अध्याय 06 जीवों में श्वसन
एक दिन बूझो बेसब्री से अपने दादा-दादी का इंतजार कर रहा था जो एक साल बाद शहर आ रहे थे। वह बहुत जल्दी में था क्योंकि वह उन्हें बस-स्टॉप पर लेने जाना चाहता था। वह तेज दौड़ा और कुछ ही मिनटों में बस-स्टॉप पर पहुंच गया। वह तेजी से सांस ले रहा था। उसकी दादी ने उससे पूछा कि वह इतनी तेज सांस क्यों ले रहा है। बूझो ने उसे बताया कि वह पूरे रास्ते दौड़ता हुआ आया है। लेकिन यह सवाल उसके दिमाग में अटक गया। उसे आश्चर्य हुआ कि दौड़ने से इंसान तेज सांस क्यों लेता है। बूझो के सवाल का जवाब यह समझने में है कि हम सांस क्यों लेते हैं। सांस लेना श्वसन का एक हिस्सा है। आइए श्वसन के बारे में जानें।
6.1 हम श्वसन क्यों करते हैं?
अध्याय 2 में आपने सीखा कि सभी जीव छोटी सूक्ष्म इकाइयों जिन्हें कोशिकाएँ कहा जाता है, से बने होते हैं। कोशिका किसी जीव की सबसे छोटी संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई होती है। किसी जीव की प्रत्येक कोशिका कुछ विशिष्ट कार्य जैसे पोषण, परिवहन, उत्सर्जन और जनन करती है। इन कार्यों को करने के लिए कोशिका को ऊर्जा की आवश्यकता होती है। जब हम खा रहे हों, सो रहे हों या पढ़ रहे हों, तब भी हमें ऊर्जा चाहिए होती है। पर, यह ऊर्जा आती कहाँ से है? क्या आप बता सकते हैं कि आपके माता-पिता यह क्यों ज़ोर देते हैं कि आप नियमित रूप से खाना खाएँ? भोजन में संचित ऊर्जा होती है, जो श्वसन के दौरान मुक्त होती है।
इसलिए, सभी जीवित जीव भोजन से ऊर्जा प्राप्त करने के लिए श्वसन करते हैं। श्वसन के दौरान हम वायु अंदर खींचते हैं। आप जानते हैं कि वायु में ऑक्सीजन होती है। हम वायु बाहर छोड़ते हैं जो कार्बन डाइऑक्साइड से भरपूर होती है। जो वायु हम अंदर खींचते हैं वह शरीर के सभी भागों और अंततः प्रत्येक कोशिका तक पहुँचाई जाती है। कोशिकाओं में वायु की ऑक्सीजन भोजन के विघटन में सहायता करती है। कोशिका में भोजन के विघटन की वह प्रक्रिया जिसमें ऊर्जा मुक्त होती है, कोशिकीय श्वसन कहलाती है। कोशिकीय श्वसन सभी जीवों की कोशिकाओं में होता है।
कोशिका में भोजन (ग्लूकोज़) को ऑक्सीजन की उपस्थिति में कार्बन डाइऑक्साइड और जल में तोड़ा जाता है। जब ग्लूकोज़ का विघटन ऑक्सीजन के उपयोग से होता है तो इसे एरोबिक श्वसन कहा जाता है। भोजन को ऑक्सीजन के बिना भी तोड़ा जा सकता है। इसे अनैरोबिक श्वसन कहा जाता है। भोजन के विघटन से ऊर्जा मुक्त होती है।
ग्लूकोज़ $\xrightarrow[\text { ऑक्सीजन की उपस्थिति में }]{\text { }}$ कार्बन डाइऑक्साइड + जल + ऊर्जा
आपको यह जानना चाहिए कि कुछ जीव जैसे कि यीस्ट (खमीर) हवा की अनुपस्थिति में जीवित रह सकते हैं। इन्हें अवायवजीवी (anaerobes) कहा जाता है। ये ऊर्जा अवायवी श्वसन (anaerobic respiration) के माध्यम से प्राप्त करते हैं। ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, ग्लूकोज अल्कोहल और कार्बन डाइऑक्साइड में टूट जाता है, जैसा कि नीचे दिया गया है:
ग्लूकोज $\xrightarrow[\text { ऑक्सीजन की अनुपस्थिति }]{\text { में }}$ अल्कोहल + कार्बन डाइऑक्साइड + ऊर्जा
खमीर एककोशिकीय जीव होते हैं। ये अवायवी रूप से श्वसन करते हैं और इस प्रक्रिया के दौरान अल्कोहल उत्पन्न करते हैं। इसलिए इनका उपयोग वाइन और बीयर बनाने में किया जाता है।
हमारी मांसपेशियों की कोशिकाएं भी अल्पकाल के लिए अवायवी रूप से श्वसन कर सकती हैं, जब ऑक्सीजन की अस्थायी कमी होती है। भारी व्यायाम, तेज दौड़ (चित्र 6.1), साइकिल चलाना, कई घंटों तक चलना या भारी वजन उठाने के दौरान ऊर्जा की मांग अधिक होती है। लेकिन ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए ऑक्सीजन की आपूर्ति सीमित होती है। तब मांसपेशियों की कोशिकाओं में ऊर्जा की मांग को पूरा करने के लिए अवायवी श्वसन होता है:
$$ \underset{\text { (मांसपेशी में) }}{\text { ग्लूकोज }} \xrightarrow[\text { ऑक्सीजन की अनुपस्थिति }]{\text { में }} \text { लैक्टिक अम्ल }+ \text { ऊर्जा } $$
चित्र 6.1 व्यायाम के दौरान, कुछ मांसपेशियां अवायवी रूप से श्वसन कर सकती हैं
क्या आपने कभी सोचा है कि भारी व्यायाम के बाद मांसपेशियों में ऐंठन क्यों होती है? ऐंठन तब होती है जब मांसपेशी की कोशिकाएँ अनॉक्सी (anaerobically) श्वसन करती हैं। ग्लूकोज का आंशिक विघटन लैक्टिक अम्ल बनाता है। लैक्टिक अम्ल के संचय से मांसपेशियों में ऐंठन होती है। हमें गर्म पानी से स्नान या मालिश के बाद ऐंठन से राहत मिलती है। क्या आप अनुमान लगा सकते हैं कि ऐसा क्यों होता है? गर्म पानी से स्नान या मालिश रक्त के संचार को बेहतर बनाती है। परिणामस्वरूप, मांसपेशी कोशिकाओं तक ऑक्सीजन की आपूर्ति बढ़ जाती है। ऑक्सीजन की आपूर्ति में वृद्धि से लैक्टिक अम्ल का पूर्ण विघटन होकर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी बनता है।
6.2 श्वसन
क्रियाकलाप 6.1
सावधानी इस क्रियाकलाप को अपने शिक्षक की देखरेख में करें।
अपनी नाक और मुँह को कसकर बंद करें और घड़ी की ओर देखें। कुछ समय बाद आपने क्या महसूस किया? आपने दोनों को कितनी देर तक बंद रखा? नोट करें कि आप कितने समय तक अपनी साँस रोक सके (चित्र 6.2)।
तो, अब आप जान गए कि आप श्वसन के बिना अधिक समय तक जीवित नहीं रह सकते।
श्वसन का अर्थ है श्वसन अंगों की सहायता से ऑक्सीजन से भरा हवा लेना और कार्बन डाइऑक्साइड से भरी हवा बाहर छोड़ना। शरीर में ऑक्सीजन से भरी हवा को अंदर लेने को श्वसन (inhalation) कहा जाता है और कार्बन डाइऑक्साइड से भरी हवा को बाहर निकालने को उच्छ्वास (exhalation) कहा जाता है। यह एक निरंतर प्रक्रिया है जो समय के साथ-साथ जीव के पूरे जीवनकाल तक चलती रहती है।
एक मिनट में व्यक्ति जितनी बार साँस लेता है, उसे श्वास दर कहा जाता है। श्वास लेने के दौरान श्वास और निःश्वास एक के बाद एक होते रहते हैं। एक श्वास का अर्थ है एक श्वास लेना और एक निःश्वास छोड़ना।
चित्र 6.2 साँस रोकना
बूझो ने देखा कि जब उसने कुछ समय तक साँस रोकने के बाद छोड़ी, तो उसे भारी साँस लेनी पड़ी। क्या आप उसे बता सकते हैं कि ऐसा क्यों हुआ?
क्या आप अपनी श्वास दर जानना चाहेंगे? क्या आप जानना चाहते हैं कि यह स्थिर रहती है या शरीर की ऑक्सीजन की आवश्यकता के अनुसार बदलती है? आइए निम्नलिखित गतिविधि करके पता लगाएँ।
गतिविधि 6.2
आमतौर पर हमें इस बात का अहसास नहीं होता कि हम साँस ले रहे हैं। हालाँकि, यदि आप चाहें तो आप अपनी श्वास दर गिन सकते हैं। सामान्य रूप से साँस अंदर और बाहर लें। पता लगाएँ कि आप एक मिनट में कितनी बार साँस अंदर और बाहर लेते हैं? क्या आपने उतनी ही बार साँस अंदर ली जितनी बार बाहर छोड़ी? अब तेज़ चलने के बाद और दौड़ने के बाद अपनी श्वास दर (प्रति मिनट श्वासों की संख्या) गिनें। जैसे ही आप खत्म करें, अपनी श्वास दर दर्ज करें और पूरी तरह आराम करने के बाद भी। अपने निष्कर्षों को सारणीबद्ध करें और विभिन्न स्थितियों में अपनी श्वास दर की तुलना अपने सहपाठियों से करें।
उपरोक्त गतिविधि से आपने अवश्य महसूस किया होगा कि जब भी किसी व्यक्ति को अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है, वह तेजी से साँस लेता है। परिणामस्वरूप अधिक ऑक्सीजन
तालिका 6.1 विभिन्न परिस्थितियों में श्वास दर में परिवर्तन
| सहपाठी का नाम | $\qquad$ $\qquad$ श्वास दर | |||
|---|---|---|---|---|
| सामान्य | तेज चाल से | दौड़ने के | विश्राम पर | |
| 10 मिनट चलने के बाद | तेज 100 मी | |||
| स्वयं | ||||
औसतन, एक वयस्क मानव विश्रावस्था में प्रति मिनट 15-18 बार साँस लेता और छोड़ता है। भारी व्यायाम के दौरान श्वास दर बढ़कर 25 बार प्रति मिनट तक हो सकती है। जब हम व्यायाम करते हैं, तो न केवल हम तेजी से साँस लेते हैं, बल्कि गहरी साँस भी लेते हैं और इस प्रकार अधिक ऑक्सीजन श्वास लेते हैं।
हमारी कोशिकाओं को आपूर्ति की जाती है। यह भोजन के टूटने की गति बढ़ाता है और अधिक ऊर्जा निकलती है। क्या यह समझाता है कि शारीरिक गतिविधि के बाद हमें भूख क्यों लगती है?
जब आपको नींद आती है, क्या आपकी सांस लेने की दर धीमी हो जाती है? क्या आपके शरीर को पर्याप्त ऑक्सीजन मिलती है?
गतिविधि 6.3
चित्र 6.3 एक व्यक्ति द्वारा सामान्य दिन के दौरान किए जाने वाले विभिन्न कार्यों को दिखाता है
चित्र 6.3 विभिन्न गतिविधियों के दौरान सांस लेने की दर में परिवर्तन
पहेली जानना चाहती है कि जब हमें नींद आती है या हम झपकी लेते हैं तो हम जम्हाई क्यों लेते हैं।
दिन। क्या आप बता सकते हैं कि किस गतिविधि में सांस लेने की दर सबसे धीमी होगी और किसमें सबसे तेज़? अपने अनुभव के अनुसार चित्रों को सांस लेने की दर बढ़ने के क्रम में संख्याएँ दें।
6.3 हम सांस कैसे लेते हैं?
आइए अब सांस लेने की प्रक्रिया के बारे में जानें। सामान्यतः हम अपनी नाक के रास्ते हवा लेते हैं। जब हम हवा अंदर खींचते हैं, तो वह नाक के रास्ते नासिका गुहा में जाती है। नासिका गुहा से हवा वायु नली के माध्यम से हमारे फेफड़ों तक पहुँचती है। फेफड़े छाती की गुहा में होते हैं (चित्र 6.4)। यह गुहा दोनों ओर पसलियों से घिरी होती है। एक बड़ी, पेशीय चादर जिसे डायाफ्राम कहा जाता है, छाती की गुहा की तली बनाती है (चित्र 6.4)। सांस लेने में डायाफ्राम और पसली के पिंजरे की गति शामिल होती है।
श्वास लेते समय पसलियाँ ऊपर और बाहर की ओर चलती हैं और डायाफ्राम नीचे चला जाता है। यह गति हमारी छाती की गुहा में जगह बढ़ा देती है और हवा फेफड़ों में भर जाती है। फेफड़े हवा से भर जाते हैं। श्वास छोड़ते समय पसलियाँ नीचे और अंदर की ओर चलती हैं, जबकि डायाफ्राम अपनी पिछली स्थिति में ऊपर चला जाता है। यह छाती की गुहा का आकार घटा देता है और हवा फेफड़ों से बाहर धकेल दी जाती है (चित्र 6.5)। इन गतियों को हमारे शरीर में आसानी से महसूस किया जा सकता है। एक गहरी साँस लें। अपनी हथेली को पेट पर रखें, पेट की गति को महसूस करें। आपको क्या लगता है?
यह जानने के बाद कि साँस लेते समय छाती की गुहा के आकार में बदलाव होते हैं, बच्चे छाती फैलाने की प्रतियोगिता में शामिल हो गए। हर कोई यह दिखावा कर रहा था कि वह/वह
धूम्रपान फेफड़ों को नुकसान पहुँचाता है। धूम्रपान का कैंसर से भी संबंध है। इससे बचना चाहिए।
इसे अधिकतम फैला सकता है। क्या आप अपने सहपाठियों के साथ कक्षा में यह गतिविधि करना चाहेंगे?
चित्र 6.4 मानव श्वसन तंत्र
हमारे आसपास की हवा में धुआँ, धूल, पराग-कण आदि विभिन्न प्रकार के अवांछित कण होते हैं। जब हम साँस लेते हैं, तो ये कण हमारी नाक की गुहा में मौजूद बालों में फँस जाते हैं। फिर भी कभी-कभी ये कण नाक की गुहा के बालों को पार कर जाते हैं। इससे गुहा की अस्तर पर जलन हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप हम छींकते हैं। छींकने से ये विदेशी कण अंदर ली गई हवा से बाहर निकल जाते हैं और धूल-रहित स्वच्छ हवा हमारे शरीर में प्रवेश करती है।
ध्यान रखें: जब आप छींकें, तो अपनी नाक को ढक लें ताकि आपके द्वारा बाहर निकाले गए विदेशी कण दूसरे व्यक्ति द्वारा न फिर से न लिए जाएँ।
क्रियाकलाप 6.4
गहरी साँस लें। मापी पट्टी से छाती का आकार मापें (चित्र 6.6) और अपने प्रेक्षणों को सारणी 6.2 में दर्ज करें। छाती को फैलाने पर फिर से आकार मापें और बताएँ कि किस सहपाठी की छाती सबसे अधिक फैलती है।
हम साँस लेने की क्रिया को एक सरल मॉडल द्वारा समझ सकते हैं।
क्रियाकलाप 6.5
एक चौड़ी प्लास्टिक की बोतल लें। उसका तला हटा दें। एक Y-आकार की काँच या प्लास्टिक की नली लें। ढक्कन में इतना छेद करें कि नली उसमें से गुजर सके। नली के दोनों टेढ़े सिरों पर दो फुले हुए गुब्बारे लगाएँ। नली को बोतल में चित्र 6.7 के अनुसार डालें। अब बोतल को ढक्कन से बंद करें। इसे पूरी तरह से हवाबंद बनाने के लिए सील करें। बोतल के खुले आधार पर एक पतली रबड़ या प्लास्टिक की चादरी बड़े रबड़-बैंड से बाँध दें।
आकृति 6.5 मानव में श्वसन की क्रिया
तालिका 6.2: कुछ सहपाठियों के छाती के आकार पर श्वसन का प्रभाव
| सहपाठी का नाम | $\qquad$ $\qquad$ छाती का आकार (सेमी) | ||
|---|---|---|---|
| श्वास लेते समय | श्वास छोड़ते समय | आकार में अंतर | |
आकृति 6.6 छाती का आकार मापना
फेफड़ों के फैलाव को समझने के लिए, रबर की चादर को नीचे की ओर खींचें और गुब्बारों को देखें। अब, रबर/प्लास्टिक की चादर को ऊपर की ओर धकेलें और गुब्बारों को देखें। क्या आपने गुब्बारों में कोई बदलाव देखा?
इस मॉडल में गुब्बारे किसका प्रतिनिधित्व करते हैं? रबर की चादर किसका प्रतिनिधित्व करती है?
अब, आप श्वसन की क्रिया को समझा सकने में सक्षम होने चाहिए।
6.4 हम बाहर क्या सांस छोड़ते हैं?
क्रियाकलाप 6.6
एक पतली, साफ़ टेस्ट ट्यूब या काँच/प्लास्टिक की बोतल लो। उसकी ढक्कन में एक छेद करो और ढक्कन को बोतल पर लगा दो। टेस्ट ट्यूब में थोड़ा ताज़ा तैयार चूने का पानी डालो। ढक्कन के छेद से एक प्लास्टिक की स्ट्रॉ इस तरह डालो कि वह चूने के पानी में डूब जाए। अब स्ट्रॉ से धीरे-धीरे कुछ बार फूँक मारो (चित्र 6.8)। क्या चूने के पानी की बनावट में कोई बदलाव दिख रहा है? क्या तुम इस बदलाव की व्याख्या अध्याय 5 में सीखी बातों के आधार पर कर सकते हो?
तुम जानते हो कि जो हवा हम साँस लेते या छोड़ते हैं वह गैसों का मिश्रण होता है। हम क्या छोड़ते हैं? क्या हम केवल कार्बन डाइऑक्साइड ही छोड़ते हैं या उसके साथ-साथ अन्य गैसों का मिश्रण भी? तुमने यह भी देखा होगा कि अगर तुम किसी शीशे पर साँस छोड़ो तो उसकी सतह पर नमी की एक परत दिखाई देती है। ये बूँदें कहाँ से आती हैं?
बूझो जानना चाहता है कि एक व्यक्ति के फेफड़ों में कितनी हवा रह सकती है।
चित्र 6.7 साँस लेने की क्रिया दिखाने वाला मॉडल
बेहतर जीवन के लिए साँस लेना नियमित रूप से परंपरागत साँस लेने की कसरत (प्राणायाम) फेफड़ों की क्षमता बढ़ा सकती है ताकि अधिक हवा ली जा सके। इससे शरीर की कोशिकाओं को अधिक ऑक्सीजन मिलती है जिससे अधिक ऊर्जा निकलती है।
चित्र 6.8 चूने के पानी पर उस समय के प्रभाव जब हम उसमें सांस छोड़ते हैं
6.5 अन्य जानवरों में सांस लेना
हाथी, शेर, गाय, बकरी, मेंढक, छिपकली, सांप, पक्षी जैसे जानवरों के सीने की गुहा में मनुष्यों की तरह फेफड़े होते हैं।
अन्य जीव सांस कैसे लेते हैं? क्या उनमें भी मनुष्यों जैसे फेफड़े होते हैं? आइए जानते हैं।
तिलचट्टा: तिलचट्टे के शरीर के दोनों ओर छोटे-छोटे छिद्र होते हैं। अन्य कीटों में भी ऐसे ही छिद्र होते हैं।
बूझो जानना चाहता है कि क्या तिलचट्टों, घोंघों, मछलियों, केंचुओं, चींटियों और मच्छरों में भी फेफड़े होते हैं।
इन छिद्रों को स्पायरिकल कहा जाता है (चित्र 6.9)। कीटों में गैस विनिमय के लिए ट्रेकी नामक वायु नलिकाओं का जाल होता है। ऑक्सीजन से भरी हवा स्पायरिकल से होकर ट्रेकी नलिकाओं में तेजी से प्रवेश करती है, शरीर के ऊतकों में विसरित होकर शरीर की हर कोशिका तक पहुँचती है। इसी प्रकार कोशिकाओं से कार्बन डाइऑक्साइड ट्रेकी नलिकाओं में जाती है और स्पायरिकल के माध्यम से बाहर निकलती है। ये वायु नलिकाएँ या ट्रेकी केवल कीटों में पाई जाती हैं, किसी अन्य जानवरों के समूह में नहीं।
चित्र 6.9 ट्रेकी तंत्र
केंचुआ: कक्षा छठी के अध्याय 6 से याद कीजिए कि केंचुए अपनी त्वचा से साँस लेते हैं। केंचुए की त्वचा को छूने पर नम और चिकनी लगती है। गैसें आसानी से इसमें से गुजर सकती हैं। यद्यपि मेंढकों के पास मनुष्यों की तरह फेफड़ों की एक जोड़ी होती है, वे अपनी नम और फिसलन भरी त्वचा से भी साँस ले सकते हैं।
बूझो ने टेलीविज़न कार्यक्रमों में देखा है कि व्हेल और डॉल्फिन अक्सर पानी की सतह पर आते हैं। वे ऊपर की ओर जाते समय कभी-कभी पानी का फव्वारा भी छोड़ते हैं। वे ऐसा क्यों करते हैं?
6.6 पानी के अंदर साँस लेना
क्या हम पानी में साँस लेकर जीवित रह सकते हैं? पानी में कई जीव रहते हैं। वे पानी के अंदर साँस कैसे लेते हैं?
आपने कक्षा छठी में पढ़ा है कि मछलियों में मौजूद गिल्स उन्हें पानी में घुली ऑक्सीजन का उपयोग करने में मदद करती हैं। गिल्स त्वचा के बाहर निकले हुए भाग होते हैं। आप सोच रहे होंगे कि गिल्स साँस लेने में कैसे मदद करती हैं। गिल्स रक्त वाहिकाओं से भरपूर होती हैं (चित्र 6.10) जो गैसों के आदान-प्रदान के लिए होती हैं।
चित्र 6. 10 मछली में साँस लेने के अंग
6.7 क्या पौधे भी श्वास लेते हैं?
जैसे अन्य जीवित जीव, पौधे भी अपने जीवित रहने के लिए श्वसन करते हैं जैसा कि आपने कक्षा छह में सीखा है। वे भी वायु से ऑक्सीजन लेते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड बाहर छोड़ते हैं। कोशिकाओं में ऑक्सीजन का उपयोग ग्लूकोज़ को कार्बन डाइऑक्साइड और जल में तोड़ने के लिए होता है जैसे अन्य जीवों में होता है। पौधों में प्रत्येक भाग स्वतंत्र रूप से वायु से ऑक्सीजन ले सकता है और कार्बन डाइऑक्साइड बाहर छोड़ सकता है। आपने अध्याय 1 में पहले ही सीखा है कि पौधों की पत्तियों में सूक्ष्म छिद्र होते हैं जिन्हें स्टोमाटा कहा जाता है जो ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के आदान-प्रदान के लिए होते हैं।
पहेली जानना चाहती है कि क्या जड़ें, जो ज़मीन के नीचे होती हैं, भी ऑक्सीजन लेती हैं? यदि हाँ, तो कैसे?
जैसे पौधे की अन्य सभी जीवित कोशिकाओं को, जड़ों की कोशिकाओं को भी ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। जड़ें मिट्टी के कणों के बीच मौजूद वायु रिक्त स्थानों से वायु ग्रहण करती हैं (चित्र 6.11)।
चित्र 6.11 जड़ें मिट्टी से वायु ग्रहण करती हैं
क्या आप अनुमान लगा सकते हैं कि यदि किसी गमले के पौधे को अत्यधिक पानी दिया जाए तो क्या होगा?
इस अध्याय में आपने सीखा कि श्वसन एक महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रिया है। सभी जीवित जीवों को जीवित रहने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करने के लिए श्वसन करना आवश्यक होता है।
कीवर्ड
$ \begin{array}{lll} \text { एरोबिक श्वसन } & \text { डायाफ्राम } & \text { श्वास अंदर लेना } \ \text { अनैरोबिक श्वसन } & \text { श्वास बाहर छोड़ना } & \text { स्पिरेकल्स } \ \text { श्वास दर } & \text { गिल्स } & \text { ट्रेकीए } \ \text { कोशिकीय श्वसन } & \text { फेफड़े } & \text { पसलियाँ } \ \end{array} $
आपने क्या सीखा
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श्वसन जीवित जीवों के जीवित रहने के लिए आवश्यक है। यह भोजन से ऊर्जा मुक्त करता है।
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हम जो ऑक्सीजन अंदर लेते हैं, वह ग्लूकोज को कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में तोड़ने के लिए उपयोग की जाती है। इस प्रक्रिया में ऊर्जा मुक्त होती है।
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ग्लूकोज का विघटन किसी जीव की कोशिकाओं में होता है (कोशिकीय श्वसन)।
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यदि भोजन ऑक्सीजन के उपयोग से टूटता है, तो इसे एरोबिक श्वसन कहा जाता है। यदि विघटन ऑक्सीजन के बिना होता है, तो श्वसन को अनैरोबिक श्वसन कहा जाता है।
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भारी व्यायाम के दौरान जब हमारी पेशी कोशिकाओं को ऑक्सीजन की आपूर्ति अपर्याप्त होती है, तो भोजन का विघटन अनैरोबिक श्वसन द्वारा होता है।
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श्वास लेना श्वसन प्रक्रिया का एक भाग है जिसमें कोई जीव ऑक्सीजन से भरी हवा अंदर लेता है और कार्बन डाइऑक्साइड से भरी हवा बाहर छोड़ता है। विभिन्न जीवों में गैसों के आदान-प्रदान के लिए श्वसन अंग भिन्न-भिन्न होते हैं।
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श्वास लेने के दौरान हमारे फेफड़े फैलते हैं और फिर वायु बाहर निकलने पर वे पहले की अवस्था में लौट आते हैं।
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शारीरिक गतिविधि बढ़ने से श्वास की दर बढ़ जाती है।
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गाय, भैंस, कुत्ते और बिल्ली जैसे जानवरों में श्वसन अंग और श्वास लेने की प्रक्रिया मनुष्यों के समान होती है।
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केंचुए में गैसों का आदान-प्रदान नम त्वचा के माध्यम से होता है। मछलियों में यह गिल्स के द्वारा और कीटों में ट्रेकिया के द्वारा होता है।
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पौधे में जड़ें मिट्टी में उपस्थित वायु को अंदर लेती हैं। पत्तियों में स्टोमेटा नामक सूक्ष्म छिद्र होते हैं जिनके द्वारा वे गैसों का आदान-प्रदान करते हैं। पौधे की कोशिकाओं में ग्लूकोज का विघटन अन्य जीवों के समान होता है।
अभ्यास
1. दौड़ समाप्त करने के बाद एक एथलीट सामान्य से तेज और गहराई से क्यों साँस लेता है?
2. एरोबिक और अनैरोबिक श्वसन के बीच समानताएँ और अंतर सूचीबद्ध कीजिए।
3. जब हम धूल से भरी हवा अधिक मात्रा में अंदर लेते हैं तो हमें अक्सर छींक क्यों आती है?
4. तीन टेस्ट-ट्यूब लीजिए। प्रत्येक को 3/4 भाग पानी से भरिए। उन्हें A, B और C लेबल कीजिए। टेस्ट-ट्यूब A में एक स्नेल रखिए, टेस्ट-ट्यूब B में एक जलीय पौधा और C में स्नेल और पौधा दोनों रखिए। किस टेस्ट-ट्यूब में $\mathrm{CO} _{2}$ की सबसे अधिक सांद्रता होगी?
5. सही उत्तर पर टिक लगाइए:
(a) तिलचट्टों में, वायु शरीर में प्रवेश करती है
(i) फेफड़ों के माध्यम से
(ii) गिल्स के माध्यम से
(iii) स्पिरेकल्स के माध्यम से
(iv) त्वचा के माध्यम से
(b) भारी व्यायाम के दौरान, हमें पैरों में ऐंठन होती है क्योंकि जमा हो जाता है
(i) कार्बन डाइऑक्साइड
(ii) लैक्टिक अम्ल
(iii) अल्कोहल
(iv) पानी
(c) विश्राम अवस्था में औसत वयस्क व्यक्ति की प्रति मिनट सांस लेने की दर की सामान्य सीमा है:
(i) 9-12
(ii) $15-18$
(iii) $21-24$
(iv) $30-33$
(d) श्वसन के दौरान, पसलियाँ
(i) बाहर की ओर जाती हैं
(ii) नीचे की ओर जाती हैं
(iii) ऊपर की ओर जाती हैं
(iv) बिल्कुल नहीं हिलतीं
6. कॉलम I की वस्तुओं का मिलान कॉलम II की वस्तुओं से करें:
| कॉलम I | कॉलम II |
|---|---|
| (a) यीस्ट | (i) अर्थवर्म |
| (b) डायाफ्राम | (ii) गिल्स |
| (c) त्वचा | (iii) अल्कोहल |
| (d) पत्तियाँ | (iv) छाती का गुहा |
| (e) मछली | (v) स्टोमेटा |
| (f) मेंढक | (vi) फेफड़े और त्वचा |
| (vii) ट्रेकीए |
7. कथन सही हो तो ’ $T$ ’ और गलत हो तो ’ $F$ ’ अंकित करें:
(i) भारी व्यायाम के दौरान व्यक्ति की सांस लेने की दर धीमी हो जाती है। (T/F)
(ii) पौधे केवल दिन में प्रकाश संश्लेषण करते हैं और केवल रात में श्वसन करते हैं। ( $T / F)$
(iii) मेंढक अपनी त्वचा के साथ-साथ अपने फेफड़ों से भी सांस लेते हैं। (T/F)
(iv) मछलियाँ श्वसन के लिए फेफड़े रखती हैं। (T/F)
(v) श्वसन के दौरान छाती की गुहा का आकार बढ़ जाता है। (T/F)
८. नीचे एक अक्षरों का वर्ग दिया गया है जिसमें जीवों में श्वसन से संबंधित विभिन्न शब्द छिपे हुए हैं। ये शब्द किसी भी दिशा में हो सकते हैं — ऊपर, नीचे या तिरछे। अपनी श्वसन प्रणाली के लिए शब्द खोजें। वर्ग के नीचे उन शब्दों के संकेत दिए गए हैं।
$ \begin{array}{|l|c|c|c|c|c|c|c|c|} \hline \text { S } & \mathrm{V} & \mathrm{M} & \mathrm{P} & \mathrm{L} & \mathrm{U} & \mathrm{N} & \mathrm{G} & \mathrm{S} \\ \hline \mathrm{C} & \mathrm{Z} & \mathrm{G} & \mathrm{Q} & \mathrm{W} & \mathrm{X} & \mathrm{N} & \mathrm{T} & \mathrm{L} \\ \hline \mathrm{R} & \mathrm{M} & \mathrm{A} & \mathrm{T} & \mathrm{I} & \mathrm{D} & \mathrm{O} & \mathrm{T} & \mathrm{C} \\ \hline \mathrm{I} & \mathrm{Y} & \mathrm{R} & \mathrm{X} & \mathrm{Y} & \mathrm{M} & \mathrm{S} & \mathrm{R} & \mathrm{A} \\ \hline \mathrm{B} & \mathrm{R} & \mathrm{H} & \mathrm{I} & \mathrm{A} & \mathrm{N} & \mathrm{T} & \mathrm{A} & \mathrm{Y} \\ \hline \mathrm{S} & \mathrm{T} & \mathrm{P} & \mathrm{T} & \mathrm{B} & \mathrm{Z} & \mathrm{R} & \mathrm{C} & \mathrm{E} \\ \hline \mathrm{M} & \mathrm{I} & \mathrm{A} & \mathrm{M} & \mathrm{T} & \mathrm{S} & \mathrm{I} & \mathrm{H} & \mathrm{A} \\ \hline \text { S } & \mathrm{P} & \mathrm{I} & \mathrm{R} & \mathrm{A} & \mathrm{C} & \mathrm{L} & \mathrm{E} & \mathrm{S} \\ \hline \mathrm{N} & \mathrm{E} & \mathrm{D} & \mathrm{K} & \mathrm{J} & \mathrm{N} & \mathrm{S} & \mathrm{A} & \mathrm{T} \\ \hline \end{array} $
(i) कीटों की वायु नलिकाएँ
(ii) छाती की गुहा को घेरने वाली कंकाल संरचनाएँ
(iii) छाती की गुहा की पेशीय तल
(iv) पत्ती की सतह पर स्थित सूक्ष्म छिद्र
(v) कीट के शरीर की बगलों में स्थित छोटे छिद्र
(vi) मनुष्यों के श्वसन अंग
(vii) वे छिद्र जिनके माध्यम से हम श्वास लेते हैं
(viii) एक अवायवीय जीव
(ix) ट्रेकीय प्रणाली वाला जीव
9. पर्वतारोही अपने साथ ऑक्सीजन क्यों ले जाते हैं:
(a) 5 किमी से अधिक की ऊँचाई पर कोई वायु नहीं होती। (b) वहाँ उपलब्ध वायु की मात्रा जमीन की तुलना में कम होती है।
(c) वायु का तापमान जमीन की तुलना में अधिक होता है।
(d) वायु का दबाव जमीन की तुलना में अधिक होता है।
विस्तारित अधिगम - गतिविधियाँ और परियोजनाएँ
1. एक मछलीघर में मछलियों को देखें। आप उनके सिर के दोनों ओर फ्लैप जैसी संरचनाएँ देखेंगे। ये फ्लैप कवकलाओं को ढकते हैं। ये फ्लैप बारी-बारी से खुलते और बंद होते हैं। इन प्रेक्षणों के आधार पर मछली में श्वसन की प्रक्रिया की व्याख्या करें।
2. स्थानीय चिकित्सक के पास जाएँ। धूम्रपान के हानिकारक प्रभावों के बारे में जानें। आप अन्य स्रोतों से भी इस विषय पर सामग्री एकत्र कर सकते हैं। आप अपने शिक्षक या माता-पिता की सहायता ले सकते हैं। अपने क्षेत्र में धूम्रपान करने वाले लोगों का प्रतिशत ज्ञात करें। यदि आपके परिवार में कोई धूम्रपान करने वाला है, तो उसे आपके द्वारा एकत्रित सामग्री के साथ सामना करें।
3. एक चिकित्सक के पास जाएँ। कृत्रिम श्वसन के बारे में जानें। चिकित्सक से पूछें:
(a) किसी व्यक्ति को कृत्रिम श्वसन की आवश्यकता कब पड़ती है?
(b) क्या व्यक्ति को कृत्रिम श्वसन अस्थायी रूप से या स्थायी रूप से दिया जाना चाहिए?
(c) व्यक्ति कृत्रिम श्वसन के लिए ऑक्सीजन की आपूर्ति कहाँ से प्राप्त कर सकता है?
4. अपने परिवार के सदस्यों और कुछ मित्रों की श्वसन दर मापें। जाँचें:
(c) क्या बच्चों की श्वसन दर वयस्कों से भिन्न है।
(d) क्या पुरुषों की श्वसन दर महिलाओं से भिन्न है।
यदि इनमें से किसी भी स्थिति में अंतर है, तो उसका कारण ज्ञात करने का प्रयास करें।
क्या आप जानते हैं?
हमारे लिए ऑक्सीजन आवश्यक है, परंतु जो जीव इसका उपयोग नहीं करते, उनके लिए ऑक्सीजन विषैली होती है। वास्तव में, मनुष्यों और अन्य जीवों के लिए लंबे समय तक शुद्ध ऑक्सीजन सांस लेना खतरनाक हो सकता है।