إرشادات الدراسة - كتاب الأحياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال إرشادات الدراسة: اكتب قائمة بالأضرار الناتجة عن استخدام السجائر الإلكترونية على الجهاز التنفسي؟

الإجابة: س: أضرار السجائر الإلكترونية ج: تهيج الممرات، سعال، تلف الأهداب، ضيق تنفس، عدوى.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، فهو يطلب منا كتابة قائمة بالأضرار التي تسببها السجائر الإلكترونية للجهاز التنفسي. السجائر الإلكترونية، رغم أنها قد تبدو أقل ضرراً من التقليدية، إلا أنها تحتوي على مواد كيميائية ومواد مهيجة يمكن أن تلحق الضرر بالجهاز التنفسي. الفكرة هنا هي تذكر الآثار المباشرة التي يمكن أن تظهر على الممرات الهوائية والرئتين. من هذه الآثار: تهيج بطانة الممرات الهوائية مما يسبب شعوراً بعدم الراحة، والسعال كرد فعل طبيعي لطرد المهيجات، وتلف الأهداب التنفسية التي تعمل على تنظيف الرئتين من الجراثيم والجسيمات، مما يؤدي إلى ضيق في التنفس وصعوبة في الحصول على الأكسجين، وزيادة احتمالية الإصابة بالعدوى الرئوية بسبب ضعف آلية الدفاع. إذن الإجابة هي: **تهيج الممرات الهوائية، سعال، تلف الأهداب التنفسية، ضيق تنفس، عدوى رئوية.**

سؤال 1: الفكرة الرئيسة حدد الوظيفة الرئيسة للجهاز التنفسي.

الإجابة: س 1: الوظيفة تبادل الغازات.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن الجهاز التنفسي هو أحد أجهزة الجسم الحيوية، ويتكون من عدة أعضاء مثل الأنف والقصبة الهوائية والرئتين.
2. **الخطوة 2 (الوظيفة):** بتطبيق هذا المفهوم على السؤال، الوظيفة الرئيسية لأي جهاز هي المهمة الأساسية التي يؤديها. بالنسبة للجهاز التنفسي، دوره الأساسي مرتبط بالهواء والغازات التي نتنفسها.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، الوظيفة الرئيسية هي: **تبادل الغازات (أخذ الأكسجين من الهواء وإطلاق ثاني أكسيد الكربون من الجسم).**

سؤال 2: ميز بين التنفس الداخلي والخارجي.

الإجابة: س 2: تنفس داخلي وخارجي.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الفكرة في هذا السؤال هي التمييز بين نوعين من عمليات تبادل الغازات في الجسم. التنفس الخارجي هو العملية التي تحدث بين الرئتين والدم، حيث ينتقل الأكسجين من الحويصلات الهوائية في الرئتين إلى الدم، وينتقل ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الحويصلات ليتم طرده. أما التنفس الداخلي، فيحدث بين الدم وخلايا الجسم، حيث ينتقل الأكسجين من الدم إلى الخلايا لاستخدامه في إنتاج الطاقة، وينتقل ثاني أكسيد الكربون الناتج من الخلايا إلى الدم. إذن الإجابة هي: **التنفس الخارجي: تبادل الغازات بين الرئتين والدم. التنفس الداخلي: تبادل الغازات بين الدم وخلايا الجسم.**

سؤال 3: تتبع مسار الهواء ابتداءً من الأنف، حتى وصوله إلى الدم.

الإجابة: س 3: أنف <- بلعوم <- قصبة <- شعب <- حويصلات <- دم.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن الهواء يدخل الجسم عبر الجهاز التنفسي ويسلك مساراً محدداً حتى يتم امتصاص الأكسجين في الدم.
2. **الخطوة 2 (التتبع):** لنتتبع هذا المسار خطوة بخطوة من نقطة الدخول. يبدأ الهواء من الأنف (أو الفم) حيث يتم ترشيحه وتسخينه، ثم يمر عبر البلعوم، ثم إلى القصبة الهوائية، والتي تتفرع إلى قصيبات (شعب هوائية) أصغر فأصغر داخل الرئتين، تنتهي هذه القصيبات في أكياس صغيرة تسمى الحويصلات الهوائية، وهنا يحدث تبادل الغازات حيث ينتقل الأكسجين عبر جدران الحويصلات الدقيقة إلى الأوعية الدموية (الشعيرات الدموية) ليحملها الدم.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك المسار هو: **الأنف/الفم → البلعوم → القصبة الهوائية → الشعب الهوائية (القصيبات) → الحويصلات الهوائية → الدم.**

سؤال 4: صف آلية حدوث الشهيق والزفير.

الإجابة: س 4: شهيق: انقباض الحجاب. زفير: انبساط الحجاب.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم آلية التنفس، فهي تعتمد على تغيير حجم التجويف الصدري. الشهيق هو عملية دخول الهواء إلى الرئتين. يحدث ذلك عندما تنقبض العضلات التنفسية الرئيسية، وأهمها الحجاب الحاجز (عضلة كبيرة تفصل الصدر عن البطن). انقباض الحجاب الحاجز يجعله يتحرك للأسفل، مما يزيد حجم التجويف الصدري، فينخفض الضغط داخل الرئتين فيدخل الهواء من الخارج ليعادل الضغط. الزفير هو عملية خروج الهواء. في الظروف الطبيعية (التنفس الهادئ)، يكون الزفير عملية سلبية؛ حيث ينبسط الحجاب الحاجز ويعود إلى وضعه المقوس للأعلى، مما يقلل حجم التجويف الصدري، فيزيد الضغط داخل الرئتين فيخرج الهواء. إذن الإجابة هي: **الشهيق: انقباض الحجاب الحاجز وعضلات بين الأضلاع لزيادة حجم الصدر ودخول الهواء. الزفير: انبساط هذه العضلات لتقليل حجم الصدر وخروج الهواء.**

سؤال 5: استنتج كيف يعوض جهاز الدوران عن فقد مساحة سطح الحويصلات الهوائية؟

الإجابة: س 5: زيادة معدل وعمق التنفس.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الفكرة هنا هي الربط بين وظيفتي الجهاز التنفسي وجهاز الدوران (القلب والأوعية الدموية). مساحة سطح الحويصلات الهوائية كبيرة جداً لضمان كفاءة تبادل الغازات. إذا فقدت جزءاً من هذه المساحة (مثلاً بسبب مرض)، تقل كفاءة نقل الأكسجين إلى الدم. لكي يعوض الجسم عن هذا النقص ويحاول تلبية حاجة الخلايا للأكسجين، فإن جهاز الدوران لا يعمل بمعزل عنه؛ بل يتعاون مع الجهاز التنفسي. الطريقة التي يمكن أن يعوض بها هي زيادة معدل ضربات القلب لضخ الدم بشكل أسرع، وزيادة عمق ومعدل التنفس (أخذ أنفاس أعمق وأسرع) لمحاولة زيادة كمية الأكسجين التي يمكن امتصاصها من الهواء رغم قلة مساحة السطح المتاحة للتبادل. إذن الإجابة هي: **بزيادة معدل ضربات القلب (لضخ الدم أسرع) وزيادة معدل وعمق التنفس (لزيادة كمية الهواء الداخل).**

سؤال 6: صف ثلاثة أمراض تصيب الجهاز التنفسي.

الإجابة: س 6: ربو، التهاب قصبات، رئوي.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن الجهاز التنفسي معرض للإصابة بالعديد من الأمراض التي تؤثر على وظيفته.
2. **الخطوة 2 (الأمثلة):** من أشهر هذه الأمراض: 1. **الربو:** مرض التهابي مزمن يصيب الشعب الهوائية، causing them to narrow and swell, مما يؤدي إلى صعوبة في التنفس وسعال. 2. **التهاب القصبات (Bronchitis):** التهاب في بطانة الشعب الهوائية، غالباً بسبب عدوى (فيروسية أو بكتيرية)، ويسبب سعالاً مصحوباً بالبلغم. 3. **الالتهاب الرئوي (Pneumonia):** عدوى تصيب الحويصلات الهوائية نفسها، حيث تمتلئ بالسوائل والقيح، مما يعيق تبادل الغازات ويسبب الحمى وصعوبة التنفس.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن ثلاثة أمراض هي: **الربو، التهاب القصبات، الالتهاب الرئوي.**

سؤال 7: كون فرضية حول فائدة تسخين الهواء وترطيبه قبل أن يصل إلى الحويصلات.

الإجابة: س 7: تسخين حماية وانتشار.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفكر في هذا السؤال. الهواء الخارجي قد يكون بارداً أو جافاً. الحويصلات الهوائية داخل الرئتين بيئة دقيقة وحساسة مبطنة بغشاء رطب يسهل تبادل الغازات. إذا وصل الهواء البارد والجاف مباشرة إلى هذه الحويصلات، فقد يسبب ذلك ضرراً. لذلك، أثناء مرور الهواء عبر الممرات التنفسية (الأنف، البلعوم، القصبة)، يتم تسخينه بواسطة الدم في الأوعية الدموية القريبة من الجدران، وترطيبه بواسطة المخاط. الفائدة من ذلك هي حماية الحويصلات الهوائية الحساسة من التلف بسبب البرودة أو الجفاف، والحفاظ على رطوبة الغشاء الذي يحدث عبره التبادل الغازي لضمان فعاليته وانتشار الغازات بسهولة. إذن الفرضية هي: **لتوفير الحماية للحويصلات الهوائية الحساسة ولضمان كفاءة عملية تبادل الغازات (الانتشار) عبر أغشيتها الرطبة.**

سؤال 8: الرياضيات في علم الأحياء مساحة سطح الحويصلات الكلية في الرئتين حوالي 70 m². فإذا كانت الرئة الواحدة تحتوي 300 مليون حويصلة هوائية تقريباً فما مساحة سطح الحويصلة الهوائية الواحدة بوحدة cm² ؟

الإجابة: س 8: مساحة الواحدة = 70/600 مليون = 0.0012 = $1.17 \times 10^{-7} m^2$ cm2

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - المساحة الكلية لسطح الحويصلات في الرئتين: $S_{total} = 70 \, m^2$ - عدد الحويصلات في الرئة الواحدة: $N_{per\,lung} = 300,000,000 = 3 \times 10^8$ - عدد الرئتين: 2. - المطلوب: مساحة سطح الحويصلة الواحدة بوحدة $cm^2$.
2. **الخطوة 2 (الحساب الأولي):** أولاً، نحسب العدد الإجمالي للحويصلات في الرئتين: $$N_{total} = 2 \times N_{per\,lung} = 2 \times (3 \times 10^8) = 6 \times 10^8$$ ثم نحسب مساحة سطح الحويصلة الواحدة بالمتر المربع ($m^2$) بقسمة المساحة الكلية على العدد الإجمالي: $$S_{one\,in\,m^2} = \frac{S_{total}}{N_{total}} = \frac{70}{6 \times 10^8} = \frac{70}{600,000,000} = 1.1666... \times 10^{-7} \, m^2$$
3. **الخطوة 3 (التحويل إلى $cm^2$):** نتذكر أن $1 \, m = 100 \, cm$، وبالتالي $1 \, m^2 = (100)^2 \, cm^2 = 10,000 \, cm^2$. لذا، لتحويل المساحة من $m^2$ إلى $cm^2$، نضرب في $10,000$: $$S_{one\,in\,cm^2} = S_{one\,in\,m^2} \times 10,000 = (1.1666... \times 10^{-7}) \times 10,000$$ $$S_{one\,in\,cm^2} = 1.1666... \times 10^{-3} \, cm^2$$ $$S_{one\,in\,cm^2} \approx 0.00117 \, cm^2$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن مساحة سطح الحويصلة الهوائية الواحدة تقريباً: **$1.17 \times 10^{-3} \, cm^2$ أو $0.00117 \, cm^2$.**

ما الوظيفة الرئيسية للجهاز التنفسي؟

• أ) ضخ الدم إلى جميع أنحاء الجسم.
• ب) هضم الطعام وامتصاص العناصر الغذائية.
• ج) تبادل الغازات بين الجسم والهواء الخارجي.
• د) تخليص الجسم من الفضلات السائلة.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تبادل الغازات بين الجسم والهواء الخارجي.

الشرح: 1. الوظيفة الأساسية لأي جهاز هي المهمة المركزية التي يؤديها. 2. الجهاز التنفسي يتكون من أعضاء مثل الأنف والقصبة الهوائية والرئتين. 3. هذه الأعضاء تعمل معاً لإدخال غاز وإخراج غاز آخر. 4. لذلك، الوظيفة الرئيسية هي: تبادل الغازات (أخذ الأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون).

تلميح: فكر في الغازين الأساسيين اللذين يدخلان ويخرجان من الجسم أثناء التنفس.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

أي مما يلي يصف الفرق بين التنفس الخارجي والداخلي بشكل صحيح؟

• أ) التنفس الخارجي: بين الدم والخلايا. التنفس الداخلي: بين الرئتين والدم.
• ب) كلا النوعين يحدثان داخل الرئتين فقط.
• ج) التنفس الخارجي: بين الرئتين والدم. التنفس الداخلي: بين الدم والخلايا.
• د) التنفس الخارجي هو الشهيق، والتنفس الداخلي هو الزفير.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: التنفس الخارجي: بين الرئتين والدم. التنفس الداخلي: بين الدم والخلايا.

الشرح: 1. التنفس ينقسم إلى نوعين بناءً على موقع تبادل الغازات. 2. التنفس الخارجي: يحدث في الرئتين، حيث ينتقل الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى الدم، وثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الحويصلات. 3. التنفس الداخلي: يحدث في أنسجة الجسم، حيث ينتقل الأكسجين من الدم إلى الخلايا، وثاني أكسيد الكربون من الخلايا إلى الدم. 4. الفرق الأساسي هو موقع التبادل.

تلميح: ركز على موقع تبادل الغازات: هل هو عند الرئتين أم عند الخلايا؟

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

ما المسار الصحيح للهواء من نقطة دخوله الجسم حتى امتصاص الأكسجين في الدم؟

• أ) البلعوم → الأنف → القصبة الهوائية → الحويصلات → الشعب → الدم.
• ب) الأنف/الفم → القصبة الهوائية → البلعوم → الحويصلات → الشعب → الدم.
• ج) الأنف/الفم → البلعوم → القصبة الهوائية → الشعب الهوائية → الحويصلات الهوائية → الدم.
• د) الفم → المريء → القصبة الهوائية → الرئتين → الدم.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الأنف/الفم → البلعوم → القصبة الهوائية → الشعب الهوائية → الحويصلات الهوائية → الدم.

الشرح: 1. يدخل الهواء عبر فتحتي الأنف أو الفم. 2. يمر عبر البلعوم (الجزء المشترك بين الجهازين التنفسي والهضمي). 3. يدخل القصبة الهوائية (الرغامى). 4. يتفرع إلى قصيبات أصغر (الشعب الهوائية) داخل الرئتين. 5. ينتهي في الحويصلات الهوائية (أكياس هوائية دقيقة). 6. عبر جدران الحويصلات، ينتقل الأكسجين إلى الشعيرات الدموية المحيطة (الدم).

تلميح: ابدأ من فتحتي الأنف وانتهِ بالأوعية الدموية الدقيقة المحيطة بالحويصلات.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

كيف يعوض الجسم (عبر جهازي التنفس والدوران) عن فقدان جزء من مساحة سطح الحويصلات الهوائية بسبب المرض؟

• أ) بتقليل معدل التنفس للحفاظ على الطاقة.
• ب) بزيادة إنتاج خلايا دم حمراء جديدة فقط.
• ج) بزيادة معدل وعمق التنفس، وزيادة معدل ضربات القلب.
• د) بتحويل مسار الدم بعيداً عن الرئتين التالفتين.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: بزيادة معدل وعمق التنفس، وزيادة معدل ضربات القلب.

الشرح: 1. فقدان مساحة سطح الحويصلات يقلل كفاءة امتصاص الأكسجين. 2. لتعويض النقص في الأكسجين الواصل للخلايا، يتعاون الجهازان. 3. الجهاز التنفسي: يزيد من معدل التنفس (سرعة) وعمقه (كمية الهواء في كل شهيق) لمحاولة إدخال أكسجين أكثر. 4. جهاز الدوران: يزيد معدل ضربات القلب لضخ الدم بشكل أسرع، ونقل الأكسجين الموجود بسرعة أكبر للخلايا.

تلميح: فكر في كيفية محاولة الجسم الحصول على كمية أكسجين كافية رغم قلة كفاءة الرئتين.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب

إذا كانت المساحة الكلية لسطح الحويصلات الهوائية في الرئتين 70 م²، وعدد الحويصلات في الرئتين معاً 600 مليون، فما مساحة سطح الحويصلة الواحدة تقريباً بوحدة سم²؟ (استخدم 1 م² = 10,000 سم²)

• أ) 0.0117 سم²
• ب) 0.00117 سم²
• ج) 1.17 سم²
• د) 0.000117 سم²

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 0.00117 سم² (أو 1.17 × 10⁻³ سم²).

الشرح: 1. المساحة الكلية = 70 م²، العدد الكلي = 600,000,000 حويصلة. 2. مساحة الحويصلة الواحدة (م²) = 70 / 600,000,000 = 1.1667 × 10⁻⁷ م². 3. للتحويل إلى سم²: نضرب في 10,000 (لأن 1 م² = 10,000 سم²). 4. الحساب: (1.1667 × 10⁻⁷) × 10,000 = 1.1667 × 10⁻³ سم². 5. الناتج التقريبي: 0.00117 سم².

تلميح: احسب مساحة الحويصلة الواحدة بالمتر المربع أولاً، ثم حول الناتج إلى السنتيمتر المربع.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: صعب