Regulation of Respiration Questions in Gujarati

(B) ઊંચા તાવ દરમિયાન,ચેપ સામે લડવા માટે શરીરનો ચયાપચયનો દર નોંધપાત્ર રીતે વધે છે.
ચયાપચયના દરમાં વધારો થવાથી કોષીય શ્વસન વધે છે,જે વધુ $O_2$ વાપરે છે અને વધુ $CO_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$O_2$ ની આ વધેલી માંગને પહોંચી વળવા અને ઉત્પન્ન થયેલા વધારાના $CO_2$ ને દૂર કરવા માટે,મગજમાં રહેલું શ્વસન કેન્દ્ર શ્વાસ લેવાનો દર વધારે છે.
તેથી,ઝડપી શ્વાસ લેવાની પ્રક્રિયા એ શરીરના ઊંચા તાપમાન અને તેની સાથે સંકળાયેલ વધેલી ચયાપચયની માંગ સામેની શારીરિક પ્રતિક્રિયા છે.

(C) શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર મુખ્યત્વે મગજના લંબમજ્જા (Medulla oblongata) વિસ્તારમાં આવેલું હોય છે.
આ કેન્દ્ર શ્વસન દર અને શ્વસનની ઊંડાઈ સહિતની શ્વસન પ્રવૃત્તિઓના નિયમન માટે જવાબદાર છે.
તેથી,લંબમજ્જા એ મુખ્ય રચના છે જે દૈનિક શ્વસન પ્રવૃત્તિઓનું નિયંત્રણ કરે છે.

(A) શ્વસનતંત્રની ક્રિયાવિધિ મુખ્યત્વે પશ્વમગજમાં આવેલા લંબમજ્જા $(Medulla \ oblongata)$ માં રહેલા શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રો અને પોન્સ $(Pons)$ વિસ્તારમાં આવેલા ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે,જે $Central \ nervous \ system$ $(CNS)$ ના અભિન્ન ભાગો છે.
આ કેન્દ્રો રુધિરમાં વાયુઓના સંતુલન જાળવવા માટે શ્વસનનો દર અને ઊંડાણને નિયંત્રિત કરે છે.

(A) મેડ્યુલા ઓબ્લોન્ગાટામાં આવેલું મેડ્યુલરી ઇન્સ્પિરેટરી સેન્ટર મુખ્યત્વે રુધિર અને મગજ-મેરુજળ (cerebrospinal fluid) માં રહેલા $CO_2$ અને $H^+$ આયનોની સાંદ્રતા દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. આ રાસાયણિક ફેરફારોને કીમોરિસેપ્ટર્સ દ્વારા ઓળખવામાં આવે છે,જે પછી શ્વસન દર અને ઊંડાણને સમાયોજિત કરવા માટે શ્વસન કેન્દ્રને સંકેત આપે છે. તેથી,તે સીધા રાસાયણિક નિયંત્રણ હેઠળ છે.

(A) શ્વાસોચ્છવાસની પ્રક્રિયા મગજના સ્ટેમમાં આવેલા વિશિષ્ટ કેન્દ્રો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
$1$. શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર મુખ્યત્વે મગજના મેડુલા ઓબ્લોન્ગાટા (લંબમજ્જા) વિસ્તારમાં આવેલું છે.
$2$. આ કેન્દ્ર શ્વસન લયના નિયમન માટે જવાબદાર છે,જે ખાસ કરીને શ્વાસ લેવાની (inspiration) અને શ્વાસ બહાર કાઢવાની (expiration) પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરે છે.
$3$. આ ઉપરાંત,મગજના પોન્સ (pons) વિસ્તારમાં આવેલું ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રના કાર્યોને મર્યાદિત કરી શકે છે.
$4$. તેથી,શ્વાસ લેવાની અને શ્વાસ બહાર કાઢવાની પ્રક્રિયાનું પ્રાથમિક નિયંત્રણ મેડુલા ઓબ્લોન્ગાટામાં આવેલું છે.

(B) મગજના મેડ્યુલા પ્રદેશમાં આવેલું શ્વસન લય કેન્દ્ર $CO_2$ અને હાઇડ્રોજન આયનો પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
જ્યારે રુધિરમાં $CO_2$ ની સાંદ્રતા વધે છે,ત્યારે આ રસાયણગ્રાહીઓ સક્રિય થાય છે.
તેઓ શ્વસન લય કેન્દ્રને શ્વાસ લેવાની અને શ્વાસ બહાર કાઢવાની ગતિ વધારવા માટે સંકેતો મોકલે છે.
તેથી,શરીરમાંથી વધારાના $CO_2$ ને દૂર કરવા માટે શ્વસન ઝડપી અને ઊંડું બને છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે. લંબમજ્જા (medulla oblongata) માં શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રની નજીક એક રસાયણસંવેદી વિસ્તાર આવેલો હોય છે. આ વિસ્તાર રુધિરમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડના આંશિક દબાણ $({P_{CO_2}})$ અને હાઇડ્રોજન આયન સાંદ્રતા $(pH)$ માં થતા ફેરફારો પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. જ્યારે રુધિરમાં ${P_{CO_2}}$ વધે છે અથવા $pH$ ઘટે છે,ત્યારે આ કેન્દ્ર સક્રિય થાય છે,જે શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રને સંકેત મોકલે છે જેથી વધારાના $CO_2$ ને દૂર કરવા માટે શ્વસન પ્રક્રિયામાં જરૂરી ફેરફારો કરી શકાય.

(B) શ્વસનનો દર મુખ્યત્વે રુધિર અને મસ્તિષ્ક-મેરુજળમાં રહેલા $CO_2$ અને $H^+$ આયનોની સાંદ્રતા દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. લંબમજ્જામાં આવેલા શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રની નજીક રહેલા વિશિષ્ટ રસાયણસંવેદી વિસ્તારો આ પદાર્થો પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. જ્યારે રુધિરમાં $CO_2$ અને $H^+$ નું પ્રમાણ વધે છે,ત્યારે આ ગ્રાહીઓ સક્રિય થાય છે,જે શ્વસન કેન્દ્રને સંકેત મોકલે છે જેથી શ્વસન પ્રક્રિયામાં જરૂરી ફેરફારો કરીને આ પદાર્થોનો નિકાલ કરી શકાય.

(A) ફેફસાંનો વેન્ટિલેશન દર મુખ્યત્વે લંબમજ્જા (medulla oblongata) માં આવેલા શ્વસન લય કેન્દ્ર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
લય કેન્દ્રની નજીક આવેલા રસાયણસંવેદી વિસ્તારો $CO_2$ અને હાઇડ્રોજન આયનો પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
રુધિરમાં $CO_2$ ની સાંદ્રતામાં વધારો (હાયપરકેપનિયા) આ રસાયણગ્રાહીઓને ઉત્તેજિત કરે છે,જે બદલામાં શ્વસન લય કેન્દ્રને શરીરમાંથી વધારાના $CO_2$ ને દૂર કરવા માટે વેન્ટિલેશનનો દર વધારવાનો સંકેત આપે છે.
તેથી,શ્વાસમાં લેવાયેલી હવામાં (અથવા રુધિરમાં) $CO_2$ નું પ્રમાણ વધવું એ વેન્ટિલેશન દરમાં વધારો કરવા માટેનું મુખ્ય પરિબળ છે.

(A) ન્યુમોટેક્સિક સેન્ટર એ મગજના પોન્સ વેરોલી (pons varolii) માં આવેલો એક વિશિષ્ટ ભાગ છે.
તેનું મુખ્ય કાર્ય શ્વસન લય કેન્દ્ર (respiratory rhythm center) ના કાર્યોનું નિયમન કરવાનું છે.
તે ડોર્સલ રેસ્પિરેટરી ગ્રુપને અવરોધક સંકેતો મોકલીને શ્વાસ લેવાની અવધિને મર્યાદિત કરે છે,જેનાથી શ્વસન દર વધે છે.
તેથી,તે સીધી રીતે શ્વાસોચ્છવાસના નિયમન સાથે સંકળાયેલું છે.

(C) જ્યારે આપણે લાંબો ઊંડો શ્વાસ લઈએ છીએ (બળપૂર્વક શ્વાસ લેવો અને ત્યારબાદ હાયપરવેન્ટિલેશન),ત્યારે રુધિરમાં $CO_2$ નું આંશિક દબાણ $(PCO_2)$ નોંધપાત્ર રીતે ઘટી જાય છે.
શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર (Respiratory rhythm center) જે લંબમજ્જામાં આવેલું છે,તે મુખ્યત્વે $CO_2$ અને $H^+$ આયનોની સાંદ્રતા પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે.
જ્યારે $PCO_2$ નું સ્તર નિર્ધારિત મર્યાદાથી નીચે જાય છે,ત્યારે તે થોડી સેકન્ડો માટે શ્વસન પ્રેરણાને અવરોધે છે.
શ્વાસ લેવાની આ કામચલાઉ અટકાયતને 'એપ્નિયા' (apnea) કહેવામાં આવે છે,જે ત્યાં સુધી ચાલુ રહે છે જ્યાં સુધી રુધિરમાં $CO_2$ નું સ્તર ફરીથી સામાન્ય ઉત્તેજક મર્યાદા સુધી ન પહોંચે.

(D) શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર, જે મુખ્યત્વે શ્વસનના નિયમન માટે જવાબદાર છે, તે મગજના $Medulla \text{ } oblongata$ (લંબમજ્જા) વિસ્તારમાં આવેલું છે。
આ કેન્દ્રમાં વિશિષ્ટ રસાયણસંવેદી વિસ્તારો અને ચેતાકોષો હોય છે જે ઉરોદરપટલ અને આંતરપાંસળી સ્નાયુઓને ઉત્તેજિત કરવા માટે ચેતા આવેગો ઉત્પન્ન કરે છે, જેનાથી શ્વસનની પ્રક્રિયા સરળ બને છે。
તેથી, સાચો વિકલ્પ $(d)$ છે。

(B) શ્વસનનો દર મુખ્યત્વે રુધિરમાં $CO_2$ અને $H^+$ આયનોની સાંદ્રતા દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
લયબદ્ધ કેન્દ્રની નજીક આવેલા રસાયણસંવેદી વિસ્તારો $CO_2$ અને હાઇડ્રોજન આયનો પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
આ પદાર્થોમાં વધારો થવાથી આ કેન્દ્ર સક્રિય થાય છે,જે બદલામાં લયબદ્ધ કેન્દ્રને શ્વસન પ્રક્રિયામાં જરૂરી ફેરફારો કરવા માટે સંકેત આપે છે,જેના દ્વારા આ પદાર્થોનો નિકાલ થઈ શકે છે.
તેથી,શ્વસનનો દર રુધિરમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડની સાંદ્રતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.

(B) શ્વસનનો દર અને ઊંડાઈ મુખ્યત્વે મગજના મેડ્યુલા પ્રદેશમાં આવેલા શ્વસન લયબદ્ધ કેન્દ્ર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. આ કેન્દ્ર રુધિરમાં $CO_2$ અને હાઇડ્રોજન આયનો $(H^+)$ ની સાંદ્રતા પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. જ્યારે રુધિરમાં $CO_2$ ની સાંદ્રતા વધે છે,ત્યારે તે રુધિરના $pH$ માં ઘટાડો કરે છે. આ ફેરફારને ચેમોરિસેપ્ટર્સ દ્વારા ઓળખવામાં આવે છે,જે શ્વસન કેન્દ્રને શરીરમાંથી વધારાના $CO_2$ ને દૂર કરવા માટે શ્વસનનો દર અને ઊંડાઈ વધારવા માટે સંકેતો મોકલે છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) શ્વાસોચ્છવાસનો દર મુખ્યત્વે રુધિરના રાસાયણિક બંધારણ,ખાસ કરીને $H^+$ આયનો અને $CO_2$ ની સાંદ્રતા દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
જ્યારે રુધિરની એસિડિટી વધે છે ($H^+$ આયનોમાં વધારાને કારણે),ત્યારે આ આયનો પ્રતિક્રિયા આપીને $CO_2$ અને $H_2O$ બનાવે છે.
મજ્જા (medulla oblongata) માં આવેલું શ્વસન કેન્દ્ર $CO_2$ અને એસિડિટીમાં થયેલો વધારો પારખે છે,જે શરીરમાંથી વધારાનો $CO_2$ દૂર કરવા માટે શ્વાસોચ્છવાસનો દર અને ઊંડાઈ વધારે છે.
તે જ રીતે,સખત શારીરિક શ્રમ દરમિયાન,ચયાપચયનો દર વધે છે,જેના પરિણામે $CO_2$ અને લેક્ટિક એસિડનું ઉત્પાદન વધે છે,જે શ્વસન કેન્દ્રને શ્વાસોચ્છવાસનો દર વધારવા માટે ઉત્તેજિત કરે છે.
તેથી,એસિડિટીમાં વધારો અને સખત શ્રમ બંને શ્વાસોચ્છવાસનો દર વધારવામાં ફાળો આપે છે.

(C) બળજબરીપૂર્વકનો શ્વાસ એ એક સ્વૈચ્છિક પ્રક્રિયા છે જેમાં શ્વસન સ્નાયુઓનું સભાન નિયંત્રણ સામેલ છે.
જ્યારે શ્વસનની મૂળભૂત લય મગજના સ્ટેમમાં રહેલા લંબમજ્જા (Medulla oblongata) અને પોન્સ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે (અનૈચ્છિક નિયંત્રણ),ત્યારે શ્વાસનું સ્વૈચ્છિક નિયંત્રણ,જેમ કે બળજબરીપૂર્વક શ્વાસ લેતી વખતે,બોલતી વખતે અથવા ગાતી વખતે,બૃહદ મસ્તિષ્ક (Cerebrum) ના સેરેબ્રલ કોર્ટેક્સમાંથી ઉદ્ભવે છે.
બૃહદ મસ્તિષ્ક કોર્ટિકોસ્પાઇનલ માર્ગો દ્વારા શ્વસન સ્નાયુઓને સંકેતો મોકલે છે,જે અનૈચ્છિક શ્વસન કેન્દ્રોને બાયપાસ કરે છે.

(C) બળપૂર્વક ઊંડા શ્વાસ લેવાથી (હાયપરવેન્ટિલેશન) રુધિરમાં $O_2$ નું પ્રમાણ વધે છે અને $CO_2$ નું આંશિક દબાણ $(PCO_2)$ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે.
$CO_2$ એ લંબમજ્જા (medulla oblongata) માં આવેલા શ્વસન કેન્દ્ર માટે મુખ્ય રાસાયણિક ઉત્તેજક છે.
જ્યારે $CO_2$ નું સ્તર ખૂબ ઘટી જાય છે,ત્યારે શ્વસન કેન્દ્રને પૂરતી ઉત્તેજના મળતી નથી,જેના પરિણામે શ્વાસોચ્છવાસ થોડા સમય માટે બંધ (apnea) થઈ જાય છે.
એકવાર પેશીઓ વધારાનો $O_2$ વાપરી નાખે અને ચયાપચયને કારણે $CO_2$ નું સ્તર ફરી વધે,ત્યારે શ્વસન કેન્દ્ર ઉત્તેજિત થાય છે અને સામાન્ય શ્વાસોચ્છવાસ ફરી શરૂ થાય છે.

(C) $25000$ ફૂટ જેવી ઊંચાઈએ,વાતાવરણીય દબાણ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે.
આના કારણે ઓક્સિજનના આંશિક દબાણ $(pO_2)$ માં મોટો ઘટાડો થાય છે.
ઓક્સિજનની ઓછી ઉપલબ્ધતાને કારણે,શરીર હાયપોક્સિયા (પેશીઓમાં ઓક્સિજનનું ઓછું પ્રમાણ) અનુભવે છે.
ઓક્સિજનની આ ઉણપને પહોંચી વળવા માટે,મગજમાં આવેલું શ્વસન કેન્દ્ર વધુ હવા અંદર લેવા માટે શ્વસન દરમાં વધારો કરે છે.

(B) $Erythropoiesis$ (રક્તકણોનું નિર્માણ) ની પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે રુધિરમાં રહેલા ઓક્સિજનના સ્તર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
જ્યારે ધમનીના રુધિરમાં ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટે છે (હાયપોક્સિયા),ત્યારે કિડની આ ઉણપને પારખે છે અને $Erythropoietin$ નામનું અંતઃસ્ત્રાવ મુક્ત કરે છે.
આ અંતઃસ્ત્રાવ અસ્થિમજ્જાને રક્તકણોનું ઉત્પાદન વધારવા માટે ઉત્તેજિત કરે છે જેથી ઓક્સિજન વહન કરવાની ક્ષમતા પુનઃસ્થાપિત થઈ શકે.
તેથી,ઓક્સિજનની ઉણપ એ $Erythropoiesis$ માટેનું પ્રાથમિક ઉત્તેજક છે.

(C) ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર એ પશ્ચમગજ (hindbrain) ના $Pons$ (સેતુ) પ્રદેશમાં આવેલો એક વિશિષ્ટ ભાગ છે.
તે શ્વસન સંકેતો માટે 'સ્વિચ-ઓફ' બિંદુ તરીકે કાર્ય કરે છે,જેના દ્વારા તે શ્વસન લય અને શ્વાસ લેવાની અવધિનું નિયમન કરે છે.
શ્વાસ લેવાની અવધિને મર્યાદિત કરીને,તે પરોક્ષ રીતે શ્વસન દરને બદલે છે.

(B) શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર મગજના લંબમજ્જા (Medulla oblongata) વિસ્તારમાં આવેલું હોય છે. આ કેન્દ્ર મુખ્યત્વે શ્વસન (વેન્ટિલેશન) ના નિયમન માટે જવાબદાર છે. તે રસાયણગ્રાહીઓ (chemoreceptors) પાસેથી સંકેતો મેળવે છે અને રુધિરમાં $CO_2$ અને $H^+$ ની સાંદ્રતા જાળવી રાખવા માટે શ્વાસ લેવાનો દર નક્કી કરે છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) $Medulla \text{ } oblongata$ (લંબમજ્જા) માં શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર આવેલું હોય છે, જે મુખ્યત્વે શ્વાસોચ્છવાસના નિયમન માટે જવાબદાર છે.
આ વિસ્તારમાં હૃદયના ધબકારા અને બ્લડ પ્રેશરના નિયંત્રણ માટેના કેન્દ્રો પણ આવેલા હોય છે, જેને વાઇટલ સેન્ટર્સ (જીવનરક્ષક કેન્દ્રો) કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેને નુકસાન થવું સામાન્ય રીતે જીવલેણ હોય છે.

(A) તાવ દરમિયાન,શરીરનું તાપમાન વધે છે.
વધેલા ચયાપચયના દરને પહોંચી વળવા અને બાષ્પીભવન દ્વારા શરીરની ગરમી દૂર કરવા માટે,લંબમજ્જા (medulla oblongata) માં આવેલા શ્વસન કેન્દ્રને ઉત્તેજિત કરવામાં આવે છે.
પરિણામે,ઓક્સિજનની વધેલી માંગને પૂરી કરવા અને શરીરના તાપમાનને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરવા માટે શ્વસન દર વધે છે.

(C) શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર મુખ્યત્વે શ્વસનના નિયમન માટે જવાબદાર છે.
તે મગજના લંબમજ્જા (Medulla oblongata) પ્રદેશમાં આવેલું છે.
આ કેન્દ્ર શ્વાસોચ્છવાસની મૂળભૂત લયબદ્ધતા માટે જવાબદાર છે.
તેની સરખામણીમાં,ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર સેતુ (Pons) પ્રદેશમાં આવેલું છે,જે શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રના કાર્યોનું નિયમન કરે છે.

(A) શ્વસન લયનું મુખ્ય કેન્દ્ર મગજના લંબમજ્જા (Medulla oblongata) વિસ્તારમાં આવેલું હોય છે.
બીજું એક કેન્દ્ર,ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર,મગજના પોન્સ (Pons) વિસ્તારમાં હાજર હોય છે.
આ કેન્દ્રો મનુષ્યમાં શ્વસનનું નિયમન કરવા માટે જવાબદાર છે.
તેથી,લંબમજ્જા એ શ્વસન લય કેન્દ્ર માટેનું સાચું સ્થાન છે.

(B) જ્યારે રુધિરમાં $CO_2$ નું સંકેન્દ્રણ વધે છે,ત્યારે રુધિરનું $pH$ ઘટે છે (એસિડોસિસ).
$CO_2$ ના સ્તરમાં આ વધારો કેરોટિડ બોડીઝ અને એઓર્ટિક આર્ચમાં આવેલા રસાયણગ્રાહીઓ (chemoreceptors) તેમજ મેડ્યુલા ઓબ્લોન્ગાટામાં આવેલા શ્વસન કેન્દ્ર દ્વારા ઓળખવામાં આવે છે.
$CO_2$ ના ઊંચા સ્તરને સંતુલિત કરવા અને હોમિયોસ્ટેસિસ જાળવવા માટે,શ્વસન કેન્દ્ર શ્વસનનો દર અને ઊંડાઈ વધારવા માટે સંકેતો મોકલે છે.
આ પ્રક્રિયા,જેને હાઇપરવેન્ટિલેશન કહેવામાં આવે છે,તે શરીરમાંથી વધારાના $CO_2$ ને બહાર કાઢવામાં મદદ કરે છે.

(B) શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર મુખ્યત્વે શ્વસનનું નિયમન કરવા માટે જવાબદાર છે. તે મગજના લંબમજ્જા (Medulla oblongata) વિસ્તારમાં આવેલું છે. સેતુ (Pons) વિસ્તારમાં ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર આવેલું હોય છે,જે શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રના કાર્યોનું નિયમન કરે છે. તેથી,સાચો જવાબ $B$ છે.

(A) શ્વસનનો દર મુખ્યત્વે મગજના મેડ્યુલા પ્રદેશમાં આવેલા શ્વસન લય કેન્દ્ર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
આ કેન્દ્ર રુધિરમાં $CO_2$ અને હાઇડ્રોજન આયનો $(H^+)$ ના સંકેન્દ્રણ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
જ્યારે રુધિરમાં $CO_2$ નું સંકેન્દ્રણ વધે છે,ત્યારે તે રુધિરના $pH$ માં ઘટાડો કરે છે (એસિડોસિસ).
એઓર્ટિક આર્ચ અને કેરોટિડ ધમની સાથે સંકળાયેલા રસાયણગ્રાહીઓ (chemoreceptors),તેમજ મેડ્યુલામાં આવેલા કેન્દ્રીય રસાયણગ્રાહીઓ આ ફેરફારોને પારખે છે.
પ્રતિભાવમાં,તેઓ શ્વસન લય કેન્દ્રને શ્વસનનો દર વધારવા માટે સંકેતો મોકલે છે,જે શરીરમાંથી વધારાના $CO_2$ ને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે અને હોમિયોસ્ટેસિસ જાળવી રાખે છે.

(B) શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર મુખ્યત્વે મગજના મજ્જા (medulla) પ્રદેશમાં આવેલું હોય છે.
મગજના પોન્સ (pons) પ્રદેશમાં આવેલું એક વિશિષ્ટ કેન્દ્ર જેને ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર કહેવામાં આવે છે,તે શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રના કાર્યોનું નિયમન કરી શકે છે.
આ કેન્દ્રમાંથી આવતા ચેતાકીય સંકેતો શ્વાસ લેવાની અવધિ ઘટાડી શકે છે અને તેના દ્વારા શ્વસન દરને બદલી શકે છે.
તેથી,ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રના કાર્યોનું નિયમન કરવા માટે જવાબદાર છે.

(A) શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર મુખ્યત્વે પશ્ચમગજમાં આવેલા લંબમજ્જા (Medulla oblongata) વિસ્તારમાં આવેલું છે. આ કેન્દ્ર શ્વસનના નિયમન માટે જવાબદાર છે. જોકે પોન્સમાં ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર હોય છે જે શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રના કાર્યોને નિયંત્રિત કરે છે,પરંતુ શ્વાસોચ્છવાસ માટેની પ્રાથમિક ઉત્તેજના,જેમાં દબાણપૂર્વકનો શ્વાસોચ્છવાસ પણ સામેલ છે,તે લંબમજ્જામાંથી શરૂ થાય છે.

(C) $Hering-Breuer$ પરાવર્તી ક્રિયા એ એક રક્ષણાત્મક પ્રક્રિયા છે જે ફેફસાંને વધુ પડતા ફૂલી જવાથી અટકાવે છે.
તે શ્વાસનળી અને શ્વાસવાહિકાઓની દીવાલોમાં આવેલા સ્ટ્રેચ રિસેપ્ટર્સ (ખેંચાણ ગ્રાહીઓ) દ્વારા ઉત્તેજિત થાય છે.
જ્યારે ફેફસાં એક ચોક્કસ કદ સુધી ફૂલે છે,ત્યારે આ ગ્રાહીઓ વેગસ ચેતા દ્વારા મેડુલા ઓબ્લોન્ગાટામાં આવેલા શ્વસન કેન્દ્રોને અવરોધક સંકેતો મોકલે છે.
આ શ્વસન કેન્દ્રને અવરોધે છે,જેનાથી શ્વાસ લેવાની પ્રક્રિયા સમાપ્ત થાય છે અને ફેફસાંનું અતિશય વિસ્તરણ અટકે છે.

(C) શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર મુખ્યત્વે મગજના સ્ટેમના લંબમજ્જા (Medulla oblongata) વિસ્તારમાં આવેલું હોય છે.
આ કેન્દ્ર શ્વસનની પ્રક્રિયાના નિયમન માટે જવાબદાર છે.
બીજું એક કેન્દ્ર,ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર,મગજના સ્ટેમના પોન્સ (Pons) વિસ્તારમાં આવેલું છે,જે શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રના કાર્યોનું નિયંત્રણ કરે છે.
તેથી,પ્રાથમિક શ્વસન કેન્દ્ર લંબમજ્જા છે.

(C) શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર મગજના મેડ્યુલા પ્રદેશમાં આવેલું હોય છે.
આ કેન્દ્રની બાજુમાં એક રસાયણ સંવેદી ક્ષેત્ર આવેલું છે જે $CO_2$ અને હાઇડ્રોજન આયનો $(H^+)$ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદી છે.
રુધિરમાં આ પદાર્થોની સાંદ્રતામાં વધારો થવાથી આ કેન્દ્ર સક્રિય થાય છે,જે શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રને સંકેત આપે છે જેથી શ્વસન પ્રક્રિયામાં જરૂરી ફેરફારો કરીને આ પદાર્થોનો નિકાલ કરી શકાય.

(D) મગજના મેડ્યુલા પ્રદેશમાં આવેલું શ્વસન લય કેન્દ્ર મુખ્યત્વે રક્તમાં $CO_2$ અને $H^+$ આયનોની સાંદ્રતા દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
$CO_2$ ની સાંદ્રતામાં વધારો થવાથી કેમોસેન્સિટિવ વિસ્તાર ઉત્તેજિત થાય છે,જે બદલામાં શ્વસન લય કેન્દ્રને શ્વાસ લેવાનો દર વધારવા માટે સંકેત આપે છે.
તેથી,વિકલ્પ $A$ ખોટો છે અને વિકલ્પ $D$ સાચો છે.
વાઇટલ કેપેસિટી $(VC)$ એ બળપૂર્વક ઉચ્છવાસ કર્યા પછી વ્યક્તિ જેટલી મહત્તમ હવા અંદર લઈ શકે છે તે કદ છે,જે $IRV + TV + ERV$ (આશરે $4600 \ mL$) છે. આ એક્સપાયરેટરી રિઝર્વ વોલ્યુમ ($ERV$,જે $\approx 1000-1100 \ mL$ છે) કરતા બમણું નથી. તેથી,વિકલ્પ $B$ ખોટો છે.
માનવ ફેફસાંમાં લાખો વાયુકોષ્ઠો હોય છે,$10^3$ નહીં. તેથી,વિકલ્પ $C$ ખોટો છે.

(C) જ્યારે રુધિરમાં $CO_2$ નું સંકેન્દ્રણ વધે છે,ત્યારે તે રુધિરના $pH$ માં ઘટાડો (એસિડોસિસ) પ્રેરે છે.
$CO_2$ ના સ્તરમાં આ વધારો કેરોટિડ બોડીઝ,એઓર્ટિક બોડીઝ અને મેડ્યુલા ઓબ્લોન્ગાટામાં આવેલા શ્વસન કેન્દ્રમાં રહેલા રસાયણગ્રાહીઓ (chemoreceptors) દ્વારા ઓળખવામાં આવે છે.
આ ગ્રાહીઓ શ્વસન કેન્દ્રને શરીરમાંથી વધારાના $CO_2$ ને બહાર કાઢવા માટે શ્વસનનો દર અને ઊંડાઈ વધારવા માટે સંકેતો મોકલે છે.
તેથી,શ્વસનનો દર ઝડપી બને છે.

(A) મગજના લંબમજ્જા (medulla) પ્રદેશમાં આવેલું શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર શ્વસનના નિયમન માટે મુખ્યત્વે જવાબદાર છે.
આ કેન્દ્ર રુધિરમાં રહેલા $CO_2$ અને હાઇડ્રોજન આયનો $(H^+)$ ની સાંદ્રતા પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
ધમનીના રુધિરમાં $CO_2$ અને $H^+$ આયનોની સાંદ્રતામાં વધારો થવાથી લયબદ્ધતા કેન્દ્રની નજીક આવેલો રસાયણસંવેદી વિસ્તાર ઉત્તેજિત થાય છે.
આ ઉત્તેજના શ્વસનકેન્દ્રને શ્વસનનો દર વધારવા માટે પ્રેરે છે જેથી આ પદાર્થોનો શરીરમાંથી નિકાલ થઈ શકે.
તેથી,શ્વસનકેન્દ્ર માટેનું પ્રાથમિક ઉત્તેજક ધમનીના રુધિરમાં રહેલું $CO_2$ નું સ્તર છે.

(A) શ્વસનનો દર મુખ્યત્વે મગજના મેડ્યુલા ઓબ્લોન્ગાટામાં આવેલા શ્વસન લયબદ્ધ કેન્દ્ર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
આ કેન્દ્ર રુધિરમાં $CO_2$ અને હાઇડ્રોજન આયનો $(H^+)$ ના સંકેન્દ્રણ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
$CO_2$ અને $H^+$ આયનોના સંકેન્દ્રણમાં વધારો થવાથી રસાયણ-સંવેદનશીલ વિસ્તાર સક્રિય થાય છે,જે શ્વસન લયબદ્ધ કેન્દ્રને વધારાના $CO_2$ ને દૂર કરવા માટે શ્વાસ અને ઉચ્છવાસનો દર વધારવાનો સંકેત આપે છે.
તેથી,$CO_2$ નું સંકેન્દ્રણ એ પ્રાથમિક પરિબળ છે જે સીધી રીતે શ્વસનના દરને અસર કરે છે.

(D) ન્યુમોટેક્ષિક કેન્દ્ર એ પશ્ચમગજમાં આવેલા $Pons$ (સેતુ) વિસ્તારમાં આવેલું એક વિશિષ્ટ કેન્દ્ર છે.
તે શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રમાંથી આવતા સંકેતો માટે 'સ્વિચ-ઓફ' બિંદુ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે શ્વાસ લેવાની પ્રક્રિયા (inspiration) ના સમયગાળાને મર્યાદિત કરીને શ્વસન દરને નિયંત્રિત કરે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) માઉન્ટ એવરેસ્ટના શિખર જેવી ઊંચાઈ પર,ઓક્સિજનનું આંશિક દબાણ $(PO_2)$ દરિયાની સપાટી કરતા ઘણું ઓછું હોય છે.
ઓક્સિજનની ઓછી ઉપલબ્ધતાને પહોંચી વળવા માટે,શરીર પેશીઓને ઓક્સિજનનો પુરવઠો જાળવી રાખવા માટે શારીરિક પ્રતિક્રિયાઓ આપે છે.
આ પ્રતિક્રિયાઓમાં શ્વસન દર વધવો (વધુ હવા અંદર લેવા માટે) અને હૃદયના ધબકારા વધવા (લોહીને ઝડપથી પરિભ્રમણ કરવા માટે) નો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,શ્વસન દર અને હૃદયના ધબકારા બંને વધે છે.

(A) શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર મુખ્યત્વે પશ્ચમગજના લંબમજ્જા (Medulla oblongata) વિસ્તારમાં આવેલું હોય છે.
આ કેન્દ્ર શ્વસન લયના નિયમન માટે જવાબદાર છે.
પશ્ચમગજના પોન્સ (Pons) વિસ્તારમાં ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર પણ હાજર હોય છે,જે શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રના કાર્યોનું નિયમન કરી શકે છે.
તેથી,લંબમજ્જા એ શ્વસન નિયંત્રણ માટેનું પ્રાથમિક સ્થાન છે.

(D) સાચો જવાબ $(d)$ છે.
જ્યારે તમે શ્વાસ રોકી રાખો છો,ત્યારે રુધિરમાં $CO_2$ ની સાંદ્રતા વધે છે કારણ કે તે ઉચ્છવાસ દ્વારા બહાર નીકળતો નથી.
$CO_2$ ની સાંદ્રતામાં આ વધારો (હાયપરકેપનિયા) એ પ્રાથમિક ઉત્તેજક છે જે મગજના મેડુલા ઓબ્લોન્ગાટામાં આવેલા સેન્ટ્રલ કીમોરિસેપ્ટર્સ પર કાર્ય કરે છે.
આ રીસેપ્ટર્સ $CO_2$ ની પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયાથી ઉત્પન્ન થતા $H^+$ આયનોમાં વધારો પારખે છે,જે શ્વસન કેન્દ્રને શ્વાસ લેવાનો દર અને ઊંડાઈ વધારવા માટે ઉત્તેજિત કરે છે.
જોકે $O_2$ માં ઘટાડો (હાયપોક્સિયા) પણ પેરિફેરલ કીમોરિસેપ્ટર્સ દ્વારા શ્વાસ લેવાની પ્રક્રિયાને ઉત્તેજિત કરી શકે છે,પરંતુ સામાન્ય શારીરિક સ્થિતિમાં શ્વાસ લેવાની ઈચ્છા માટે $CO_2$ માં વધારો એ સૌથી સંવેદનશીલ અને તાત્કાલિક ટ્રિગર છે.

(B) મનુષ્યમાં શ્વાસોચ્છવાસનો દર મુખ્યત્વે મગજના મેડ્યુલા ઓબ્લોન્ગાટામાં આવેલા શ્વસન લય કેન્દ્ર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
આ કેન્દ્ર રુધિરમાં રહેલા $CO_2$ અને હાઇડ્રોજન આયનોની સાંદ્રતા પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
રુધિરમાં $CO_2$ ની સાંદ્રતામાં વધારો થવાથી રસાયણગ્રાહીઓ (chemoreceptors) ઉત્તેજિત થાય છે,જે શ્વસન લય કેન્દ્રને શરીરમાંથી વધારાના $CO_2$ ને દૂર કરવા માટે શ્વાસોચ્છવાસનો દર વધારવાનો સંકેત આપે છે.
તેથી,રુધિરમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું સ્તર શ્વાસોચ્છવાસના દરને નિયંત્રિત કરતું મુખ્ય રાસાયણિક પરિબળ છે.

(B) શ્વસન લય કેન્દ્ર મુખ્યત્વે મગજના મજ્જા પ્રદેશમાં આવેલું હોય છે,જે શ્વસનના મૂળભૂત નિયમન માટે જવાબદાર છે.
જો કે,મગજના $Pons$ પ્રદેશમાં આવેલું બીજું કેન્દ્ર,જેને ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર કહેવામાં આવે છે,તે શ્વસન લય કેન્દ્રના કાર્યોનું નિયમન કરી શકે છે.
આ કેન્દ્ર શ્વાસ લેવાની અવધિ ઘટાડે છે અને તેનાથી શ્વસન દર બદલાય છે.
તેથી,સાચું સ્થાન $Pons$ છે.

(A) ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર એ પશ્ચમગજના $pons$ (સેતુ) ભાગમાં આવેલું એક વિશિષ્ટ કેન્દ્ર છે.
તેનું મુખ્ય કાર્ય શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રના કાર્યોનું નિયમન કરવાનું છે,જે શ્વાસ લેવાની પ્રક્રિયા (inspiration) ને બંધ કરવાનો સંકેત આપે છે.
આ કેન્દ્ર શ્વસન દર અને શ્વસનની રીતને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.

(B) શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર એ એક વિશિષ્ટ કેન્દ્ર છે જે મુખ્યત્વે શ્વસનના નિયમન માટે જવાબદાર છે. તે પશ્ચ મસ્તિષ્કના લંબમજ્જા (Medulla oblongata) વિસ્તારમાં આવેલું છે. આ કેન્દ્ર મુખ્યત્વે શ્વસન લયના નિયમન માટે જવાબદાર છે.

(D) મગજના લંબમજ્જા (medulla) પ્રદેશમાં આવેલું શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્ર શ્વસનના નિયમન માટે મુખ્યત્વે જવાબદાર છે. આ કેન્દ્ર $CO_2$ અને હાઇડ્રોજન આયનો પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. રુધિરમાં $CO_2$ નું પ્રમાણ વધવાથી તે રસાયણ-સંવેદનશીલ વિસ્તારને ઉત્તેજિત કરે છે,જે શ્વસન લયબદ્ધતા કેન્દ્રને જરૂરી ફેરફારો કરવા માટે સંકેત આપે છે. આના પરિણામે શરીરમાંથી વધારાના $CO_2$ ને દૂર કરવા માટે શ્વાસોચ્છવાસનો દર અને ઊંડાઈ વધે છે. તેથી,શ્વાસોચ્છવાસ ઝડપી અને ઊંડો બને છે.

(C) મગજના પાયામાં આવેલ મેડ્યુલા ઓબ્લોન્ગાટા શ્વસન લય કેન્દ્ર તરીકે કાર્ય કરે છે.
જ્યારે રુધિર પ્લાઝ્મામાં $CO_2$ નું પ્રમાણ વધે છે,ત્યારે રુધિરની $pH$ માં ઘટાડો થાય છે.
આ ફેરફારને રસાયણગ્રાહીઓ (chemoreceptors) દ્વારા ઓળખવામાં આવે છે,જે મેડ્યુલા ઓબ્લોન્ગાટાને સંકેતો મોકલે છે.
પ્રતિભાવમાં,મેડ્યુલા શરીરમાંથી વધારાના $CO_2$ ને બહાર કાઢવા માટે શ્વસન દર વધારે છે.
તેથી,$CO_2$ નું પ્રમાણ મેડ્યુલા પર તેની અસર દ્વારા શ્વસન દરનું નિયમન કરે છે.