Chapter 14

14.1 श्वसन के अंग

श्वसन एक अत्यंत महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीव अपने शरीर में ऊर्जा उत्पादन के लिए आवश्यक ऑक्सीजन ग्रहण करते हैं और शरीर में उत्पन्न कार्बन-डाइऑक्साइड को बाहर निकालते हैं। विभिन्न प्राणियों में श्वसन की क्रियाविधि उनके आवास और शरीर संगठन के अनुसार भिन्न होती है। अकशेरुकी जैसे स्पंज, सीलेंटेरेटा, चपटेकूमि आदि अपने पूरे शरीर की सतह से सरल विसरण द्वारा गैसों का आदान-प्रदान करते हैं। केंचुए अपनी आर्द्र त्वचा (आई क्यूटिकल) के माध्यम से श्वसन करते हैं। कीटों में श्वसन नलिकाओं का जाल होता है जो वायु को शरीर के विभिन्न भागों तक पहुँचाता है। जलीय आर्थोपोडा और मौलस्का में श्वसन क्लोम (गिल) द्वारा होता है, जबकि स्थलचर प्राणियों में श्वसन फेफड़ों द्वारा होता है। कशेरुकों में मछलियाँ क्लोम से श्वसन करती हैं, जबकि उभयचर, सरीसृप, पक्षी और स्तनधारी फेफड़ों से श्वसन करते हैं। उभयचर जैसे मेंढक अपनी आर्द्र त्वचा से भी श्वसन कर सकते हैं। मानव में श्वसन तंत्र में नाक, ग्रसनी, कंठ, श्वासनली, ब्रोंकाई, ब्रोंकिओल्स और फेफड़े शामिल हैं। नाक के माध्यम से वायु प्रवेश करती है, जो नासा कक्ष से ग्रसनी में जाती है। ग्रसनी आहार और वायु दोनों के लिए मार्ग है। कंठ ध्वनि उत्पन्न करता है और कंठच्छद (epiglottis) भोजन के दौरान श्वासनली को ढकता है ताकि भोजन गलती से श्वासनली में न जाए। श्वासनली वक्ष गुहा के मध्य तक जाती है और दो प्राथमिक श्वसनीयों में विभाजित होती है, जो आगे द्वितीयक, तृतीयक श्वसनी तथा अंतस्थ श्वसनिकाओं में विभाजित होती हैं। अंतस्थ श्वसनिकाएं कृपिकाओं (अल्विओली) में खुलती हैं, जहाँ गैसों का विनिमय होता है। फेफड़े द्विस्तरीय फुप्फुसावरण से ढके होते हैं, जो घर्षण को कम करता है। श्वसन तंत्र का चालन भाग (नाक से अंतस्थ श्वसनिकाओं तक) वायु को कृपिकाओं तक पहुँचाता है, उसे शुद्ध, आर्द्र और शरीर के तापमान तक लाता है। विनिमय भाग (कृपिकाएं) रक्त और वायु के बीच गैसों का आदान-प्रदान करता है। वक्ष गुहा में स्थित फेफड़े डायाफ्राम और पसलियों द्वारा नियंत्रित होते हैं, जो वक्ष गुहा के आयतन में परिवर्तन कर श्वसन क्रिया को संचालित करते हैं।

• अकशेरुकी और सरल जीवों में श्वसन सतही विसरण द्वारा होता है।
• कीटों में श्वसन नलिकाओं का जाल होता है जो वायु को शरीर के अंदर पहुँचाता है।
• जलीय प्राणियों में श्वसन क्लोम (गिल) द्वारा होता है।
• स्थलचर प्राणियों में श्वसन फेफड़ों द्वारा होता है।
• मानव श्वसन तंत्र में नाक, ग्रसनी, कंठ, श्वासनली, ब्रोंकाई, ब्रोंकिओल्स और फेफड़े शामिल हैं।
• फेफड़े द्विस्तरीय फुप्फुसावरण से ढके होते हैं जो घर्षण कम करता है।
• 📌 श्वसन (Respiration): वायुमंडलीय ऑक्सीजन ग्रहण कर कार्बन-डाइऑक्साइड का उत्सर्जन करने की प्रक्रिया।
• 📌 क्लोम (Gill): जलजीवों में श्वसन के लिए विशेष संवहनीय अंग।
• 📌 कृपिका (Alveoli): फेफड़ों में वायु की थैली जैसी संरचनाएं जहाँ गैसों का विनिमय होता है।

14.2 श्वसन की क्रियाविधि

श्वसन की क्रिया दो मुख्य चरणों में होती है: अंत:श्वसन (Inspiration) और नि:श्वसन (Expiration)। अंत:श्वसन के दौरान वायुमंडलीय वायु फेफड़ों में प्रवेश करती है, जबकि नि:श्वसन में फेफड़ों की वायु बाहर निकलती है। इस क्रिया के लिए फेफड़ों और वायुमंडल के बीच दाब प्रवणता (pressure gradient) बनानी पड़ती है। अंत:श्वसन तब होता है जब फेफड़ों के अंदर का दाब वायुमंडलीय दाब से कम हो जाता है। यह स्थिति डायाफ्राम और बाह्य अंतरापशूक (external intercostal) पेशियों के संकुचन से उत्पन्न होती है। डायाफ्राम नीचे की ओर नीचे झुकता है जिससे वक्ष गुहा का आयतन बढ़ जाता है। बाह्य अंतरापशूक पेशियां पसलियों को ऊपर उठाती हैं, जिससे वक्ष गुहा का आयतन और बढ़ जाता है। वक्ष गुहा के आयतन में वृद्धि से फेफड़ों के अंदर का दाब कम हो जाता है और वायु फेफड़ों में प्रवेश करती है। नि:श्वसन तब होता है जब डायाफ्राम और अंतरापशूक पेशियां शिथिल हो जाती हैं। डायाफ्राम ऊपर उठता है और पसलियां नीचे आती हैं, जिससे वक्ष गुहा का आयतन घट जाता है। इससे फेफड़ों के अंदर का दाब वायुमंडलीय दाब से अधिक हो जाता है और वायु बाहर निकलती है। श्वसन की दर औसतन 12-16 बार प्रति मिनट होती है। श्वसन में सम्मिलित वायु के आयतन को स्पाइरोमीटर से मापा जाता है, जो फेफड़ों की कार्यक्षमता का नैदानिक मूल्यांकन करता है। श्वसन से संबंधित विभिन्न आयतन और क्षमताएं भी मापी जाती हैं, जैसे ज्वारीय आयतन (Tidal Volume), अंत:श्वसन सुरक्षित आयतन (Inspiratory Reserve Volume), नि:श्वसन सुरक्षित आयतन (Expiratory Reserve Volume), अवशिष्ट आयतन (Residual Volume) आदि। इन आयतनों के योग से फेफड़ों की कुल क्षमता और जैव क्षमता ज्ञात की जाती है।

• श्वसन दो चरणों में होता है: अंत:श्वसन और नि:श्वसन।
• अंत:श्वसन में फेफड़ों का दाब वायुमंडलीय दाब से कम होता है।
• डायाफ्राम और बाह्य अंतरापशूक पेशियों के संकुचन से वक्ष गुहा का आयतन बढ़ता है।
• नि:श्वसन में फेफड़ों का दाब वायुमंडलीय दाब से अधिक होता है।
• स्पाइरोमीटर से श्वसन आयतन और क्षमताओं का मापन किया जाता है।
• औसतन श्वसन दर 12-16 बार प्रति मिनट होती है।
• 📌 अंत:श्वसन (Inspiration): फेफड़ों में वायु का प्रवेश।
• 📌 नि:श्वसन (Expiration): फेफड़ों से वायु का बाहर निकलना।
• 📌 डायाफ्राम (Diaphragm): वक्ष गुहा के नीचे स्थित गुंबदाकार पेशी।