श्वसन तंत्र (Respiratory System)

अवलोकन

हमारे शरीर की हर कोशिका को जीवित रहने के लिए ऑक्सीजन (oxygen) की आवश्यकता होती है, और कोशिकाएं लगातार कार्बन डाइऑक्साइड (carbon dioxide) उत्पन्न करती हैं। श्वसन तंत्र (respiratory system) वह प्रणाली है जो ऑक्सीजन को वायुमंडल से हमारे रक्त में पहुंचाती है और कार्बन डाइऑक्साइड को शरीर से बाहर निकालती है। यह अध्याय विभिन्न जीवों में श्वसन के तंत्रों, मानव श्वसन तंत्र की संरचना, फेफड़ों की क्षमता, गैस विनिमय के समीकरणों, और श्वसन संबंधी रोगों को कवर करेगा।

प्रत्यक्ष प्रसार (Direct Diffusion)

सबसे सरल जीवों में श्वसन कैसे होता है? छोटे और चपटे जीव, जैसे कि चपटा कृमि (flatworm), के पास कोई विशेष श्वसन अंग नहीं होते। इसके बजाय, वे प्रसार (diffusion) पर निर्भर करते हैं — एक प्रक्रिया जिसमें गैस के अणु उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से निम्न सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर स्वतः चले जाते हैं। चपटे कृमि का शरीर इतना पतला और चपटा होता है कि ऑक्सीजन सीधे उसकी बाहरी झिल्ली के पार फैलकर अंदर की सभी कोशिकाओं तक पहुंच सकती है।

कीटों में श्वासनली तंत्र (Tracheal System in Insects)

कीट (insects) एक अलग समस्या का सामना करते हैं: उनका शरीर बड़ा और अधिक जटिल होता है, इसलिए केवल प्रसार पर्याप्त नहीं होता। कीटों ने एक विशेष श्वासनली तंत्र (tracheal system) विकसित किया है — यह रक्त परिसंचरण तंत्र (circulatory system) नहीं है, बल्कि एक स्वतंत्र नलिका नेटवर्क है जो ऑक्सीजन को पूरे शरीर में कुशलतापूर्वक पहुंचाता है।

इस तंत्र में स्पाइरैकल (spiracles) नामक छोटे बाहरी छिद्र होते हैं जो कीट के शरीर की भित्ति पर स्थित होते हैं। ये छिद्र हवा को अंदर लेते हैं, जो फिर शाखाओं में बंटी श्वासनलिकाओं (tracheal tubes) के माध्यम से सीधे आंतरिक ऊतकों और मांसपेशियों तक पहुंचती है।

मछलियों में त्वचा और गलफड़े (Skin and Gills in Fish)

मछलियाँ पानी में रहती हैं, जहाँ ऑक्सीजन की मात्रा हवा की तुलना में बहुत कम होती है। उन्होंने गलफड़े (gills) विकसित किए हैं — विशेष अंग जो पानी से ऑक्सीजन निकालने में सक्षम हैं।

प्रत्येक गलफड़ा एक गिल आर्च (gill arch) से शुरू होता है, जो एक कठोर संरचना है जो गलफड़े को सहारा देती है। इस आर्च से कई गिल फिलामेंट्स (gill filaments) निकलते हैं — ये पतली, उंगली जैसी संरचनाएं हैं जो सतह क्षेत्र को बढ़ाती हैं। प्रत्येक फिलामेंट पर और भी छोटी संरचनाएं होती हैं जिन्हें लैमेला (lamella) कहा जाता है। लैमेला में रक्त वाहिकाओं (blood vessels) का घना जाल होता है।

यहाँ एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया होती है: पानी और रक्त विपरीत दिशाओं में बहते हैं (काउंटरकरंट एक्सचेंज - countercurrent exchange), जो ऑक्सीजन ग्रहण को अधिकतम करता है। ऑक्सीजन-रहित रक्त (oxygen-poor blood) लैमेला में प्रवेश करता है, और ऑक्सीजन-युक्त रक्त (oxygen-rich blood) बाहर निकलता है।

स्तनधारी श्वसन तंत्र (Mammalian Respiratory System)

स्तनधारियों (mammals) में श्वसन तंत्र सबसे जटिल होता है। आइए इसकी संरचना को समझें, जो हवा के प्रवाह के क्रम में व्यवस्थित है:

हवा पहले नासिका गुहा (nasal cavity) में प्रवेश करती है, जहाँ यह गर्म और नम होती है। फिर यह ग्रसनी (pharynx) — गले का वह भाग जो नाक और मुंह को जोड़ता है — से होकर गुजरती है। इसके बाद स्वरयंत्र (larynx) या वॉइस बॉक्स आता है, जो वायुमार्ग की रक्षा करता है और ध्वनि उत्पन्न करता है।

श्वासनली (trachea) एक मजबूत नली है जो स्वरयंत्र से नीचे की ओर जाती है। यह दो प्राथमिक ब्रोंकस (primary bronchus) में विभाजित होती है — एक दाएं फेफड़े के लिए और एक बाएं के लिए। प्रत्येक ब्रोंकस आगे द्वितीयक ब्रोंकस (secondary bronchus) और तृतीयक ब्रोंकस (tertiary bronchus) में शाखाबद्ध होता है। ये शाखाएं छोटी होती जाती हैं और ब्रोंकियोल (bronchiole) कहलाती हैं, जो अंततः टर्मिनल ब्रोंकियोल (terminal bronchiole) तक पहुंचती हैं।

इस पूरे वायुमार्ग का अंतिम गंतव्य एल्वियोलस (alveolus) है — छोटी, गुब्बारे जैसी थैलियां जहाँ वास्तविक गैस विनिमय होता है। कई एल्वियोली मिलकर एक एल्वियोलर सैक (alveolar sac) बनाती हैं, और एक एल्वियोलर डक्ट (alveolar duct) इन सैक को श्वसन ब्रोंकियोल से जोड़ता है।

एल्वियोली के चारों ओर केशिकाएं (capillaries) — अत्यंत पतली रक्त वाहिकाएं — का घना जाल होता है। फुफ्फुसीय धमनी (pulmonary artery) ऑक्सीजन-रहित रक्त को हृदय से फेफड़ों तक लाती है, और फुफ्फुसीय शिरा (pulmonary vein) ऑक्सीजन-युक्त रक्त को वापस हृदय तक ले जाती है। डायाफ्राम (diaphragm) एक गुंबद के आकार की मांसपेशी है जो फेफड़ों के नीचे स्थित होती है और श्वास लेने की यांत्रिक प्रक्रिया में केंद्रीय भूमिका निभाती है।

श्वासनली और ब्रोंकस (Trachea and Bronchi)

श्वासनली और ब्रोंकस वायुमार्ग के मुख्य मार्ग हैं। हवा नासिका गुहा और ग्रसनी से होकर श्वासनली में प्रवेश करती है, फिर ब्रोंकस में और अंततः फेफड़ों में पहुंचती है। श्वासनली एक वृक्ष के तने की तरह है, जो दो मुख्य शाखाओं — प्राथमिक ब्रोंकस — में विभाजित होती है। ये शाखाएं आगे द्वितीयक और तृतीयक ब्रोंकस में विभाजित होती हैं, जो अंततः ब्रोंकियोल में समाप्त होती हैं। इस पूरी संरचना को ट्रेकियोब्रोंकियल ट्री (tracheobronchial tree) कहा जाता है क्योंकि यह एक उल्टे पेड़ की तरह दिखती है।

फेफड़े (Lungs)

मानव फेफड़े दो होते हैं — दायां और बायां। दायां फेफड़ा तीन लोब (lobes) में विभाजित होता है: ऊपरी (upper), मध्य (middle), और निचला (lower)। बायां फेफड़ा केवल दो लोब में विभाजित होता है: ऊपरी और निचला। बायां फेफड़ा छोटा क्यों होता है? क्योंकि हृदय (heart) छाती के बाईं ओर स्थित होता है और उसे जगह की आवश्यकता होती है। यही कारण है कि मानव का बायां फेफड़ा दाएं से छोटा होता है।

एल्वियोली (Alveoli)

एल्वियोली फेफड़ों की कार्यात्मक इकाइयां हैं। ये छोटी, पतली दीवारों वाली थैलियां हैं जहाँ ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का आदान-प्रदान होता है। प्रत्येक एल्वियोलस के चारों ओर केशिकाओं का घना जाल होता है। श्वसन ब्रोंकियोल (respiratory bronchiole) एल्वियोलर डक्ट से जुड़ता है, जो एल्वियोलर सैक तक ले जाता है। एल्वियोलर सैक में कई एल्वियोली का समूह होता है। इस क्षेत्र में एट्रियम (atrium) और म्यूकस ग्रंथि (mucous gland) जैसी संरचनाएं भी मौजूद होती हैं।

सुरक्षात्मक तंत्र (Protective Mechanisms)

हमारे वायुमार्ग लगातार धूल, बैक्टीरिया और अन्य कणों के संपर्क में रहते हैं। इनसे बचाव के लिए, ब्रोंकस और ब्रोंकियोल में सिलिया (cilia) नामक सूक्ष्म, बाल जैसी संरचनाएं होती हैं। ये सिलिया लगातार लहराती रहती हैं और बलगम (mucus) तथा अन्य कणों को फेफड़ों से बाहर की ओर धकेलती हैं। यह एक महत्वपूर्ण सफाई तंत्र है जो फेफड़ों को संक्रमण और क्षति से बचाता है।

फेफड़ों की क्षमता (Lung Capacity)

फेफड़े बड़ी मात्रा में हवा धारण कर सकते हैं, लेकिन वे सामान्यतः अधिकतम क्षमता तक नहीं भरे जाते। फेफड़ों की क्षमता को मापने के लिए चार मूलभूत आयतन (volumes) का उपयोग किया जाता है:

• टाइडल वॉल्यूम (tidal volume, TV): सामान्य श्वास के दौरान अंदर ली जाने वाली हवा की मात्रा — लगभग 0.5 लीटर।

• एक्सपायरेटरी रिज़र्व वॉल्यूम (expiratory reserve volume, ERV): सामान्य निःश्वास के बाद और अधिक बाहर निकाली जा सकने वाली हवा की मात्रा — लगभग 1.2 लीटर।

• इंस्पायरेटरी रिज़र्व वॉल्यूम (inspiratory reserve volume, IRV): सामान्य अंतःश्वास के बाद और अधिक अंदर ली जा सकने वाली हवा की मात्रा — लगभग 3.1 लीटर।

• रिज़िड्युअल वॉल्यूम (residual volume, RV): जबरदस्ती निःश्वास के बाद भी फेफड़ों में बची रहने वाली हवा — लगभग 1.2 लीटर।

इन चारों का योग कुल फेफड़ा क्षमता (total lung capacity, TLC) कहलाता है, जो एक औसत वयस्क पुरुष में लगभग 6.0 लीटर होती है।

फेफड़ों के आयतन और क्षमताएं (Lung Volumes and Capacities)

मूल आयतनों के अलावा, कुछ संयुक्त क्षमताएं (capacities) भी परिभाषित की जाती हैं:

• वाइटल कैपेसिटी (vital capacity, VC): एक श्वसन चक्र में फेफड़ों से अंदर या बाहर ले जाई जा सकने वाली हवा की अधिकतम मात्रा। सूत्र: VC = ERV + TV + IRV = 1.2 + 0.5 + 3.1 = 4.8 लीटर।

• इंस्पायरेटरी कैपेसिटी (inspiratory capacity, IC): सामान्य निःश्वास के बाद अंदर ली जा सकने वाली हवा की अतिरिक्त मात्रा। सूत्र: IC = TV + IRV = 0.5 + 3.1 = 3.6 लीटर।

• फंक्शनल रिज़िड्युअल कैपेसिटी (functional residual capacity, FRC): सामान्य निःश्वास के बाद फेफड़ों में बची हवा की मात्रा। सूत्र: FRC = ERV + RV = 1.2 + 1.2 = 2.4 लीटर।

• कुल फेफड़ा क्षमता (total lung capacity, TLC): अधिकतम अंतःश्वास के बाद फेफड़ों में हवा की कुल मात्रा। सूत्र: TLC = RV + ERV + TV + IRV = 1.2 + 1.2 + 0.5 + 3.1 = 6.0 लीटर।

• फोर्स्ड एक्सपायरेटरी वॉल्यूम (forced expiratory volume, FEV1): एक सेकंड में जबरदस्ती बाहर निकाली जा सकने वाली हवा की मात्रा — लगभग 4.1 से 5.5 लीटर।

गैस विनिमय के समीकरण (Equations for Gas Exchange)

गैस विनिमय को समझने के लिए, हमें वायुमंडलीय दबाव (atmospheric pressure) और आंशिक दबाव (partial pressure) की अवधारणा को समझना होगा। वायुमंडलीय दबाव (Patm) पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा डाला गया कुल दबाव है। किसी गैस का आंशिक दबाव वह दबाव है जो वह गैस अकेली डालती यदि वह पूरे मिश्रण में अकेली होती।

किसी गैस के आंशिक दबाव (P) की गणना का सूत्र है:

वायुमंडल में मुख्य गैसों के आंशिक दबावों का योग वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है:

यहाँ 760 mm Hg समुद्र तल पर मानक वायुमंडलीय दबाव है।

बॉयल का नियम (Boyle's Law)

श्वास लेने और छोड़ने की यांत्रिक प्रक्रिया को समझने के लिए, हमें बॉयल का नियम (Boyle's Law) समझना होगा। यह गैस नियम बताता है कि एक बंद स्थान में, दबाव (pressure) और आयतन (volume) व्युत्क्रमानुपाती (inversely related) होते हैं। जैसे-जैसे आयतन घटता है, दबाव बढ़ता है, और इसके विपरीत।

गणितीय रूप से: जब आयतन कम होता है, दबाव बढ़ता है; जब आयतन बढ़ता है, दबाव घटता है।

श्वास में फेफड़े, छाती की दीवार और डायाफ्राम (The Lungs, Chest Wall, and Diaphragm in Respiration)

श्वास लेने (inhalation) की प्रक्रिया में, डायाफ्राम सिकुड़ता (contracts) है और नीचे की ओर चलता है, जबकि पसलियों का पिंजरा (rib cage) बाहर की ओर फैलता है। इससे छाती गुहा (thoracic cavity) का आयतन बढ़ जाता है। बॉयल के नियम के अनुसार, आयतन बढ़ने से दबाव घटता है, जिससे फेफड़ों के अंदर का दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम हो जाता है। यह दबाव अंतर हवा को फेफड़ों में प्रवेश करने का कारण बनता है।

श्वास छोड़ने (expiration) में, डायाफ्राम शिथिल (relaxes) होता है और ऊपर की ओर चलता है, पसलियों का पिंजरा अंदर की ओर आता है, आयतन घटता है, दबाव बढ़ता है, और हवा बाहर निकल जाती है।

फुफ्फुस झिल्ली (Pleura)

फेफड़े और छाती गुहा के अंदरूनी भाग के चारों ओर फुफ्फुस झिल्ली (pleura) नामक एक ऊतक परत होती है। यह दो परतों से बनी होती है:

• पैराइटल फुफ्फुस (parietal pleura): बाहरी परत जो छाती गुहा की दीवार को रेखाबद्ध करती है।

• विसरल फुफ्फुस (visceral pleura): आंतरिक परत जो फेफड़ों की सतह को ढकती है।

इन दोनों परतों के बीच एक संकीर्ण स्थान होता है जिसे इंट्राप्लूरल स्पेस (intrapleural space) कहा जाता है। यह स्थान एक पतली तरल परत से भरा होता है जो फेफड़ों को छाती की दीवार से चिपकाए रखता है और श्वास के दौरान घर्षण को कम करता है।

श्वास का कार्य (The Work of Breathing)

श्वास लेने में मांसपेशियों को कार्य करना पड़ता है। इस कार्य को दो प्रकारों में बांटा गया है:

• फ्लो-रेज़िस्टिव वर्क (flow-resistive work): यह फेफड़ों में एल्वियोली और ऊतकों के प्रतिरोध के विरुद्ध किया गया कार्य है। जब हवा वायुमार्ग से होकर बहती है, तो घर्षण होता है जिसे दूर करना पड़ता है।

• इलास्टिक वर्क (elastic work): यह इंटरकोस्टल मांसपेशियों, छाती की दीवार और डायाफ्राम के लोचदार प्रतिरोध के विरुद्ध किया गया कार्य है।

एक महत्वपूर्ण संबंध: श्वसन दर (respiration rate) बढ़ाने से फ्लो-रेज़िस्टिव वर्क बढ़ता है (क्योंकि हवा तेजी से बहती है, जिससे घर्षण बढ़ता है) और इलास्टिक वर्क घटता है (क्योंकि मांसपेशियों को कम समय के लिए खिंचाव बनाए रखना होता है)।

FEV1 से FVC का अनुपात (The Ratio of FEV1 to FVC)

FEV1 (forced expiratory volume in 1 second) और FVC (forced vital capacity) का अनुपात फेफड़ों के स्वास्थ्य का एक महत्वपूर्ण माप है। FEV1 वह मात्रा है जिसे एक सेकंड में जबरदस्ती बाहर निकाला जा सकता है, जबकि FVC वह कुल मात्रा है जिसे पूरी तरह बाहर निकाला जा सकता है।

सामान्य फेफड़ों में, एक व्यक्ति एक सेकंड में अपनी FVC का एक बड़ा हिस्सा बाहर निकाल सकता है। विभिन्न फेफड़ों के रोग इस अनुपात को बदल देते हैं।

फेफड़ों के रोगों के प्रकार (Types of Lung Disease)

फेफड़ों के रोगों को दो मुख्य श्रेणियों में बांटा गया है:

प्रतिबंधात्मक रोग (Restrictive disease): इनमें FVC कम हो जाती है, लेकिन वायुमार्ग अवरुद्ध नहीं होते, इसलिए व्यक्ति हवा को अपेक्षाकृत तेजी से बाहर निकाल सकता है। उदाहरण:

• रेस्पिरेटरी डिस्ट्रेस सिंड्रोम (respiratory distress syndrome): फेफड़ों में सर्फेक्टेंट की कमी के कारण एल्वियोली ढह जाती है।

• पल्मोनरी फाइब्रोसिस (pulmonary fibrosis): फेफड़ों के ऊतकों में निशान पड़ जाते हैं, जिससे वे कठोर हो जाते हैं।

अवरोधात्मक रोग (Obstructive disease): इनमें वायुमार्ग में रुकावट के कारण धीमी निःश्वास और कम FVC होती है। उदाहरण:

• एम्फिसीमा (emphysema): एल्वियोली की दीवारें टूट जाती हैं, जिससे सतह क्षेत्र कम हो जाता है।

• अस्थमा (asthma): वायुमार्ग में सूजन और संकुचन होता है।

• पल्मोनरी एडिमा (pulmonary edema): फेफड़ों में तरल पदार्थ जमा हो जाता है।

वेंटिलेशन/परफ्यूज़न बेमेल (Ventilation/Perfusion Mismatch)

गैस विनिमय के लिए दो चीजों का मेल होना आवश्यक है: वेंटिलेशन (ventilation, V) — फेफड़ों में हवा की मात्रा, और परफ्यूज़न (perfusion, Q) — फेफड़ों में रक्त की मात्रा। जैसे-जैसे कार्डियक आउटपुट (हृदय द्वारा पंप किए गए रक्त की मात्रा) बढ़ता है, वैसे-वैसे केशिकाओं और धमनियों की संख्या बढ़ती है जो रक्त से भरी (perfused) होती हैं।

कभी-कभी, फेफड़ों में हवा (V) और रक्त (Q) की मात्रा के बीच बेमेल (mismatch) हो जाता है। उदाहरण के लिए, यदि किसी क्षेत्र में हवा तो पहुंचती है लेकिन रक्त नहीं, या रक्त तो पहुंचता है लेकिन हवा नहीं, तो गैस विनिमय प्रभावी नहीं होगा।

डेड स्पेस (Dead Space)

डेड स्पेस (dead space) फेफड़ों के ऊतकों के वे क्षेत्र हैं जो टूट गए हैं या अवरुद्ध हो गए हैं। डेड स्पेस गैस प्रसार के लिए उपलब्ध सतह क्षेत्र को कम कर देता है। परिणामस्वरूप, रक्त में ऑक्सीजन की मात्रा घट जाती है, जबकि कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर बढ़ जाता है।

डेड स्पेस तब बनता है जब कोई वेंटिलेशन और/या परफ्यूज़न नहीं होता। इसके दो प्रकार हैं:

• एनाटॉमिकल डेड स्पेस (anatomical dead space) या एनाटॉमिकल शंट (anatomical shunt): यह शारीरिक संरचना में विफलता के कारण उत्पन्न होता है — उदाहरण के लिए, वायुमार्ग का कोई भाग जहाँ हवा पहुंचती है लेकिन गैस विनिमय नहीं हो सकता।

• फिजियोलॉजिकल डेड स्पेस (physiological dead space) या फिजियोलॉजिकल शंट (physiological shunt): यह फेफड़ों या धमनियों की कार्यात्मक हानि (functional impairment) के कारण उत्पन्न होता है।

हीमोग्लोबिन (Hemoglobin)

हीमोग्लोबिन (hemoglobin) लाल रक्त कोशिकाओं (red blood cells) में पाया जाने वाला एक प्रोटीन है। यह दो अल्फा (alpha) और दो बीटा (beta) उपइकाइयों (subunits) से बना होता है जो एक आयरन युक्त हीम समूह (heme group) के चारों ओर व्यवस्थित होते हैं। ऑक्सीजन आसानी से इस हीम समूह से बंध जाती है। हीमोग्लोबिन का मुख्य कार्य फेफड़ों से ऑक्सीजन को शरीर के सभी ऊतकों तक पहुंचाना है।

ऑक्सीजन पृथक्करण वक्र (Oxygen Dissociation Curve)

ऑक्सीजन पृथक्करण वक्र (oxygen dissociation curve) दर्शाता है कि जैसे-जैसे ऑक्सीजन का आंशिक दबाव (PO₂) बढ़ता है, वैसे-वैसे अधिक ऑक्सीजन हीमोग्लोबिन से बंधती है। यह वक्र S-आकार का (sigmoidal) होता है।

हालांकि, हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन के प्रति आकर्षण (affinity) पर्यावरणीय परिस्थितियों के आधार पर बदल सकता है:

• बाएं की ओर स्थानांतरण (left shift): उच्च Hb-O₂ आकर्षण — कम CO₂, उच्च pH (अधिक क्षारीय), कम तापमान पर होता है। इसका मतलब है कि ऑक्सीजन हीमोग्लोबिन से अधिक मजबूती से बंधती है और कम आसानी से मुक्त होती है।

• दाएं की ओर स्थानांतरण (right shift): कम Hb-O₂ आकर्षण — अधिक CO₂, कम pH (अधिक अम्लीय), अधिक तापमान पर होता है। इसका मतलब है कि ऑक्सीजन हीमोग्लोबिन से अधिक आसानी से मुक्त होती है, जो सक्रिय ऊतकों में उपयोगी है।

रोग और ऑक्सीजन बंधन (Diseases and Oxygen Binding)

सिकल सेल एनीमिया (sickle cell anemia) एक आनुवंशिक रोग है जिसमें लाल रक्त कोशिकाएं सामान्य गोल आकार के बजाय अर्धचंद्राकार (crescent-shaped) हो जाती हैं। ये असामान्य आकार की कोशिकाएं केशिकाओं में फंस सकती हैं और रक्त प्रवाह को अवरुद्ध कर सकती हैं। रोग की स्थितियां और शरीर में परिवर्तित परिस्थितियां ऑक्सीजन की बंधन क्षमता को प्रभावित कर सकती हैं, और ऑक्सीजन की हीमोग्लोबिन से पृथक होने की क्षमता को बढ़ा या घटा सकती हैं।

रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन (Transport of Carbon Dioxide in the Blood)

कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) को रक्त के माध्यम से तीन तरीकों से ले जाया जा सकता है:

1. सीधे रक्त में घुला हुआ (dissolved directly in the blood): CO₂ का एक छोटा हिस्सा सीधे रक्त प्लाज्मा में घुल जाता है।

2. प्लाज्मा प्रोटीन या हीमोग्लोबिन से बंधा हुआ (bound to plasma proteins or hemoglobin): CO₂ हीमोग्लोबिन से बंध सकता है (कार्बामिनोहीमोग्लोबिन के रूप में)।

3. बाइकार्बोनेट में परिवर्तित (converted into bicarbonate): अधिकांश CO₂ (लगभग 70%) रक्त में बाइकार्बोनेट आयन (HCO₃⁻) में परिवर्तित हो जाता है। यह एक एंजाइम कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ (carbonic anhydrase) द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रिया है।

मुख्य बिंदु

• श्वसन तंत्र (respiratory system) ऑक्सीजन को शरीर में लाता है और कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर निकालता है।

• विभिन्न जीवों में श्वसन के विभिन्न तंत्र होते हैं: प्रत्यक्ष प्रसार (flatworm), श्वासनली तंत्र (insects), गलफड़े (fish), और फेफड़े (mammals)।

• मानव श्वसन तंत्र में नासिका गुहा, ग्रसनी, स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रोंकस, ब्रोंकियोल, और एल्वियोली शामिल हैं।

• फेफड़ों की क्षमता को TV, ERV, IRV, RV, VC, IC, FRC, TLC, और FEV1 द्वारा मापा जाता है।

• बॉयल का नियम (Boyle's Law) बताता है कि दबाव और आयतन व्युत्क्रमानुपाती होते हैं, जो श्वास की यांत्रिकी को समझाता है।

• फेफड़ों के रोग प्रतिबंधात्मक (restrictive) या अवरोधात्मक (obstructive) हो सकते हैं।

• हीमोग्लोबिन (hemoglobin) ऑक्सीजन को बांधता है और ऑक्सीजन पृथक्करण वक्र (oxygen dissociation curve) पर्यावरणीय परिस्थितियों के आधार पर स्थानांतरित हो सकता है।

• कार्बन डाइऑक्साइड को रक्त में तीन तरीकों से ले जाया जाता है: घुला हुआ, प्रोटीन से बंधा हुआ, या बाइकार्बोनेट के रूप में।