સ્વચ્છ નામનિર્દેશિત આકૃતિઓ સાથે શ્વાસોચ્છવાસની ક્રિયાવિધિ સમજાવો.

(N/A) શ્વાસોચ્છવાસમાં બે તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે:
$(1)$ શ્વાસ (Inspiration): જે દરમિયાન વાતાવરણીય હવા અંદર લેવામાં આવે છે.
$(2)$ ઉચ્છવાસ (Expiration): જેના દ્વારા વાયુકોષ્ઠની હવા બહાર કાઢવામાં આવે છે.
ફેફસાંમાં હવા અંદર અને બહાર જવાની પ્રક્રિયા ફેફસાં અને વાતાવરણ વચ્ચે દબાણનો તફાવત (pressure gradient) સર્જીને કરવામાં આવે છે.
- શ્વાસ ત્યારે જ થઈ શકે છે જો ફેફસાંની અંદરનું દબાણ (આંતર-ફુપ્ફુસીય દબાણ) વાતાવરણીય દબાણ કરતાં ઓછું હોય,એટલે કે વાતાવરણીય દબાણની સાપેક્ષમાં ફેફસાંમાં ઋણ દબાણ હોય.
- તેવી જ રીતે,જ્યારે આંતર-ફુપ્ફુસીય દબાણ વાતાવરણીય દબાણ કરતાં વધારે હોય ત્યારે ઉચ્છવાસ થાય છે.
ઉરોદરપટલ (diaphragm) અને પાંસળીઓ વચ્ચે આવેલા વિશિષ્ટ સ્નાયુઓ - બાહ્ય અને આંતરિક આંતરપાંસળી સ્નાયુઓ (intercostals),આવા દબાણના તફાવતને ઉત્પન્ન કરવામાં મદદ કરે છે.
શ્વાસની શરૂઆત ઉરોદરપટલના સંકોચન દ્વારા થાય છે,જે ઉરસ ગુહા (thoracic chamber) ના કદને અગ્ર-પશ્ચ ધરી (antero-posterior axis) પર વધારે છે.
બાહ્ય આંતરપાંસળી સ્નાયુઓનું સંકોચન પાંસળીઓ અને ઉરોસ્થિ (sternum) ને ઉપર ઉઠાવે છે,જેનાથી ઉરસ ગુહાનું કદ પૃષ્ઠ-વક્ષ ધરી (dorso-ventral axis) પર વધે છે.
ઉરસ ગુહાના કદમાં એકંદરે વધારો થવાથી ફેફસાંના કદમાં પણ સમાન વધારો થાય છે.
ફેફસાંના કદમાં વધારો થવાથી આંતર-ફુપ્ફુસીય દબાણ વાતાવરણીય દબાણ કરતાં ઘટી જાય છે,જે બહારની હવાને ફેફસાંમાં અંદર આવવા માટે દબાણ કરે છે,એટલે કે શ્વાસ.
ઉરોદરપટલ અને આંતરપાંસળી સ્નાયુઓનું શિથિલન ઉરોદરપટલ અને ઉરોસ્થિને તેમની સામાન્ય સ્થિતિમાં પાછા લાવે છે અને ઉરસ ગુહાનું કદ ઘટાડે છે,જેનાથી ફેફસાંનું કદ પણ ઘટે છે. આનાથી આંતર-ફુપ્ફુસીય દબાણ વાતાવરણીય દબાણ કરતાં થોડું વધી જાય છે,જેના કારણે ફેફસાંમાંથી હવા બહાર નીકળે છે,એટલે કે ઉચ્છવાસ.
આપણે પેટના વધારાના સ્નાયુઓની મદદથી શ્વાસ અને ઉચ્છવાસની શક્તિ વધારવાની ક્ષમતા ધરાવીએ છીએ.
સરેરાશ,એક સ્વસ્થ મનુષ્ય $12-16$ વખત/મિનિટ શ્વાસ લે છે.
શ્વાસોચ્છવાસની હલનચલનમાં સામેલ હવાનું કદ સ્પાયરોમીટર (spirometer) નો ઉપયોગ કરીને અંદાજી શકાય છે,જે ફેફસાંના કાર્યોના ક્લિનિકલ મૂલ્યાંકનમાં મદદ કરે છે.