श्वसन म्हणजे काय?
श्वसन ही एक महत्वाची प्रक्रिया आहे ज्याद्वारे ऑक्सिजन हवेतून शोषला जातो (बाह्य श्वसन) आणि शरीराच्या सर्व पेशींमध्ये नेला जातो, जिथे त्याचा वापर ऊर्जा (अंतर्गत श्वसन) करण्यासाठी केला जातो. त्यामुळे पाणी आणि कार्बन डायऑक्साइड तयार होतो. नंतरचे फुफ्फुसात श्वास सोडण्यासाठी हवेत सोडले जाते आणि अशा प्रकारे शरीरातून काढून टाकले जाते. पण मानवी श्वासोच्छ्वास तपशीलवार कसे कार्य करते?
बाह्य श्वसन
बाह्य श्वसन (फुफ्फुसातील श्वसन) फुफ्फुसांमध्ये होते. हे आपण श्वास घेत असलेल्या हवेतून ऑक्सिजनचे सेवन आणि आपण श्वास घेत असलेल्या हवेत कार्बन डाय ऑक्साईड सोडण्याचा संदर्भ देते. संपूर्ण प्रक्रिया मेंदूतील श्वसन केंद्राद्वारे नियंत्रित केली जाते. तपशीलवार, बाह्य श्वसन खालीलप्रमाणे होते:
ऑक्सिजन-समृद्ध श्वासोच्छवासाची हवा तोंड, नाक आणि घशातून विंडपाइपमध्ये वाहते, जिथे ती उबदार, ओलसर आणि शुद्ध केली जाते. श्वासनलिकेतून, ते श्वासनलिका आणि त्यांच्या लहान शाखांमध्ये, ब्रॉन्किओल्समध्ये चालू राहते. ब्रॉन्किओल्सच्या शेवटी, आपण श्वास घेत असलेली हवा अंदाजे 300 दशलक्ष वायु पिशव्या (अल्व्होली) मध्ये प्रवेश करते. ह्यांच्या भिंती खूप पातळ असतात आणि त्यांच्याभोवती अतिशय बारीक रक्तवाहिन्या (केशिका) असतात. येथे गॅस एक्सचेंज होते:
हिमोग्लोबिन रक्तप्रवाहासह बांधील ऑक्सिजन सर्व अवयव आणि पेशींपर्यंत पोहोचवते ज्यांना ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी त्याची आवश्यकता असते.
योगायोगाने, अल्व्होलीचे पृष्ठभाग क्षेत्र, ज्याद्वारे गॅस एक्सचेंज होते, एकूण क्षेत्रफळ 50 ते 100 चौरस मीटर व्यापते. ते शरीराच्या पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळाच्या सुमारे पन्नास पट जास्त आहे.
अंतर्गत श्वसन
अंतर्गत श्वसनास ऊतक श्वसन किंवा सेल्युलर श्वसन असेही म्हणतात. हे जैवरासायनिक प्रक्रियेचे वर्णन करते ज्याद्वारे ऑक्सिजनच्या साहाय्याने सेंद्रिय पदार्थ बदलले जातात (ऑक्सिडाइज्ड) ज्यामुळे पदार्थांमध्ये साठवलेली ऊर्जा सोडली जाते आणि ती ATP (एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट) स्वरूपात वापरता येते. एटीपी हे पेशींमध्ये ऊर्जा साठवण्याचे सर्वात महत्त्वाचे प्रकार आहे.
अंतर्गत श्वासोच्छवासाच्या वेळी, कार्बन डायऑक्साइड कचरा उत्पादन म्हणून तयार होतो. हे रक्तातून फुफ्फुसात नेले जाते आणि तेथे (बाह्य श्वासोच्छवासाचा भाग म्हणून) श्वास सोडला जातो.
श्वसन स्नायू
शरीराला हवा श्वास घेण्यासाठी आणि बाहेर टाकण्यासाठी श्वसनाच्या स्नायूंची आवश्यकता असते. विश्रांतीच्या श्वासोच्छवासाच्या दरम्यान, जे सहसा छातीचा श्वासोच्छ्वास असतो, डायाफ्राम हा इनहेलिंगसाठी सर्वात महत्वाचा स्नायू आहे. मानेच्या मणक्यांना जोडणारे तीन बरगडी उचलणारे स्नायू देखील मदत करतात. इंटरकोस्टल स्नायू केवळ श्वासोच्छवासाच्या विश्रांती दरम्यान छातीची भिंत स्थिर करण्यासाठी काम करतात.
हिमोग्लोबिन रक्तप्रवाहासह बांधील ऑक्सिजन सर्व अवयव आणि पेशींपर्यंत पोहोचवते ज्यांना ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी त्याची आवश्यकता असते.
योगायोगाने, अल्व्होलीचे पृष्ठभाग क्षेत्र, ज्याद्वारे गॅस एक्सचेंज होते, एकूण क्षेत्रफळ 50 ते 100 चौरस मीटर व्यापते. ते शरीराच्या पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळाच्या सुमारे पन्नास पट जास्त आहे.
अंतर्गत श्वसन
अंतर्गत श्वसनास ऊतक श्वसन किंवा सेल्युलर श्वसन असेही म्हणतात. हे जैवरासायनिक प्रक्रियेचे वर्णन करते ज्याद्वारे ऑक्सिजनच्या साहाय्याने सेंद्रिय पदार्थ बदलले जातात (ऑक्सिडाइज्ड) ज्यामुळे पदार्थांमध्ये साठवलेली ऊर्जा सोडली जाते आणि ती ATP (एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेट) स्वरूपात वापरता येते. एटीपी हे पेशींमध्ये ऊर्जा साठवण्याचे सर्वात महत्त्वाचे प्रकार आहे.
अंतर्गत श्वासोच्छवासाच्या वेळी, कार्बन डायऑक्साइड कचरा उत्पादन म्हणून तयार होतो. हे रक्तातून फुफ्फुसात नेले जाते आणि तेथे (बाह्य श्वासोच्छवासाचा भाग म्हणून) श्वास सोडला जातो.
श्वसन स्नायू
शरीराला हवा श्वास घेण्यासाठी आणि बाहेर टाकण्यासाठी श्वसनाच्या स्नायूंची आवश्यकता असते. विश्रांतीच्या श्वासोच्छवासाच्या दरम्यान, जे सहसा छातीचा श्वासोच्छ्वास असतो, डायाफ्राम हा इनहेलिंगसाठी सर्वात महत्वाचा स्नायू आहे. मानेच्या मणक्यांना जोडणारे तीन बरगडी उचलणारे स्नायू देखील मदत करतात. इंटरकोस्टल स्नायू केवळ श्वासोच्छवासाच्या विश्रांती दरम्यान छातीची भिंत स्थिर करण्यासाठी काम करतात.
जर एखाद्याला वाटत असेल की त्यांना पुरेशी हवा मिळत नाही, तर याला श्वास लागणे किंवा डिस्पनिया असे म्हणतात. ज्यांना बाधित आहे ते सहसा त्वरीत आणि उथळपणे (हायपरव्हेंटिलेशन) किंवा अधिक खोल श्वास घेऊन ऑक्सिजनची आवश्यकता पूर्ण करण्याचा प्रयत्न करतात.
डिस्पनियाची अनेक संभाव्य कारणे आहेत. काहीवेळा तो दमा, COPD, न्यूमोनिया किंवा पल्मोनरी एम्बोलिझम सारख्या फुफ्फुसाच्या आजारामुळे होतो. हृदयविकार जसे की हृदय अपयश किंवा हृदयविकाराचा झटका देखील श्वास घेण्यास त्रास होऊ शकतो. इतर प्रकरणांमध्ये, छातीत दुखापत (जसे की बरगडी फ्रॅक्चर), सिस्टिक फायब्रोसिस, ऍलर्जीक प्रतिक्रिया किंवा श्वसन संक्रमण (जसे की डिप्थीरिया) कारणे आहेत. शेवटी, सायकोजेनिक डिस्पनिया देखील आहे: येथे, तणाव, नैराश्य किंवा चिंताग्रस्त विकारांमुळे श्वासोच्छवासाचा त्रास होतो, उदाहरणार्थ.
श्वसनसंस्थेतील विकारामुळे रक्तातील ऑक्सिजनचे प्रमाण कमी झाल्यास याला हायपोक्सिया म्हणतात. जेव्हा श्वासोच्छ्वास पूर्णपणे थांबतो तेव्हा ते त्वरीत जीवघेणे बनते (एप्निया): ऑक्सिजनशिवाय सुमारे चार मिनिटांनंतर, मेंदूच्या पेशी मरण्यास सुरवात करतात, ज्यामुळे मेंदूचे नुकसान होते आणि शेवटी मृत्यू होतो.
