జీవక్రియల్లో శ్వాసక్రియ అత్యంత ముఖ్యమైంది. పోషకాల నుంచి శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడంలో ఇది ప్రధానపాత్ర పోషిస్తుంది. జీవి శరీరంలోని కణాలన్నీ ఆహారం నుంచి లభించే శక్తిని ఉపయోగించుకుని, నిరంతరం శ్వాసక్రియ జరిగేలా చూస్తాయి.
* శరీరంలో జరిగే ఉచ్ఛ్వాస, నిచ్ఛ్వాస ప్రక్రియలను శ్వాసక్రియ అంటారు.
* Respiration అనే పదం, Respire అనే లాటిన్‌ భాషా పదం నుంచి ఏర్పడింది. దీని అర్థం పీల్చడం.
* 14వ శతాబ్దం వరకు శ్వాసవ్యవస్థ/ శ్వాసక్రియ అనే పదం వాడుకలో లేదు. అప్పట్లో దీన్ని వాయు ప్రసారం అని వ్యవహరించేవారు.
* 18వ శతాబ్దంలో జోసెఫ్‌ ప్రీస్ట్‌లీ (Joseph Priestley), లెవోయిజర్‌లు శ్వాస వ్యవస్థ, కొన్ని వాయు వినిమయ ధర్మాలపై పరిశోధనలు చేశారు.
రకాలు
శ్వాసక్రియ ప్రధానంగా 2 రకాలు. అవి:
1. వాయు సహిత శ్వాసక్రియ (Aerobic Respiration):
* ఆక్సిజన్ సమక్షంలో జరుగుతుంది.
* కార్బన్‌ డైఆక్సైడ్, శక్తి, నీరు ఏర్పడతాయి.
ఉదా: మొక్కలు, జంతువులు.
2. అవాయు శ్వాసక్రియ/ వాయురహిత శ్వాసక్రియ (Anaerobic Respiration):
* ఆక్సిజన్ అవసరం తక్కువగా ఉన్నప్పుడు లేదా ఆక్సిజన్ లేని సమక్షంలో జరుగుతుంది.
* తక్కువ శక్తి ఏర్పడుతుంది.
* ఈ శ్వాసక్రియ మానవుడిలో జరిగితే లాక్టిక్‌ ఆమ్లం ఏర్పడుతుంది.
ఉదా: ఈస్ట్, బ్యాక్టీరియా లాంటి జీవుల్లో ఇథైల్‌ ఆల్కహాల్‌ ఏర్పడుతుంది.
శ్వాసక్రియ రేటు
ఒక నిమిషంలో జరిగే శ్వాసక్రియ వేగాన్ని శ్వాసక్రియ రేటు అంటారు. దీన్ని ‘రెస్పిరోమీటర్‌’ అనే పరికరంతో కొలుస్తారు. ఈ రేటు వయసును బట్టి మారుతుంటుంది.
శ్వాసక్రియ విధానం
మానవుడి శ్వాస వ్యవస్థలో ముఖ్య పాత్ర వహించే భాగాలు వరుసగా
1. నాసికా రంధ్రాలు
2. నాసికా కుహరాలు
3. గ్రసని
4. స్వరపేటిక
5. వాయునాళం
6. శ్వాస నాళాలు
7. శ్వాస నాళికలు
8. ఊపిరితిత్తులు/ వాయుగోణులు
9. రక్తం
10. కణజాలాలు (ఆక్సిజన్‌కు, కణాలకు మధ్య జరిగే కణాంతర శ్వాసక్రియ)
* మానవుడిలో శ్వాసక్రియ నాసికా రంధ్రాల నుంచి ప్రారంభమవుతుంది.
నాసికా కుహరాలు:
* ముక్కులోని ఖాళీ ప్రదేశాన్ని నాసికా కుహరాలు అంటారు. ఈ కుహరాలను ఆవరించి లోపల వైపు శ్లేష్మస్తరం ఉంటుంది.
* శ్లేష్మస్తరం నుంచి రోమాలు, శ్లేష్మద్రవం ఉత్పత్తి అవుతాయి.
* రోమాలు ముక్కులోకి ప్రవేశించే దుమ్ము, ధూళిని అడ్డుకోవడంలో సహాయపడతాయి. శ్లేష్మద్రవం వాయువులలోని అత్యధిక ఉష్ణోగ్రతలను తగ్గించడంలో ఉపయోగపడుతుంది.
స్వరపేటిక:
* ఇది వాయునాళం మొదటి భాగం. దీన్నే శబ్దపేటిక అని కూడా అంటారు.
* దీనిలోని స్వర తంతువులు అనే నిర్మాణాలు శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేయడంలో ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తాయి.
* కప్ప లాంటి జీవుల్లో మగ కప్పల్లో మాత్రమే స్వరకోశాలు ఉంటాయి.
* జంతుసామ్రాజ్యంలో అత్యధిక శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేసే జీవులు - పక్షులు.
వాయునాళం:
* దీన్నే గాలి గొట్టం అని కూడా అంటారు.
* ఇది మృదులాస్థి ఉంగరాలతో నిర్మితమై ఉంటుంది. ఈ రింగ్స్‌ ‘సి’ ఆకృతిలో ఉంటాయి.
* వాయునాళం చివరిభాగం రొమ్ము ప్రాంతంలో రెండు భాగాలుగా చీలతాయి. వీటిని శ్వాసనాళాలు అంటారు.
* శ్వాసనాళాలు ఊపిరితిత్తుల్లోకి ప్రవేశించి అనేక శాఖలుగా విడిపోతాయి. వీటిని శ్వాసనాళికలు అంటారు.
ఊపిరితిత్తులు:
* ఇవి మానవుడికి రొమ్ము భాగంలో గుండెకు రెండు వైపులా ఒక జత ఉంటాయి. స్థితిస్థాపక ధర్మాన్ని కలిగి మృదువుగా ఉంటాయి.
* కుడి ఊపిరితిత్తి పరిమాణంలో ఎడమదాని కంటే కొంచెం పెద్దగా ఉంటుంది.
* కుడి ఊపిరితిత్తిలో 3 తమ్మెలు, ఎడమ ఊపిరితిత్తిలో 2 తమ్మెలు ఉంటాయి.
* ఊపిరితిత్తులను ఆవరించి 2 వరుసల్లో ఉండే త్వచాన్ని ప్లూరా అంటారు. వాటి మధ్యలోని ద్రవం ఊపిరితిత్తులను అగాధాల నుంచి కాపాడటంలో సహాయపడుతుంది.
* ఊపిరితిత్తుల సామర్థ్యం 5,800 మి.లీ.
* విశ్రాంతి సమయంలో ఊపిరితిత్తుల్లోకి 500 మి.లీ. గాలి ప్రవేశిస్తుంది.
* ఊపిరితిత్తులు ఖాళీ అయినప్పుడు అందులో నిల్వ ఉండే గాలి 1200 మి.లీ.
* ఊపిరితిత్తుల గురించి అధ్యయనం చేసే శాస్త్రాన్ని పల్మొనాలజీ అంటారు.
కణబాహ్య శ్వాసక్రియ:
* ఊపిరితిత్తులకు - రక్తానికి మధ్య జరిగే వాయువుల మార్పిడిని కణ బాహ్య శ్వాసక్రియ అంటారు.
కణాంతర శ్వాసక్రియ:
* రక్తానికి - కణజాలాల మధ్య జరిగే వాయువుల మార్పిడిని కణాంతర శ్వాసక్రియ అంటారు.
వాయువుల రవాణా
* ఆక్సిజన్ వాయు గోణుల నుంచి రక్తంలోని హీమోగ్లోబిన్‌తో కలిసి ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్‌(Oxyhemoglobin) గా ఏర్పడుతుంది.
* ఈ ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్‌ కణాల్లోకి ప్రవేశించగానే ఆక్సిజన్, హీమోగ్లోబిన్‌గా విడిపోతుంది.
శ్వాస సంబంధ వ్యాధులు
న్యూమోనియా: ‘స్ట్రెప్టోకోకస్‌ న్యూమోనియా’ అనే బ్యాక్టీరియా వల్ల ఈ వ్యాధి కలుగుతుంది. దీని వల్ల ఊపిరితిత్తుల్లో తేమ ఏర్పడి, వాటి పనితీరు తగ్గుతుంది.
బ్రాంకైటిస్‌: శ్వాసనాళాల్లో వాపు ఏర్పడుతుంది.
ఆస్తమా/ ఉబ్బసం: శ్వాసనాళాలు, శ్వాసనాళికల్లో వాపు ఏర్పడుతుంది. ఫలితంగా తీవ్రమైన గస, దగ్గు లాంటి లక్షణాలు కలుగుతాయి.
నీ ఆస్తమాను ప్రేరేపించే మొక్క ‘పార్థీనియం’.
మరికొన్ని: క్షయ (నిశ్శబ్ద హంతకి), కోరింత దగ్గు, డిఫ్తీరియా, స్వైన్‌ఫ్లూ,SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome)
శాస్త్రవేత్తలు వారి ఆవిష్కరణలు
జోసెఫ్‌ ప్రీస్ట్‌లే: 1774లో ఆక్సిజన్‌ను కనుక్కున్నారు.
లేవోయిజర్‌: 1775లో ఆక్సిజన్‌కు ఆ పేరు పెట్టారు. శ్వాసక్రియను దహనక్రియగా పేర్కొన్నారు.
జోసెఫ్‌ బ్లాక్‌: కార్బన్‌ డైఆక్సైడ్‌ను గుర్తించి, దాన్ని స్థిరమైన వాయువుగా పేర్కొన్నారు.
జాన్‌ డాఫర్‌: ఈయన 19వ శతాబ్దంలో ‘మానవ శరీర ధర్మశాస్త్రం’ అనే గ్రంథాన్ని రచించారు.
పదార్థాలు దహనం అయ్యేందుకు నీరు, ఆక్సిజన్ అవసరమని పేర్కొన్నారు.
మాదిరి ప్రశ్నలు
1. కిందివారిలో 19వ శతాబ్దానికి చెందిన ప్రఖ్యాత రసాయన శాస్త్రవేత్త ఎవరు?
1) లెవోయిజర్‌ 2) జోసెఫ్‌ ప్రీస్ట్‌లీ
3) జాన్‌ డాఫర్‌ 4) ఎవరూ కాదు
2. కిందివాటిలో శ్వాసక్రియకు సంబంధించి సరైంది?
1) జీవ క్రియల్లో అత్యంత ముఖ్యమైంది.
2) జీవి పుట్టుకతో ప్రారంభమయ్యే మొదటి చర్య.
3) శక్తి విడుదలకు సహాయపడుతుంది.
4) పైవన్నీ
3. జీవులు గ్రహించే పదార్థాల్లో దహనం చెందడానికి వీలైనవి కింది వాటిలో ఏవి?
1) నీరు 2) ఆక్సిజన్
3) 1, 2 4) కార్బన్‌ డైఆక్సైడ్
4. ప్రయోగాల ద్వారా శ్వాసక్రియలో రెండు ప్రక్రియలు ఉంటాయని గుర్తించిన శాస్త్రవేత్త?
1) జోసెఫ్‌ ప్రీస్ట్‌లీ 2) జాన్‌ డాఫర్‌
3) లెవోయిజర్‌ 4) జోసెఫ్‌ బ్లాక్‌
5. పోషకాల నుంచి శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడంలో ప్రధాన పాత్ర పోషించేది?
1) జీర్ణక్రియ 2) శ్వాసక్రియ
3) 1, 2 4) రక్త ప్రసరణ వ్యవస్థ
6. కిందివాటిలో ఏ క్రియను అనేక జీవ రసాయన, భౌతిక చర్యల సంక్లిష్ట ప్రక్రియగా పేర్కొంటారు?
1) శ్వాసక్రియ 2) జీర్ణక్రియ
3) విసర్జన క్రియ 4) పైవన్నీ
7. స్థిరమైన వాయువు లేదా బొగ్గుపులుసు వాయువు పరిమాణం గాలిలో ఎన్నో వంతు ఉంటుంది?
1) 2/5 2) 1/6 3) 1/4 4) 2/6
8. శ్వాసక్రియ ప్రధానంగా ఎన్ని రకాలు?
1) 2 2) 1 3) 4 4) 3
9. ఉన్నతస్థాయి జంతువుల్లో జరిగే శ్వాసక్రియ?
1) అవాయు శ్వాసక్రియ
2) వాయుసహిత శ్వాసక్రియ
3) కణ శ్వాసక్రియ 4) ఏదీకాదు
10. కింది ఏ శ్వాసక్రియ జరిగితే మానవుడిలో ‘లాక్టిక్‌ ఆమ్లం’ ఏర్పడుతుంది?
1) కణాంతర శ్వాసక్రియ
2) వాయు సహిత శ్వాసక్రియ
3) అవాయు శ్వాసక్రియ
4) కణబాహ్య శ్వాసక్రియ
11. 'Respire' ఏ భాషా పదం?
1) లాటిన్‌ 2) గ్రీకు 3) ఫ్రెంచ్‌ 4) అరబిక్‌
12. మానవ శరీర ధర్మశాస్త్ర గ్రంథాన్ని రచించింది?
1) లెవోయిజర్‌ 2) జాన్‌ డాఫర్‌
3) జోసెఫ్‌ బ్లాక్‌ 4) ఇంజిన్‌ హౌజ్‌
13. కిందివాటిలో చర్మ శ్వాసక్రియ జరిపే జీవులు?
1) వానపాము 2) కప్ప 3) జలగ 4) పైవన్నీ
14. పుస్తకాకార ఊపిరితిత్తులు ఏ జీవిలో ఉంటాయి?
1) బొద్దింక 2) తేలు 3) జలగ 4) పైవన్నీ
సమాధానాలు
1 - 3 2 - 4 3 - 3 4 - 3 5 - 2 6 - 1 7 - 2 8 - 1 9 - 2 10 - 3 11 - 1 12 - 2 13 - 4 14 - 2
