श्वसन (फिजियोलॉजी)

शरीर क्रिया विज्ञान में, श्वसन बाहरी वातावरण से ऊतकों के भीतर कोशिकाओं तक ऑक्सीजन की गति है, और कार्बन डाइऑक्साइड को पर्यावरण के विपरीत दिशा में हटाना है। 

श्वसन की शारीरिक परिभाषा जैव रासायनिक परिभाषा से भिन्न होती है, जो एक चयापचय प्रक्रिया को संदर्भित करती है जिसके द्वारा एक जीव पोषक तत्वों को ऑक्सीकरण करके और अपशिष्ट उत्पादों को मुक्त करके ऊर्जा (एटीपी और एनएडीपीएच के रूप में) प्राप्त करता है। यद्यपि कोशिकीय श्वसन को बनाए रखने के लिए शारीरिक श्वसन आवश्यक है और इस प्रकार जानवरों में जीवन, प्रक्रियाएं अलग हैं: कोशिकीय श्वसन जीव की अलग-अलग कोशिकाओं में होता है, जबकि शारीरिक श्वसन जीव और बाहरी वातावरण के बीच चयापचयों के प्रसार और परिवहन से संबंधित है।

फेफड़ों में गैस का आदान-प्रदान वेंटिलेशन और छिड़काव द्वारा होता है।  वेंटिलेशन फेफड़ों की हवा के अंदर और बाहर की गति को संदर्भित करता है और छिड़काव फुफ्फुसीय केशिकाओं में रक्त का संचलन है।  स्तनधारियों में, शारीरिक श्वसन में साँस लेने और छोड़ने वाली सांसों के श्वसन चक्र शामिल होते हैं। साँस लेना (साँस लेना) आमतौर पर एक सक्रिय गति है जो फेफड़ों में हवा लाती है जहाँ वायुकोशीय में हवा और फुफ्फुसीय केशिकाओं में रक्त के बीच गैस विनिमय की प्रक्रिया होती है। डायाफ्राम पेशी के संकुचन के कारण दबाव में बदलाव होता है, जो श्वसन प्रणाली के लोचदार, प्रतिरोधक और जड़त्वीय घटकों के कारण होने वाले दबाव के बराबर होता है। इसके विपरीत, साँस छोड़ना (साँस छोड़ना) आमतौर पर एक निष्क्रिय प्रक्रिया है। साँस लेने की प्रक्रिया प्रत्येक साँस के दौरान (लगभग 350 मिली प्रति साँस) वायुमंडलीय हवा से एल्वियोली को नहीं भरती है, लेकिन साँस की हवा को सावधानी से पतला किया जाता है और अच्छी तरह से बड़ी मात्रा में गैस (वयस्क मनुष्यों में लगभग 2.5 लीटर) के रूप में जाना जाता है। कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता जो प्रत्येक साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में बनी रहती है, और जिसकी गैसीय संरचना परिवेशी वायु से स्पष्ट रूप से भिन्न होती है । शारीरिक श्वसन में ऐसे तंत्र शामिल होते हैं जो यह सुनिश्चित करते हैं कि कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता की संरचना स्थिर रखी जाती है, और फुफ्फुसीय केशिका रक्त में भंग गैसों के साथ संतुलित होती है, और इस प्रकार पूरे शरीर में । इस प्रकार, सटीक उपयोग में, श्वास और वेंटिलेशन शब्द श्वसन के पर्यायवाची नहीं, बल्कि सम्मोहन हैं; लेकिन अधिकांश स्वास्थ्य देखभाल प्रदाताओं द्वारा भी इस नुस्खे का लगातार पालन नहीं किया जाता है, क्योंकि श्वसन दर (आरआर) शब्द स्वास्थ्य देखभाल में एक अच्छी तरह से स्थापित शब्द है, भले ही सटीक उपयोग होने पर इसे लगातार वेंटिलेशन दर से बदलने की आवश्यकता होगी पालन किया जाएगा। श्वसन के दौरान सीएच बांड ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रिया से टूट जाते हैं और इसलिए कार्बन डाइऑक्साइड और पानी भी उत्पन्न होते हैं। कोशिकीय ऊर्जा उत्पन्न करने वाली प्रक्रिया को कोशिकीय श्वसन कहा जाता है।

ऑक्सीजन के अवशोषण के बाद ऊर्जा का निर्माण (संक्षेप में) 
वायुमंडल से ऑक्सीजन फेफड़ों की वायुकोष्ठिका द्वारा अवशोषित की जाती है और फिर लाल रक्त कोशिकाओं (आरबीसी) द्वारा मानव शरीर के सभी भागों और प्रत्येक कोशिका में पहुँचाई जाती है। ग्लूकोज जैसे पचे हुए भोजन को भी रक्त द्वारा सभी कोशिकाओं तक पहुँचाया जाता है।

अब, कोशिका के अंदर, ग्लूकोज (C6H12O6) जो एक छह-कार्बन अणु है, पाइरूवेट नामक तीन-कार्बन अणु में टूट जाता है। यह प्रक्रिया कोशिका के कोशिकाद्रव्य (साइटोप्लाज्म) के अंदर होती है। इसके अलावा, ऑक्सीजन (O2) के उपयोग से, तीन कार्बन अणु - पाइरूवेट, कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) तीन अणुओं में, पानी (H2O) में टूट जाता है। यह प्रक्रिया कोशिका के माइटोकॉन्ड्रिया में होती है।

इस प्रक्रिया के दौरान जारी हुई ऊर्जा का प्रयोग एडिनोसिन ट्रायफॉसफेट (एटीपी) बनाने मे किया जाता है। एटीपी बनाने मे एडिनोसिन डायफॉसफेट (एटीपी) का उपयोग सेल में अन्य सभी गतिविधियों के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जाता है। एटीपी अधिकांश सेलुलर प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा मुद्रा है।

जब पानी का उपयोग करके एटीपी में टर्मिनल फॉस्फेट लिंकेज को तोड़ा जाता है, तो 30.5 kJ/mol के बराबर ऊर्जा निकलती है।

ऑक्सीजन की कमी के दौरान जारी ऊर्जा 
भारी व्यायाम या दौड़ने जैसे बड़े काम के दौरान, फेफड़े कभी-कभी पर्याप्त ऑक्सीजन प्रदान करने में सक्षम नहीं होते हैं जो ऊर्जा उत्पादन के लिए आवश्यक होते हैं। ऐसे में पैरों में (दौड़ते समय) पेशी कोशिकाएं अवायवीय श्वसन करने लगती हैं यानी वे ऑक्सीजन का उपयोग किए बिना ऊर्जा का उत्पादन करती हैं। इस मामले में, ग्लूकोज को उसी तरह पाइरूवेट में बदल दिया जाता है, लेकिन फिर पाइरूवेट को कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और ऊर्जा के बजाय लैक्टिक एसिड (सी 3 एच 6 ओ 3 ) और ऊर्जा में परिवर्तित कर दिया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान निकलने वाली ऊर्जा एरोबिक श्वसन की तुलना में बहुत कम होती है।

मांसपेशियों में लैक्टिक एसिड जमा होने से हमारे पैर की मांसपेशियों (दौड़ने का नतीजा) में ऐंठन होती है। ऐंठन को दूर करने के लिए हम मालिश या गर्म पानी से स्नान करवाते हैं जिससे रक्त संचार बेहतर होता है। रक्त लैक्टिक एसिड के संचय को कम करता है जो इसे परिचालित किया जाता है।

श्वसन का वर्गीकरण 
श्वसन के शरीर क्रिया विज्ञान को वर्गीकृत करने के कई तरीके हैं:

प्रजातियों के अनुसार 

 जलीय श्वसन
 बुक्कल पम्पिंग
 त्वचीय श्वसन
 आंत्र श्वसन
 श्वसन प्रणाली

तंत्र द्वारा 

 सांस लेना
 गैस विनिमय
 धमनी रक्त गैस
 श्वसन का नियंत्रण
 एपनिया

प्रयोगों द्वारा 

 सबके क्या हाल हैं
 स्पिरोमेट्री
 चयनित आयन प्रवाह ट्यूब मास स्पेक्ट्रोमेट्री

गहन देखभाल और आपातकालीन चिकित्सा द्वारा 

 सी पि आर
 मैकेनिकल वेंटिलेशन
 इंटुबैषेण
 लोहे का फेफड़ा
 गहन देखभाल दवा
 तरल श्वास
 ईसीएमओ
 ऑक्सीजन विषाक्तता
 मेडिकल वेंटिलेटर
 नर्स
 जीवनरक्षक
 सामान्य संज्ञाहरण
 फेफड़ाओं को सुनने का एक यंत्र

अन्य चिकित्सा विषयों द्वारा 

 श्वसन चिकित्सा
 सांस लेने वाली गैसें
 हाइपरबेरिक ऑक्सीजन थेरेपी
 हाइपोक्सिया
 गैस एम्बोलिज्म
 विसंपीडन बीमारी
 दाब-अभिघात
 ऑक्सीजन विषाक्तता
 नाइट्रोजन नशा
 कार्बन डाइऑक्साइड विषाक्तता
 कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्तता
 एचपीएनएस

अतिरिक्त तस्वीरें

यह भी देखें 

 Diffusing capacity
 Outline of biology – Outline of subdisciplines within biology
 Respiratory sounds
 Respiratory monitoring

संदर्भ 

 नेल्सन VCE इकाइयाँ 1-2 शारीरिक शिक्षा। 2010 सेंगेज कॉपीराइट।

बाहरी लिंक्स 

 जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय में अवलोकन

आगे का वाचन 

 978-0-521-70302-4 
 0-7167-3863-5 , मानव जीव विज्ञान 146149
 C.माइकल होगन। 2011. श्वसन । पृथ्वी का विश्वकोश। एड. मार्क मैकगिनले और सीजे क्लीवलैंड। विज्ञान और पर्यावरण के लिए राष्ट्रीय परिषद। वाशिंगटन डीसी

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