શ્વાસોચ્છવાસની ક્રિયાવિધિ સમજાવો.

(N/A) શ્વાસોચ્છવાસ બે તબક્કામાં થાય છે:
$(1)$ શ્વાસ (Inspiration): આ પ્રક્રિયા દરમિયાન વાતાવરણની હવા ફેફસામાં અંદર લેવામાં આવે છે.
$(2)$ ઉચ્છવાસ (Expiration): આ પ્રક્રિયા દ્વારા વાયુકોષ્ઠોની હવા વાતાવરણમાં બહાર મુક્ત કરવામાં આવે છે.
ફેફસામાં હવા અંદર લેવાની અને બહાર કાઢવાની ક્રિયા ફેફસાં અને વાતાવરણ વચ્ચે દબાણનો તફાવત (pressure gradient) સર્જીને કરવામાં આવે છે.
- શ્વાસ ત્યારે જ થઈ શકે છે જો ફેફસાની અંદરનું દબાણ (આંતર-ફુપ્ફુસીય દબાણ) વાતાવરણીય દબાણ કરતાં ઓછું હોય,એટલે કે વાતાવરણીય દબાણની સાપેક્ષમાં ફેફસામાં ઋણ દબાણ હોય.
- તેવી જ રીતે,ઉચ્છવાસ ત્યારે થાય છે જ્યારે આંતર-ફુપ્ફુસીય દબાણ વાતાવરણીય દબાણ કરતાં વધારે હોય.
ઉરોદરપટલ (diaphragm) અને પાંસળીઓ વચ્ચે આવેલા વિશિષ્ટ સ્નાયુઓ - બાહ્ય અને આંતરિક આંતરપાંસળી સ્નાયુઓ (intercostals) - આવા દબાણના તફાવત સર્જવામાં મદદ કરે છે.
શ્વાસની શરૂઆત ઉરોદરપટલના સંકોચન દ્વારા થાય છે,જે ઉરસના પોલાણનું કદ અગ્ર-પશ્વ (antero-posterior) ધરી પર વધારે છે.
બાહ્ય આંતરપાંસળી સ્નાયુઓનું સંકોચન પાંસળીઓ અને ઉરોસ્થિ (sternum) ને ઉપર ઉઠાવે છે,જેનાથી ઉરસના પોલાણનું કદ પૃષ્ઠ-વક્ષ (dorso-ventral) ધરી પર વધે છે.
ઉરસના કદમાં થતો એકંદરે વધારો ફેફસાના કદમાં પણ સમાન વધારો કરે છે. ફેફસાના કદમાં વધારો થવાથી આંતર-ફુપ્ફુસીય દબાણ વાતાવરણીય દબાણ કરતાં ઘટી જાય છે,જે બહારની હવાને ફેફસામાં અંદર આવવા માટે મજબૂર કરે છે,એટલે કે શ્વાસ.
ઉરોદરપટલ અને આંતરપાંસળી સ્નાયુઓનું શિથિલીકરણ ઉરોદરપટલ અને ઉરોસ્થિને તેમની સામાન્ય સ્થિતિમાં પાછા લાવે છે અને ઉરસના કદમાં ઘટાડો કરે છે,જેનાથી ફેફસાનું કદ પણ ઘટે છે. આના પરિણામે આંતર-ફુપ્ફુસીય દબાણ વાતાવરણીય દબાણ કરતાં થોડું વધી જાય છે,જેના કારણે ફેફસામાંથી હવા બહાર નીકળે છે,એટલે કે ઉચ્છવાસ.
આપણી પાસે પેટના વધારાના સ્નાયુઓની મદદથી શ્વાસ અને ઉચ્છવાસની ક્ષમતા વધારવાની ક્ષમતા છે.
સરેરાશ,એક સ્વસ્થ મનુષ્ય $12-16$ વખત/મિનિટ શ્વાસ લે છે.
શ્વાસોચ્છવાસની હિલચાલમાં સામેલ હવાનું કદ સ્પાયરોમીટર (spirometer) નો ઉપયોગ કરીને માપી શકાય છે,જે ફેફસાના કાર્યોના ક્લિનિકલ મૂલ્યાંકનમાં મદદ કરે છે.