يحدث التنفس الخارجي في الحويصلات الهوائية الموجودة في الرئتين. الحويصلات الهوائية هي عبارة عن أكياس صغيرة جداً تشبه الفقاعات، وهي محاطة بشعيرات دموية. عندما يدخل الهواء إلى الرئتين خلال عملية الشهيق، فإنه يمر عبر القصبة الهوائية والشعب الهوائية حتى يصل إلى الحويصلات الهوائية. في الحويصلات الهوائية، يحدث تبادل الغازات بين الهواء ودم الشعيرات الدموية المحيطة بها.
ينتقل الأوكسجين من الهواء إلى الدم، بينما ينتقل ثنائي أكسيد الكربون من الدم إلى الهواء. ينتقل الأوكسجين إلى خلايا الجسم عبر الدم، حيث يستخدم في عملية التنفس الخلوي. في عملية التنفس الخلوي، يتم تكسير الغذاء للحصول على الطاقة، ويتم إطلاق ثنائي أكسيد الكربون كأحد النواتج. ينتقل ثنائي أكسيد الكربون من الخلايا إلى الدم، ثم يتم طرده من الجسم أثناء الزفير.
وبالتالي، فإن الحويصلات الهوائية هي المكان الذي يحدث فيه التبادل الفعلي للغازات بين الهواء ودم الجسم. وهذا التبادل هو الذي يسمح للجسم بالحصول على الأكسجين اللازم لعملية التنفس الخلوي، وطرد ثنائي أكسيد الكربون الناتج عن هذه العملية.
وفيما يلي شرح مفصل لمراحل عملية التنفس الخارجي التي تحدث في الحويصلات الهوائية:
- الشهيق: يتم خلال هذه المرحلة ارتخاء العضلات الوربية بين الضلوع، وانكماش الحجاب الحاجز. يؤدي هذا إلى توسع تجويف الصدر، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط داخل الرئتين. يتسبب هذا الانخفاض في دخول الهواء إلى الرئتين من خلال القصبة الهوائية والشعب الهوائية حتى يصل إلى الحويصلات الهوائية.
- التبادل الغازي: عندما يصل الهواء إلى الحويصلات الهوائية، فإنه ينتشر من الهواء إلى الدم عبر جدار الحويصلات الهوائية. ينتقل الأوكسجين من الهواء إلى الدم، بينما ينتقل ثنائي أكسيد الكربون من الدم إلى الهواء.
- الزفير: يتم خلال هذه المرحلة انقباض العضلات الوربية بين الضلوع، وانبساط الحجاب الحاجز. يؤدي هذا إلى تقلص تجويف الصدر، مما يؤدي إلى ارتفاع الضغط داخل الرئتين. يتسبب هذا الارتفاع في خروج الهواء من الرئتين عبر القصبة الهوائية والشعب الهوائية حتى يصل إلى الخارج.
وهكذا، فإن الحويصلات الهوائية هي المكان الذي يحدث فيه التنفس الخارجي، وهي المسؤولة عن تبادل الغازات بين الهواء ودم الجسم، مما يسمح للجسم بالحصول على الأكسجين اللازم لعملية التنفس الخلوي، وطرد ثنائي أكسيد الكربون الناتج عن هذه العملية.
