ب.3.1 · تبادل الغازات

تغطي هذه الورقة موضوعات مختارة من المستوى العادي للمادة الأولى التي تم تقييمها في 2025؛ وهي لا تمثل المنهج الكامل.

المؤهلات السابقة: قراءة الكميات والوحدات المحددة، واستخدام العمليات الحسابية وشروط النموذج أدناه.

الأمثلة أصيلة ومخترعة: فهي ليست قياسات حقيقية أو تحقيقات طلابية فعلية.

ما الذي قد يفسر هذه الملاحظة؟

• يمكن أن تكون سطح تبادل رقيقاً جداً لكنه يفشل في توصيل ما يكفي من الأكسجين عند انخفاض التهوية أو تدفق الدم.

بنِ النموذج

• يتم تبادل الغازات عن طريق الانتشار عبر سطح.
• المساحة الكبيرة والمسافة القصيرة للانتشار والدرجات الحرارية المركزة المدعومة تدعم النقل.
• التهوية تجدد الوسط الخارجي؛ التروية تنقل الغازات إلى وسطح التبادل.
• التهوية: حركة الهواء أو الماء فوق سطح التبادل.
• التروية: تدفق الدم عبر الأنسجة أو سطح التبادل.

اختر الأدلة القادرة على اختبار النموذج

• اميز بين حركة الوسط بأكمله والانتشار عبر الغشاء.
• تعمل التهوية والتروية معًا، بينما يساعد الهيموجلوبين في نقل الأكسجين في الدم.
• التغير في معدل التنفس وحده لا يقيس استهلاك الأكسجين.

في المختبر: استخدم نموذجًا معتمدًا أو بيانات تنفس منشورة. قارن مساحة التبادل ومسار الانتشار والتدفق. للعروض البشرية استخدم قياسات الراحة الطوعية؛ لا تحفز ضيق التنفس أو فرط التنفس.

اعمل من الكميات المعروفة

• معلوم: الحجوم الزئبقية تساوي 0.50 لتر ومعدل التنفس هو 12 نفس/دقيقة.
• حجم التنفس الدقيقي = 0.50 × 12 = 6.0 لتر/دقيقة.
• يشمل هذا تهوية الحيز الميت ولا يساوي تهوية الحويصلات الهوائية.

دورك: الحجم المائي هو 0.60 لتر ومعدل التنفس هو 10 نفس/دقيقة. أوجد حجم التنفس الدقيقي.

تحقق من الاستنتاج وحدوده

• ليس كل الهواء الداخل إلى الرئتين يتم استبداله بالدم.
• يتشتت الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في اتجاهات صافية عكسية بسبب اختلاف تدرجاتهما الخاصة.

غير صحيح: حجم التنفس الدقيقي يساوي مباشرة استهلاك الأكسجين. التهوية تحرك الهواء داخل الرئتين؛ بينما استهلاك الأكسجين هو ما يعبر إلى الدم. هواء الحيز الميت لا يصل أبداً إلى سطح التبادل، ويعتمد الاستهلاك على الانتشار وتدفق الدم، لذا فإن الكمية مختلفة.

المفتاح:

• يتم تبادل الغازات عن طريق الانتشار عبر سطح.
• اميز بين حركة الوسط بأكمله والانتشار عبر الغشاء.
• انتبه: ليس كل الهواء الداخل إلى الرئتين يتم استبداله بالدم.

اكتب بناءً على تهوية دقيقة مقدارها 7.0 لتر

• حجم الشهيق هو 0.50 لتر ومعدل التنفس هو 14 نفس في الدقيقة.
• احسب معدل التهوية. التهوية ليست هي نفسها استهلاك الأكسجين.