خلاصه درس فصل ۱۵ علوم هفتم؛ درسنامه و نکات مهم

یاخته‌های بدنت برای فعالیت به اکسیژن نیاز دارند و کربن دی‌اکسید تولید می‌کنند. دستگاه تنفس به تأمین اکسیژن و دفع کربن دی‌اکسید کمک می‌کند؛ اما هوا برای رسیدن به محل تبادل، باید یک مسیر مشخص را طی کند.

این مسیر را آرام دنبال کن: بینی یا دهان ← حلق ← حنجره ← نای ← نایژه‌ها ← نایژک‌ها ← کیسه‌های هوایی.

نای به دو شاخه به نام نایژه تقسیم می‌شود. نایژه‌ها هوا را به نایژک‌های فراوان درون شش‌ها می‌رسانند. این شاخه‌شدن را شبیه تنه و شاخه‌های یک درخت تصور کن؛ هرچه جلوتر می‌روی، راه‌ها باریک‌تر و پرشمارتر می‌شوند. انتهای این مسیر به کیسه‌های هوایی می‌رسد.

قطعه‌های غضروفی در دیوارهٔ نای، نایژه‌ها و نایژک‌ها کمک می‌کنند راه عبور هوا باز بماند و روی هم نخوابد.

هم بینی و هم دهان راه ورود هوا هستند، اما نقش آن‌ها در آماده‌کردن هوا یکسان نیست. هنگام عبور هوا از بینی، موها و مخاط بینی بخشی از ذرات را می‌گیرند. همچنین هوا گرم‌تر و مرطوب‌تر می‌شود؛ یعنی با شرایط مناسب‌تری به بخش‌های پایین‌تر دستگاه تنفس می‌رسد.

در تنفس از راه دهان، این آماده‌سازی به اندازهٔ بینی انجام نمی‌شود. برای همین، عادت به تنفس دهانی می‌تواند باعث خشکی و تحریک مجراهای تنفسی شود. بینی را مثل ورودی‌ای تصور کن که پیش از ورود هوا، بخشی از گردوغبار آن را می‌گیرد.

رسیدن هوا به شش‌ها پایان کار نیست؛ اکسیژن باید به خون برسد تا به یاخته‌ها رسانده شود. هر شش میلیون‌ها کیسهٔ هوایی دارد و دور این کیسه‌ها مویرگ‌های خونی فراوانی قرار گرفته‌اند. این همسایگی، محل تبادل گازهای تنفسی است.

جهت حرکت دو گاز را جداگانه به خاطر بسپار:

• اکسیژن: از کیسهٔ هوایی وارد خون می‌شود.
• کربن دی‌اکسید: از خون وارد کیسهٔ هوایی می‌شود تا با هوای خروجی از بدن دفع شود.

پس هوا و خون دو مسیر جدا دارند که در کنار هم گاز مبادله می‌کنند. تصور نکن خودِ هوا به صورت یک توده وارد رگ می‌شود؛ آنچه میان کیسهٔ هوایی و خون جابه‌جا می‌شود، گازهای تنفسی است.

حالا باید بین دو اتفاق فرق بگذاری: جابه‌جایی هوا و تبادل گازها. ورود هوا از بیرون به شش‌ها «دم» و خروج هوا از شش‌ها «بازدم» است. اما تبادل گازها همان جابه‌جایی اکسیژن و کربن دی‌اکسید میان کیسه‌های هوایی و خون است.

شش‌ها در قفسهٔ سینه جای دارند. قفسهٔ سینه هم از آن‌ها محافظت می‌کند و هم در باز و جمع‌شدنشان نقش دارد. پایین قفسهٔ سینه، پردهٔ دیافراگم قرار گرفته است که تغییر شکل آن در انجام دم و بازدم نقش دارد. پس شش‌ها برای ورود و خروج هوا، با بخش‌های اطرافشان همکاری دارند.

همین حالا به یک نفس معمولی خودت توجه کن: هوا یک بار وارد بدن می‌شود و بار دیگر بیرون می‌رود. ورود هوا به شش‌ها «دم» و خروج هوا از آن‌ها «بازدم» است. این دو نام، جهت حرکت هوا را مشخص می‌کنند؛ پس برای تشخیص آن‌ها بپرس: «هوا به کدام طرف می‌رود؟»

شش‌ها درون قفسهٔ سینه قرار دارند. قفسهٔ سینه فقط یک پوشش محافظ نیست؛ حرکت آن به باز و جمع‌شدن شش‌ها هم کمک می‌کند. اگر هنگام تنفس معمولی دستت را آرام روی سینه بگذاری، می‌توانی بخشی از این حرکت را حس کنی. هنگام دم، فضای قفسهٔ سینه بیشتر می‌شود و شش‌ها بازتر می‌شوند؛ در بازدم معمولی، این فضا کمتر می‌شود و هوا بیرون می‌رود.

در پایین قفسهٔ سینه، دیافراگم قرار دارد؛ پرده‌ای ماهیچه‌ای که مانند کفِ متحرک این فضا عمل می‌کند. هنگام دم، دیافراگم منقبض و پایین‌تر می‌رود و شکل آن صاف‌تر می‌شود. با بیشترشدن فضای قفسهٔ سینه، هوا وارد شش‌ها می‌شود. هنگام بازدم معمولی، دیافراگم شل می‌شود و به حالت گنبدی و بالاتر برمی‌گردد؛ فضای قفسهٔ سینه کمتر می‌شود و هوا بیرون می‌رود.

برای تصور بهتر، مدلی را در نظر بگیر که در آن بادکنک‌ها داخل یک بطری‌اند و کف بطری با پرده‌ای کشسان پوشیده شده است. با کشیدن پرده به پایین، فضای داخل بطری بیشتر و بادکنک‌ها پرتر می‌شوند. با رهاکردن پرده، حرکت برعکس می‌شود. این مدل نقش دیافراگم را نشان می‌دهد، ولی همهٔ حرکت‌های قفسهٔ سینه را نمایش نمی‌دهد.

حالا مسیر هوای خروجی را دنبال کن. هوا از شش‌ها به سمت نای و سپس حنجره می‌رود. حنجره بعد از حلق و در ابتدای نای قرار دارد. درون آن دو پردهٔ ماهیچه‌ای به نام تارهای صوتی وجود دارد. هنگام تولید صدا، عبور هوا از میان آن‌ها باعث ارتعاششان می‌شود؛ یعنی خیلی سریع حرکت رفت‌وبرگشتی می‌کنند.

پس شش‌ها خودشان محل تولید صدا نیستند؛ هوای لازم را فراهم می‌کنند و ارتعاش تارهای صوتی در حنجره صدا را می‌سازد. هنگام صحبت‌کردن معمولی، این جریان هوا مربوط به بازدم است. برای حس‌کردن موضوع، بدون فشار و با صدای معمولی «آ» بگو و انگشتانت را آرام روی جلوی گردنت بگذار؛ ممکن است لرزش را حس کنی. هر خروج نفسی هم صدا نمی‌سازد؛ در بازدم آرام، تارهای صوتی لزوماً مانند زمان حرف‌زدن مرتعش نمی‌شوند.

شش‌ها محل مبادلهٔ گازها هستند، اما برای رساندن گازها به سراسر بدن به خون نیاز داریم. گویچه‌های قرمز و خوناب در این جابه‌جایی نقش دارند. اکسیژن از شش‌ها به یاخته‌ها می‌رود و در آزاد شدن انرژی از موادی مانند قندها و چربی‌ها شرکت می‌کند. در این فرایند، کربن‌دی‌اکسید تولید می‌شود. خون آن را از یاخته‌ها به شش‌ها برمی‌گرداند تا با بازدم خارج شود.

پس خون مانند وسیلهٔ رفت‌وبرگشت است، ولی بارِ رفت و برگشت آن یکسان نیست! در آزمایش کتاب، دمیدن در آب آهکِ شفاف آن را کدر و شیری می‌کند؛ این تغییر نشانهٔ وجود کربن‌دی‌اکسید در هوای بازدم است.

کربن‌دی‌اکسید تنها مادهٔ زائد بدن نیست؛ اوره هم از موادی است که باید دفع شود. کلیه‌ها این ماده را همراه نمک‌ها و آب اضافی از خون جدا می‌کنند. این مواد بخشی از ادرار را تشکیل می‌دهند؛ پس ادرار فقط آب نیست.

دو کلیهٔ لوبیایی‌شکل، در دو سوی ستون مهره‌ها و بالای ناحیهٔ کمر قرار دارند. به هر کلیه یک سرخرگ، منشعب از آئورت، خون می‌رساند. خون پس از تصفیه از سیاه‌رگ کلیه خارج می‌شود و به بزرگ‌سیاه‌رگ زیرین می‌ریزد. دقت کن: کلیه مواد زائد را از خون جدا می‌کند؛ خودِ خون قرار نیست به صورت ادرار از بدن خارج شود.

اگر ساختار کلیه را با میکروسکوپ بررسی کنیم، میلیون‌ها لولهٔ پیچ‌درپیچ می‌بینیم. هر کدام از این لوله‌ها گُردیزه یا نفرون نام دارد؛ نام دیگر آن لولهٔ ادراری است. بخش اصلی کار کلیه را همین ساختارهای بسیار ریز انجام می‌دهند.

گُردیزه‌ها از مویرگ‌ها موادی مانند اوره، نمک‌های اضافی و مقداری آب می‌گیرند و ادرار می‌سازند. یعنی برای فهم کار کلیه، باید از اندام بزرگ به این لوله‌های کوچک برسیم. می‌توانی کلیه را مجموعه‌ای از واحدهای کوچکِ همکار تصور کنی. نکتهٔ مهم این است که ادرار در گُردیزه‌ها ساخته می‌شود، نه در مثانه.

حالا مسیر ادرارِ ساخته‌شده را دنبال کنیم. ادرار از گُردیزه‌ها به لوله‌های جمع‌کننده می‌رود و سپس وارد لگنچه می‌شود. لگنچه درون کلیه قرار دارد و ادرار از آنجا به میزنای راه پیدا می‌کند. میزنای ادرار را به مثانه می‌رساند.

مثانه مانند مخزنی است که ادرار را مدتی نگه می‌دارد. وقتی حجم ادرار آن از حدی بیشتر شود، احساس دفع پیدا می‌کنیم. هنگام دفع، ادرار از راه میزراه به بیرون می‌رود. برای قاطی نکردن نام‌ها، به مقصد توجه کن: میزنای به مثانه می‌رسد، اما میزراه از مثانه به بیرون راه دارد. ساختن، جابه‌جایی و ذخیره‌کردن ادرار، کارهای متفاوتی هستند.

یاخته‌های بدن هنگام فعالیت، مواد زائدی می‌سازند؛ یکی از آن‌ها اوره است که باید از بدن بیرون برود. خون این مواد را جابه‌جا می‌کند و کلیه‌ها آن‌ها را از خون جدا می‌کنند. دو کلیهٔ لوبیایی در دو سوی ستون مهره‌ها، بالاتر از ناحیهٔ کمر، جای دارند. به هر کلیه یک سرخرگ می‌رسد که از آئورت منشعب شده و خون را برای تصفیه می‌آورد. خون پس از تصفیه، از سیاه‌رگ کلیه به بزرگ‌سیاه‌رگ زیرین می‌رود. پس ورود و خروج خون را با حرکت ادرار اشتباه نگیر؛ این‌ها دو مسیر متفاوت‌اند.

اگر بتوانیم درون کلیه را با بزرگ‌نمایی کافی ببینیم، تعداد بسیار زیادی لولهٔ ریز و پیچ‌خورده می‌بینیم. نام هر یک از این لوله‌ها گُردیزه یا نفرون است؛ به آن لولهٔ ادراری هم می‌گویند. کار تصفیهٔ خون بر عهدهٔ همین لوله‌هاست. گُردیزه‌ها اوره و نمک‌های اضافی را همراه مقداری آب از مویرگ‌ها می‌گیرند؛ به این ترتیب ادرار شکل می‌گیرد. کلیه را می‌توان به یک مرکز تصفیه با تعداد زیادی واحد کوچک تشبیه کرد: کار اصلی را همین واحدهای کوچک انجام می‌دهند. دقت کن که ادرار، خودِ خون نیست؛ موادی است که از خون جدا شده‌اند.

حالا مسیر ادرار را از لحظهٔ ساخته‌شدن دنبال کن. ادرار از گُردیزه‌ها وارد لوله‌های جمع‌کننده می‌شود و سپس به لگنچه می‌رسد. از لگنچه، راهیِ میزنای می‌شود تا به مثانه برسد. مثانه مانند یک مخزن، ادرار را موقت نگه می‌دارد؛ با پُرشدن آن تا حدی معین، احساس نیاز به دفع پیدا می‌کنیم. هنگام دفع، ادرار از راه میزراه از بدن بیرون می‌رود. دو نام شبیه را جدا نگه دار: میزنای مسیر کلیه تا مثانه است، اما میزراه مسیر خروج از مثانه به بیرون بدن است.

کار کلیه فقط جداکردن مواد زائد نیست. یاخته‌ها در مایع بین‌یاخته‌ای قرار دارند و برای فعالیت درست، به مقدار و نوع مناسبی از مواد در این مایع نیاز دارند. کلیه با تنظیم دفع آب و نمک‌ها به حفظ این شرایط کمک می‌کند. برای نمونه، هنگام عرق‌کردن آب از دست می‌دهیم؛ کلیه می‌تواند دفع آب در ادرار را کاهش دهد تا آب بیشتری حفظ شود. آب از راه ادرار، عرق، هوای بازدم و مدفوع دفع می‌شود و نوشیدنی‌ها و غذاها به تأمین آن کمک می‌کنند. پوست هم با عرق‌کردن در دفع مقداری آب و نمک نقش دارد. سلامت این دستگاه مهم است: سنگ کلیه یا مثانه می‌تواند دردناک و خطرناک باشد و آب آشامیدنی استاندارد با مواد معدنی مناسب در پیشگیری مؤثر است.