मनुष्य में श्वास क्रिया या श्वासोच्छवास
(Breathing in Man)
सामान्य भाषा में श्वासोच्छ्वास को ही श्वसन समझा जाता है, किन्तु यह सम्पूर्ण श्वसन क्रिया का, एक चरण मात्र है। प्रत्येक मनुष्य निश्चित दर से श्वास लेता रहता है। एक स्वस्थ मनुष्य की श्वास दर 12-16 बार/मिनट होती है। श्वास लेते समय फेफड़े चूषक पम्प (suction pump) की भाँति कार्य करते हैं। ।
फेफड़े वक्षगुहा में स्थित होते हैं। इनको पृष्ठं सतह पर कशेरुक दण्ड (vertebral column), अधर सतह पर स्टर्नम (sternum). तथा पार्श्व में पसलियाँ होती हैं। पसलियों के बीच में बाह्य अन्तरापर्युक पेशियों (external intercostal muscles) तथा अन्तःअन्तरापर्युक पेशियों (internal intercostal muscles) होती हैं। फेफड़ों के नीचे गुम्बदनुमा डायाफ्राम (diaphragm) स्थित होता है। डायाफ्राम अरीय पेशियों व तन्तुओं का बना होता है।
श्वास क्रिया दो चरणों में पूर्ण होती है
1.अन्तःश्वसन (Inspiration or Inhalation)-यह श्वास क्रिया को सक्रिय प्रक्रिया है। डायाफ्राम की अरीय पेशियों तथा पसलियों के मध्य स्थित बाह्य अन्तरापशुक पेशियों (external intercostal muscles) में संकुचन होता है। इससे डायाफ्राम चपटा (nat) हो जाता है तथा स्टर्नम (sternum) आगे की ओर खिसक आता है। इसके फलस्वरूप वक्षगुहा (thoracic cavity), प्लूरल गुहा (pleural cavity) तथा फेफड़ों का आयतन बढ़ जाता है। आयतन बढ़ने से फेफड़ों में वायुका दबाव वायुमण्डल से 1 से 5 mmHg कम हो जाता है। अत: वायु श्वसन मार्ग (respiratory passage) से होती हुई फेफड़ों में आकर भर जाती है।
2.निःश्वसन या उच्छ्व सन (Expiration or Exhalation) यह श्वास क्रिया की निश्चेष्ट (passive) प्रक्रिया है। । पसलियों के मध्य स्थित अन्तःअन्तरापर्शक (internal.intercostal).पेशियों में संकुचन तथा बाह्य अन्तरापर्युकपेशियों एवं डायाफ्राम की अरीय पेशियों में शिथिलन होता है। डायाफ्राम, स्टर्नम व पसलियाँ वापस अपनी पूर्व स्थिति में आ जाती हैं। वक्षगुहा, प्लूरल गुहा तथा फेफड़ों का आयतन कम हो जाता है। फेफड़ों में वायु दवाव 1 से 5 mm Hg तक अधिक हो जाता है। दबाव अधिक होने के कारण फेफड़ों की वायु श्वसन मार्ग से होती हुई बाहर निकल जाती है।
फेफड़ों में गैसीय विनिमय
(Gaseous Exchange In Lungs)
गैसों का विनिमय फेफड़ों के वायुकोष्ठकों (alveolh) में होता है। अन्तःश्वसन द्वारा ग्रहण की गई वायु में ऑक्सीजन का प्रतिशत अधिक होता है। अन्तःश्वसन वायु में लंगभग 21% ऑक्सीजन तथा 0.04% कार्बन डाइऑक्साइड होती है। यह वायु जब वायुकोषों में आकर पहले से उपस्थित वायु से मिलती है, तब इसमें ऑक्सीज़न का प्रतिशत 13.6% तथा कार्बन डाइऑक्साइड का . श्वसन और गैसों का विनिमय 1661 . प्रतिशतं 5.3% हो जाता है। वायु कोष्ठकों को वायु (alveolar air) में ऑक्सीजन का आंशिक दाब 100 mmHg तथा कार्बन , .. डाइऑक्साइड का आंशिक दाब 40 mm Hg होता है।
वायुकोष्ठकों की भित्ति में रुधिर केशिकाओं का.घना जाल बिछा होता है। रुधिर केशिकाओं तथा वायु-कोष्ठकों की भित्तियाँ "मिलकर श्वसनकला (respiratory imembrane) बनाती हैं। इससे ऑक्सीजन व कार्बन डाइऑक्साइड दोनों आसानी से आ-जा सकती हैं। गैसों का विनिमय सामान्य विसरण के नियमानुसार होता है। इसमें गैसें उच्च आंशिक दबाव से कम आंशिक दबाव की और विसरित होती हैं।
वायुकोष्ठकों में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव 100-104 mm Hg होता है तथा कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दबाव 40 mmHg होता है। फेफड़ों को केशिकाओं में आए अशुद्ध रुघिर में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव 37-40 mm Hg तथा कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दबाव 46 mm Hg होता है।
ऑक्सीजन वायुकोष्ठकों की वायु से विसरित होकर रुधिर केशिकाओं के रुधिर में जाती है तथा रुधिर केशिकाओं के रुधिर से कार्बन डाइऑक्साइड विसरित होकर वायु कोष्ठकों की वायु में जाती है। इस प्रकार गैसीय विनिमय के फलस्वरूप रुधिर ऑक्सीजनयुक्त (oxygenated) हो जाता है। फेफड़ों से निष्कासित वायु में लगभग 16.5% ऑक्सीजन तथा 3.6% कार्बन डाइऑक्साइड होती है।
हम श्वास द्वारा प्रति मिनट लगभग 250 मिली ऑक्सीजन ग्रहण करते हैं तथा 200 से 220 मिली कार्बन डाइऑक्साइड बाहर-निकालते हैं।
