मानवी शरीरातील सर्व जीवनप्रक्रिया चालू राहण्यासाठी ऊर्जेची नितांत आवश्यकता असते. ऊर्जानिर्मिती पेशींमध्ये होते. त्यासाठी पेशींना विद्राव्य अन्नघटक व ऑक्सिजनचा पुरवठा व्हावा लागतो. ही कामे श्वसनसंस्था व रक्ताभिसरण संस्थामार्फत होतात. श्वसनाची प्रक्रिया पुढील तीन टप्प्यांत होते.
- बहिःश्वसन / बाह्यश्वसन :
अ. श्वास घेणे – नाकावाटे हवा आत घेतली जाते, तेथून ती श्वासनलिकेद्वारा दोन्ही फुफ्फुसांत जाते.
ब. उच्छ्वास (श्वास सोडणे)
फुफ्फुसात घेतलेल्या हवेतील ऑक्सिजन रक्तात जातो. रक्त शरीरातील CO₂ फुफ्फुसांकडे पोहोचवते व ती हवा उच्छ्‌वासावाटे बाहेर टाकली जाते.
फुफ्फुसावाटे होणाऱ्या या दोन क्रियांना एकत्रितपणे बहिःश्वसन म्हणतात.
- अंतःश्वसन : शरीरातील सर्व पेशी आणि रक्त यादरम्यान
होणाऱ्या वायूंच्या देवाणघेवाणीला अंतःश्वसन म्हणतात. रक्तातून पेशींमध्ये, जातो व पेशींतून रक्तामध्ये CO, येतो.
- पेशीश्वसन : ऑक्सिजनमुळे पेशींतील ग्लूकोजसारख्या
विद्राव्य घटकांचे मंदज्वलन होऊन ATP च्या स्वरूपात ऊर्जा मोकळी होते. त्याचबरोबर CO, व जलबाष्प हे 2 निरुपयोगी पदार्थ तयार होतात. या क्रियेला पेशीश्वसन असे म्हणतात. खालील समीकरणाच्या साहाय्याने पेशीश्वसन प्रक्रिया सारांश रूपाने मांडतात.
श्वसन संस्था (Respiratory system):
रचना व कार्य
- नाक (Nose) : श्वसनक्रियेची व श्वसनसंस्थेची सुरुवात
नाकापासून होते. नाकातील केसांच्या व चिकट पदार्थांच्या साहाय्याने हवा गाळून आत घेतली जाते.
- घसा (Pharynx) : घशापासून अन्ननलिका व श्वासनलिका
सुरू होतात. श्वासनलिका अन्ननलिकेच्या पुढे असते. श्वासनलिकेच्या वरच्या बाजूस एक झाकण असते. अन्ननलिकेत अन्न जाताना या झाकणामुळे श्वासनलिका झाकली जाते. त्यामुळे श्वासनलिकेत बहुधा अन्नाचे कण शिरत नाहीत. इतर वेळी श्वासनलिका उघडी असते. यामुळे हवा घशातून श्वासनलिकेत जाते.
- श्वासनलिका (Trachea): श्वासनलिकेचा सुरुवातीचा
भाग स्वरयंत्रामुळे फुगलेला असतो. छातीमध्ये श्वासनलिकेला दोन फाटे फुटतात. एक फाटा उजव्या फुफ्फुसाकडे व दुसरा डाव्या फुफ्फुसाकडे जातो.
- फुप्फुसे (Lungs): छातीच्या पोकळीत हृदयाच्या डाव्या
व उजव्या बाजूस एकेक फुफ्फुस असते. छातीच्या पोकळीचा बराचसा भाग फुप्फुसांनी व्यापला असून हृदयाचा बराचसा पृष्ठभाग त्यांच्यामुळे झाकला जातो. प्रत्येक फुप्फुसावर दुपदरी आवरण असते. त्यास फुप्फुसावरण (Pleura) म्हणतात. फुप्फुसे स्पंजाप्रमाणे स्थितिस्थापक असतात. फुप्फुसे लहान लहान कप्प्यांनी बनलेली असतात. त्यांना वायुकोश म्हणतात. वायुकोशांच्या भोवती केशवाहिन्यांचे अत्यंत दाट जाळे असते.
वायुकोशावरील आवरण अत्यंत झिरझिरीत असते. तसेच केशवाहिन्यांचे आवरणही फार पातळ असते. या पातळ आवरणातून वायूची देवघेव सहज होऊ शकते. फुप्फुसात असंख्य वायुकोश असल्यामुळे वायूंच्या देवघेवीसाठी फार विस्तृत पृष्ठभाग उपलब्ध होतो.
फुप्फुसांमध्ये होणारी वायूंची देवघेव : फुप्फुसातील वायुकोशांभोवती रक्त वाहत असताना वायूंची सतत देवघेव चालू असते. रक्तातील तांबड्या पेशी (RBC) मध्ये हिमोग्लोबीन हे लोहयुक्त प्रथिन असते. वायुकोशात आलेल्या हवेतील ऑक्सिजन हिमोग्लोबीन शोषून घेते. त्याचवेळी CO, व जलबाष्प रक्तातून वायुकोशात जातात व तेथील हवेत मिसळतात. ऑक्सीजन रक्तात घेतला जातो. CO, आणि जलबाष्प रक्तातून बाहेर काढले जाऊन उच्छ्‌वासावाटे बाहेर टाकले जातात. 2
- श्वासपटल (Diaphragm) : बरगड्यांनी बनलेल्या छातीच्या पिंजऱ्याच्या तळाशी एक स्नायूचा पडदा असतो. या पडद्याला श्वासपटल म्हणतात. श्वासपटल हे उदरपोकळी व छातीची पोकळी (उरोपोकळी) यांच्या दरम्यान असते. बरगड्या किंचित वर उचलल्या जाणे आणि श्वासपटल खाली जाणे, या दोन्ही क्रिया एकदम घडल्याने फुफ्फुसांवरील दाब कमी होतो. त्यामुळे बाहेरील हवा नाकावाटे फुफ्फुसांमध्ये जाते. बरगड्या मूळ जागी परत आल्या आणि श्वासपटल पुन्हा वर उचलले गेले की फुफ्फुसांवर दाब पडतो. त्यातील हवा नाकावाटे बाहेर ढकलली जाते. श्वासपटल सतत वर आणि खाली होण्याची हालचाल श्वासोच्छ्वास घडण्यासाठी गरजेची असते.