باب 17 سانس لینا اور گیسوں کا تبادلہ مشقیں
مشقیں
1۔ حیاتی گنجائش کی تعریف کریں۔ اس کی اہمیت کیا ہے؟
Show Answer
جواب
حیاتی گنجائش وہ زیادہ سے زیادہ حجم ہے جسے زیادہ سے زیادہ سانس اندر لینے کے بعد خارج کیا جا سکتا ہے۔ یہ انسانی جسم میں تقریباً 3.5 سے 4.5 لیٹر ہوتی ہے۔ یہ تازہ ہوا کی فراہمی اور خراب ہوا سے چھٹکارا حاصل کرنے کے عمل کو فروغ دیتی ہے، اس طرح بافتوں اور ماحول کے درمیان گیسوں کے تبادلے میں اضافہ ہوتا ہے۔
2۔ عام سانس لینے کے بعد پھیپھڑوں میں باقی رہنے والی ہوا کا حجم بتائیں۔
Show Answer
جواب
عام سانس باہر چھوڑنے کے بعد پھیپھڑوں میں باقی رہنے والی ہوا کے حجم کو فعال باقی گنجائش کہا جاتا ہے۔ اس میں سانس خارج کرنے کی اضافی گنجائش اور باقی حجم شامل ہیں۔ سانس خارج کرنے کی اضافی گنجائش وہ زیادہ سے زیادہ حجم ہے جسے عام سانس خارج کرنے کے بعد باہر نکالا جا سکتا ہے۔ یہ تقریباً $1000 mL$ سے $1500 mL$ ہے۔ باقی حجم وہ ہوا کا حجم ہے جو زیادہ سے زیادہ سانس خارج کرنے کے بعد پھیپھڑوں میں باقی رہ جاتا ہے۔ یہ تقریباً $1100 mL$ سے $1500 mL$ ہے۔
$\therefore FRC=ERV+RV$
$\cong 1500+1500$
$\cong 3000 mL$
انسانی پھیپھڑوں کی فعال باقی گنجائش تقریباً 2500 - $3000 mL$ ہے۔
3۔ گیسوں کا انتشار صرف السنہی خطے میں ہوتا ہے اور نظام تنفس کے دیگر حصوں میں نہیں۔ کیوں؟
Show Answer
جواب
ہر السنہ چپٹی ایپی تھیلیائی خلیوں کی انتہائی نفوذ پذیر اور پتلی تہوں سے بنا ہوتا ہے۔ اسی طرح، خون کی کیپلریز میں چپٹی ایپی تھیلیائی خلیوں کی تہیں ہوتی ہیں۔ آکسیجن سے بھرپور ہوا ناک کے ذریعے جسم میں داخل ہوتی ہے اور السنہ تک پہنچتی ہے۔ جسم سے ڈی آکسیجن شدہ (کاربن ڈائی آکسائیڈ سے بھرپور) خون رگوں کے ذریعے دل تک لایا جاتا ہے۔ دل اسے آکسیجنیشن کے لیے پھیپھڑوں میں پمپ کرتا ہے۔ $O_2$ اور $CO_2$ کا تبادلہ السنہ کے ارد گرد موجود خون کی کیپلریز اور السنہ میں موجود گیسوں کے درمیان ہوتا ہے۔
اس طرح، السنہ گیسوں کے تبادلے کے مقامات ہیں۔ گیسوں کا تبادلہ دباؤ یا ارتکاز کے فرق کی وجہ سے سادہ انتشار کے ذریعے ہوتا ہے۔ السنہ اور کیپلریز کے درمیان رکاوٹ پتلی ہوتی ہے اور گیسوں کا انتشار زیادہ جزوی دباؤ سے کم جزوی دباؤ کی طرف ہوتا ہے۔ السنہ تک پہنچنے والے وینس خون میں السنہی ہوا کے مقابلے میں $O_2$ کا جزوی دباؤ کم اور $CO_2$ کا جزوی دباؤ زیادہ ہوتا ہے۔ لہذا، آکسیجن خون میں منتشر ہو جاتی ہے۔ اسی وقت، کاربن ڈائی آکسائیڈ خون سے باہر اور السنہ میں منتشر ہو جاتی ہے۔
4۔ $CO_2$ کے لیے اہم نقل و حمل کے طریقے کیا ہیں؟ وضاحت کریں۔
Show Answer
جواب
پلازما اور سرخ خون کے خلیے کاربن ڈائی آکسائیڈ نقل و حمل کرتے ہیں۔ یہ اس لیے ہے کہ یہ پانی میں آسانی سے حل پذیر ہیں۔
(1) پلازما کے ذریعے:
تقریباً $7 %$ $CO_2$ پلازما کے ذریعے حل شدہ حالت میں منتقل کی جاتی ہے۔ کاربن ڈائی آکسائیڈ پانی کے ساتھ مل کر کاربونک ایسڈ بناتی ہے۔
$ CO_2+H_2 O \longrightarrow \underset{\text{(کاربونک ایسڈ)}}{H_2 CO_3} $
چونکہ کاربونک ایسڈ بنانے کا عمل سست ہے، اس لیے کاربن ڈائی آکسائیں کا صرف ایک چھوٹا سا حصہ اس طرح منتقل ہوتا ہے۔
(2) آر بی سیز کے ذریعے:
تقریباً 20 â€" $25 %$ $CO_2$ سرخ خون کے خلیوں کے ذریعے کاربامینوہیموگلوبن کے طور پر منتقل کی جاتی ہے۔ کاربن ڈائی آکسائیڈ ہیموگلوبن کی پولی پیپٹائیڈ زنجیروں پر موجود امینو گروپس سے جڑ کر کاربامینوہیموگلوبن نامی مرکب بناتی ہے۔
(3) سوڈیم بائی کاربونیٹ کے ذریعے:
تقریباً $70 %$ کاربن ڈائی آکسائیڈ سوڈیم بائی کاربونیٹ کے طور پر منتقل ہوتی ہے۔ $As^{2} CO_2$ خون کے پلازما میں منتشر ہو جاتی ہے، اس کا ایک بڑا حصہ پانی کے ساتھ مل کر کاربونک اینہائیڈریز انزائم کی موجودگی میں کاربونک ایسڈ بناتا ہے۔ کاربونک اینہائیڈریز ایک زنک انزائم ہے جو کاربونک ایسڈ کی تشکیل کی رفتار بڑھاتا ہے۔ یہ کاربونک ایسڈ بائی کاربونیٹ $(HCO_3{ }^{-})$ اور ہائیڈروجن آئنوں $(H^{+})$ میں تحلیل ہو جاتا ہے۔
$ CO_2+H_2 O \xrightarrow{\text{ کاربونک اینہائیڈریز }} H_2 CO_3 $
$ \mathrm{H_2CO_3} \xrightarrow[\text{کاربونک}]{\text{اینہائیڈریز}} + \mathrm{HCO_3^-} + \mathrm{H^+} $
5۔ فضا کی ہوا میں $pO_2$ اور $pCO_2$ السنہی ہوا کے مقابلے میں کیا ہوں گے؟
(i) $pO_2$ کم، $pCO_2$ زیادہ
(ii) $pO_2$ زیادہ، $pCO_2$ کم
(iii) $pO_2$ زیادہ، $pCO_2$ زیادہ
(iv) $pO_2$ کم، $pCO_2$ کم
Show Answer
جواب
(ii) $pO_2$ زیادہ، $pCO_2$ کم
فضا کی ہوا میں آکسیجن کا جزوی دباؤ السنہی ہوا میں آکسیجن کے جزوی دباؤ سے زیادہ ہوتا ہے۔ فضا کی ہوا میں، $pO_2$ تقریباً $159 mm Hg$ ہے۔ السنہی ہوا میں، یہ تقریباً $104 mm Hg$ ہے۔
فضا کی ہوا میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کا جزوی دباؤ السنہی ہوا میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کے جزوی دباؤ سے کم ہوتا ہے۔ فضا کی ہوا میں، $pCO_2$ تقریباً $0.3 mmHg$ ہے۔ السنہی ہوا میں، یہ تقریباً $40 mm Hg$ ہے۔
6۔ عام حالات میں سانس اندر لینے کے عمل کی وضاحت کریں۔
Show Answer
جواب
ڈایافرام سکڑتا ہے
سانس اندر لینا یا انہیلیشن باہر سے ہوا کو پھیپھڑوں میں لانے کا عمل ہے۔ یہ پھیپھڑوں اور فضا کے درمیان دباؤ کا گرادیانٹ بنا کر کیا جاتا ہے۔
جب ہوا پھیپھڑوں میں داخل ہوتی ہے، تو ڈایافرام پیٹ کی گہا کی طرف سکڑتا ہے، اس طرح سانس کے ذریعے اندر لی جانے والی ہوا کو جگہ دینے کے لیے سینے کی گہا میں جگہ بڑھ جاتی ہے۔
سینے کے خانے کا حجم سامنے پیچھے کے محور میں بیرونی بین الاضلاعی پٹھوں کے بیک وقت سکڑنے کے ساتھ بڑھ جاتا ہے۔ اس سے پسلیاں اور سٹرنم باہر کی طرف حرکت کرتے ہیں، جس سے سینے کے خانے کا حجم پشت بطنی محور میں بڑھ جاتا ہے۔
سینے کے حجم میں مجموعی اضافہ سے پلمونری حجم میں اسی طرح کا اضافہ ہوتا ہے۔ اب، اس اضافے کے نتیجے میں، اندرونی پلمونری دباؤ فضا کے دباؤ سے کم ہو جاتا ہے۔ اس سے جسم سے باہر کی ہوا پھیپھڑوں میں داخل ہوتی ہے۔
7۔ سانس لینے کو کس طرح منظم کیا جاتا ہے؟
Show Answer
جواب
دماغ کے میڈولا خطے میں موجود سانس لینے کا مرکز بنیادی طور پر سانس لینے کے ضابطے کے لیے ذمہ دار ہے۔ نیوموٹیکسک مرکز سانس لینے کی شرح کو کم کرنے کے اشارے دے کر سانس لینے کے مرکز کے ذریعے انجام دیے جانے والے کام کو تبدیل کر سکتا ہے۔
سانس لینے کے مرکز کے قریب موجود کیمو سینسیٹیو خطہ کاربن ڈائی آکسائیڈ اور ہائیڈروجن آئنوں کے لیے حساس ہوتا ہے۔ یہ خطہ پھر مرکبات کو ختم کرنے کے لیے سانس خارج کرنے کی شرح کو تبدیل کرنے کا اشارہ دیتا ہے۔
کیروٹڈ آرٹری اور ایورٹا میں موجود وصول کنندہ خون میں کاربن ڈائی آکسائیڈ اور ہائیڈروجن آئنوں کی سطح کا پتہ لگاتے ہیں۔ جیسے جیسے کاربن ڈائی آکسائیڈ کی سطح بڑھتی ہے، سانس لینے کا مرکز ضروری تبدیلیوں کے لیے اعصابی تحریکیں بھیجتا ہے۔
8۔ $pCO_2$ کا آکسیجن کی نقل و حمل پر کیا اثر ہوتا ہے؟
Show Answer
جواب
$pCO_2$ آکسیجن کی نقل و حمل میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ السنہ پر، کم $pCO_2$ اور زیادہ $pO_2$ ہیموگلوبن کی تشکیل کو فروغ دیتا ہے۔ بافتوں پر، زیادہ $pCO_2$ اور کم $pO_2$ آکسی ہیموگلوبن سے آکسیجن کی علیحدگی کو فروغ دیتا ہے۔ لہذا، خون میں $pCO_2$ میں کمی سے ہیموگلوبن کی آکسیجن کے لیے وابستگی بڑھ جاتی ہے۔ لہذا، آکسیجن خون میں آکسی ہیموگلوبن کے طور پر منتقل ہوتی ہے اور آکسیجن بافتوں پر اس سے علیحدہ ہو جاتی ہے۔
9۔ پہاڑی پر چڑھتے ہوئے آدمی میں سانس لینے کے عمل پر کیا اثر پڑتا ہے؟
Show Answer
جواب
جیسے جیسے بلندی بڑھتی ہے، فضا میں آکسیجن کی سطح کم ہوتی جاتی ہے۔ لہذا، جیسے ہی آدمی پہاڑی پر چڑھتا ہے، اسے ہر سانس کے ساتھ کم آکسیجن ملتی ہے۔ اس سے خون میں آکسیجن کی مقدار کم ہو جاتی ہے۔ خون میں آکسیجن کے مواد میں کمی کے جواب میں سانس لینے کی شرح بڑھ جاتی ہے۔ اسی وقت، خون میں آکسیجن کی فراہمی بڑھانے کے لیے دل کی دھڑکن کی شرح بڑھ جاتی ہے۔
10۔ کیڑے میں گیسوں کے تبادلے کا مقام کیا ہے؟
Show Answer
جواب
کیڑوں میں، گیسوں کا تبادلہ نالیوں کے ایک نیٹ ورک کے ذریعے ہوتا ہے جسے اجتماعی طور پر ٹریکیئل سسٹم کہا جاتا ہے۔ کیڑے کے جسم کے اطراف میں موجود چھوٹے سوراخوں کو سپائریکلز کہا جاتا ہے۔ آکسیجن سے بھرپور ہوا سپائریکلز کے ذریعے داخل ہوتی ہے۔ سپائریکلز نالیوں کے نیٹ ورک سے جڑے ہوتے ہیں۔ سپائریکلز سے، آکسیجن ٹریکائی میں داخل ہوتی ہے۔ یہاں سے، آکسیجن جسم کے خلیوں میں منتشر ہو جاتی ہے۔
کاربن ڈائی آکسائیڈ کی حرکت الٹ راستہ اختیار کرتی ہے۔ جسم کے خلیوں سے $CO_2$ پہلے ٹریکائی میں داخل ہوتی ہے اور پھر سپائریکلز کے ذریعے جسم سے خارج ہو جاتی ہے۔
11۔ آکسیجن علیحدگی منحنی کی تعریف کریں۔ کیا آپ اس کے سگموئڈل پیٹرن کی کوئی وجہ تجویز کر سکتے ہیں؟
Show Answer
جواب
آکسیجن علیحدگی منحنی ایک گراف ہے جو آکسیجن کے مختلف جزوی دباؤ پر آکسی ہیموگلوبن کی فیصد سیرشدگی دکھاتی ہے۔
منحنی مختلف جزوی دباؤ پر آکسی ہیموگلوبن اور ہیموگلوبن کے توازن کو دکھاتی ہے۔
پھیپھڑوں میں، آکسیجن کا جزوی دباؤ زیادہ ہوتا ہے۔ لہذا، ہیموگلوبن آکسیجن سے جڑ کر آکسی ہیموگلوبن بناتا ہے۔
بافتوں میں آکسیجن کی کم ارتکاز ہوتا ہے۔ لہذا، بافتوں پر، آکسی ہیموگلوبن ہیموگلوبن بنانے کے لیے آکسیجن خارج کرتا ہے۔
علیحدگی منحنی کی سگموئڈ شکل ہیموگلوبن سے آکسیجن کے بندھن کی وجہ سے ہے۔ جیسے ہی پہلا آکسیجن مالیکیول ہیموگلوبن سے جڑتا ہے، یہ دوسرے آکسیجن مالیکیول کے بندھن کے لیے وابستگی بڑھاتا ہے۔ اس کے بعد، ہیموگلوبن مزید آکسیجن کو اپنی طرف کھینچتا ہے۔
12۔ کیا آپ نے ہائپوکسیا کے بارے میں سنا ہے؟ اس کے بارے میں معلومات جمع کرنے کی کوشش کریں، اور اپنے دوستوں کے ساتھ اس پر بات کریں۔
Show Answer
جواب
ہائپوکسیا ایک ایسی حالت ہے جس میں پھیپھڑوں کو آکسیجن کی ناکافی یا کم فراہمی کی خصوصیت ہوتی ہے۔ یہ کئی بیرونی عوامل جیسے $pO_2$ میں کمی، ناکافی آکسیجن وغیرہ کی وجہ سے ہوتا ہے۔ ہائپوکسیا کی مختلف اقسام نیچے بحث کی گئی ہیں۔
ہائپوکسیمک ہائپوکسیا
اس حالت میں، شریانی خون میں آکسیجن کے کم جزوی دباؤ کے نتیجے میں خون کے آکسیجن مواد میں کمی واقع ہوتی ہے۔
انیمک ہائپوکسیا
اس حالت میں، ہیموگلوبن کی ارتکاز میں کمی واقع ہوتی ہے۔
سٹیگننٹ یا اسکیمک ہائپوکسیا
اس حالت میں، خراب خون کے گردش کی وجہ سے خون کے آکسیجن مواد میں کمی ہوتی ہے۔ یہ اس وقت ہوتا ہے جب کسی شخص کو طویل عرصے تک سرد درجہ حرارت کا سامنا ہو۔
ہسٹوٹوکسیک ہائپوکسیا
اس حالت میں، بافتیں آکسیجن استعمال کرنے سے قاصر ہوتی ہیں۔ یہ کاربن مونو آکسائیڈ یا سائینائیڈ زہر آلودگی کے دوران ہوتا ہے۔
13۔ درج ذیل میں فرق کریں
(الف) آئی آر وی اور ای آر وی
(ب) سانس اندر لینے کی گنجائش اور سانس خارج کرنے کی گنجائش۔
(ج) حیاتی گنجائش اور کل پھیپھڑوں کی گنجائش۔
Show Answer
جواب
(الف)
| سانس اندر لینے کی اضافی گنجائش (آئی آر وی) | سانس خارج کرنے کی اضافی گنجائش (ای آر وی) |
|---|---|
| 1. یہ وہ زیادہ سے زیادہ حجم ہے جو عام سانس اندر لینے کے بعد اندر لیا جا سکتا ہے۔ | 1. یہ وہ زیادہ سے زیادہ حجم ہے جو عام سانس خارج کرنے کے بعد باہر نکالا جا سکتا ہے۔ |
| 2. یہ انسانی پھیپھڑوں میں تقریباً 2500 سے 3500 ملی لیٹر ہے۔ | 2. یہ انسانی پھیپھڑوں میں تقریباً 1000 سے 1100 ملی لیٹر ہے۔ |
(ب)
| سانس اندر لینے کی گنجائش (آئی سی) | سانس خارج کرنے کی گنجائش (ای سی) |
|---|---|
| 1. یہ وہ حجم ہے جو عام سانس خارج کرنے کے بعد اندر لیا جا سکتا ہے۔ | 1. یہ وہ حجم ہے جو عام سانس اندر لینے کے بعد باہر نکالا جا سکتا ہے۔ |
| 2. اس میں ٹائیڈل والیوم اور سانس اندر لینے کی اضافی گنجائش شامل ہیں۔ | 2. اس میں ٹائیڈل والیوم اور سانس خارج کرنے کی اضافی گنجائش شامل ہیں۔ |
| $IC=TV+IRV$ | $EC=TV+ERV$ |
(ج)
| حیاتی گنجائش (وی سی) | کل پھیپھڑوں کی گنجائش (ٹی ایل سی) |
|---|---|
| 1. یہ وہ زیادہ سے زیادہ حجم ہے جو زیادہ سے زیادہ سانس اندر لینے کے بعد خارج کیا جا سکتا ہے۔ اس میں آئی سی اور ای آر وی شامل ہیں۔ | 1. یہ زیادہ سے زیادہ سانس اندر لینے کے بعد پھیپھڑوں میں ہوا کا حجم ہے۔ اس میں آئی سی، ای آر وی، اور باقی حجم شامل ہیں۔ |
| 2. یہ انسانی پھیپھڑوں میں تقریباً 4000 ملی لیٹر ہے۔ | 2. یہ انسانی پھیپھڑوں میں تقریباً 5000 سے 6000 ملی لیٹر ہے۔ |
14۔ ٹائیڈل والیوم کیا ہے؟ ایک صحت مند انسان کے لیے ایک گھنٹے میں ٹائیڈل والیوم (قریبی قدر) معلوم کریں۔
Show Answer
جواب
ٹائیڈل والیوم عام سانس لینے کے دوران اندر لی جانے والی یا خارج کی جانے والی ہوا کا حجم ہے۔
یہ فی منٹ تقریباً 6000 سے $8000 mL$ ہوا ہے۔
ایک صحت مند انسان کے لیے گھنٹے کا ٹائیڈل والیوم اس طرح حساب کیا جا سکتا ہے:
ٹائیڈل والیوم $=6000$ سے $8000 mL /$ فی منٹ
ایک گھنٹے میں ٹائیڈل والیوم $=6000$ سے $8000 mL \times(60 min)$ $=3.6 \times 10^{5} mL$ سے $4.8 \times 10^{5} mL$
لہذا، ایک صحت مند انسان کے لیے گھنٹے کا ٹائیڈل والیوم تقریباً $3.6 \times 10^{5} mL$ سے $4.8 \times 10^{5} mL$ ہے۔
BETA
