മനുഷ്യൻ്റെ ശ്വസന വ്യവസ്ഥ: അവയവങ്ങളും രോഗങ്ങളും

നമ്മുടെ ശരീരത്തിലെ ഓരോ കോശത്തിനും ഊർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ ഓക്സിജൻ അത്യാവശ്യമാണ്. ഈ ഓക്സിജൻ ശ്വസിച്ചെടുക്കുകയും കോശങ്ങളിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് പുറന്തള്ളുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരു സങ്കീർണ്ണ പ്രക്രിയയാണ് ശ്വാസമെടുക്കൽ. ഈ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഏകോപിപ്പിക്കുന്ന അവയവ വ്യവസ്ഥയാണ് മനുഷ്യൻ്റെ ശ്വസന വ്യവസ്ഥ (Human Respiratory System). മത്സര പരീക്ഷകൾക്ക് തയ്യാറെടുക്കുന്നവർക്കായി, ശ്വസന വ്യവസ്ഥയുടെ പ്രധാന ഭാഗങ്ങളെയും അവയുടെ പ്രവർത്തനങ്ങളെയും സാധാരണയായി കണ്ടുവരുന്ന രോഗങ്ങളെയും കുറിച്ച് വിശദമായി മനസ്സിലാക്കാം.

ശ്വസന വ്യവസ്ഥയുടെ പ്രധാന ഭാഗങ്ങൾ (Important Organs of Respiratory System)

ശ്വാസന വ്യവസ്ഥയെ പ്രധാനമായും രണ്ട് ഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: ഉപരി ശ്വസന പാത (Upper Respiratory Tract) എന്നും താഴ്ന്ന ശ്വസന പാത (Lower Respiratory Tract) എന്നും.

1. ഉപരി ശ്വസന പാത (Upper Respiratory Tract)

• നാസാദ്വാരം (Nose/Nasal Cavity): നമ്മൾ ശ്വാസം ഉള്ളിലേക്ക് എടുക്കുന്ന ആദ്യത്തെ ഭാഗമാണിത്. നാസാദ്വാരത്തിലെ രോമങ്ങളും ശ്ലേഷ്മ സ്തരവും (mucous membrane) പൊടിപടലങ്ങളെയും സൂക്ഷ്മാണുക്കളെയും അരിച്ചുമാറ്റുകയും, ഉള്ളിലേക്ക് വരുന്ന വായുവിനെ ശരീര താപനിലയിലേക്ക് ചൂടാക്കുകയും ഈർപ്പമുള്ളതാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
• ഫാരിൻക്സ് (Pharynx): മൂക്കിന് പിന്നിലുള്ള ഭാഗമാണിത്. ശ്വാസത്തിനും ആഹാരത്തിനും പൊതുവായ ഒരു പാതയാണിത്.
• ലാരിൻക്സ് (Larynx / Voice Box): ഇത് ശബ്ദമുണ്ടാക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന ഭാഗമാണ്. ഇതിന് മുകളിലായി എപ്പിഗ്ലോട്ടിസ് (Epiglottis) എന്ന ഒരു കവാടം ഉണ്ട്. ഭക്ഷണം ഇറക്കുമ്പോൾ എപ്പിഗ്ലോട്ടിസ് ശ്വാസനാളത്തെ അടയ്ക്കുകയും ഭക്ഷണം ശ്വാസകോശത്തിലേക്ക് പോകാതെ അന്നനാളത്തിലേക്ക് പോകുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

2. താഴ്ന്ന ശ്വസന പാത (Lower Respiratory Tract)

• ട്രാക്കിയ (Trachea / ശ്വാസനാളം): ലാരിൻക്സിൽ നിന്ന് ആരംഭിച്ച് ശ്വാസകോശത്തിലേക്ക് നീളുന്ന പ്രധാന കുഴലാണിത്. 'C' ആകൃതിയിലുള്ള തരുണാസ്ഥി (cartilage) വളയങ്ങൾ ഇതിനെ ചുരുങ്ങിപ്പോകാതെ സംരക്ഷിക്കുന്നു.
• ബ്രോങ്കൈ (Bronchi): ട്രാക്കിയ രണ്ടായി പിരിഞ്ഞ് ഓരോ ശ്വാസകോശത്തിലേക്കും പ്രവേശിക്കുന്ന കുഴലുകളാണ് ബ്രോങ്കൈ. ഇവ പിന്നീട് ചെറിയ ശാഖകളായി ബ്രോങ്കിയോളുകൾ (Bronchioles) ആയി പിരിയുന്നു.
• ആൽവിയോളൈ (Alveoli / Air Sacs): ബ്രോങ്കിയോളുകളുടെ അറ്റത്തുള്ള അതിസൂക്ഷ്മമായ വായു അറകളാണ് ആൽവിയോളൈ. ഇവിടെ വെച്ചാണ് രക്തവും ശ്വാസകോശത്തിലെ വായുവും തമ്മിൽ ഓക്സിജൻ്റെയും കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൻ്റെയും കൈമാറ്റം നടക്കുന്നത്. ഇവയുടെ ഭിത്തികൾ വളരെ നേർത്തതും (ഒരു കോശത്തിന്റെ കനം മാത്രം) രക്തക്കുഴലുകളാൽ സമ്പന്നവുമാണ്.

പ്രധാനപ്പെട്ട പോയിൻ്റ്:

ഒരു ശ്വാസകോശത്തിൽ ഏകദേശം 300 ദശലക്ഷം ആൽവിയോളൈ വരെ ഉണ്ടാകാം. ഇവയെല്ലാം ചേരുമ്പോൾ ഏകദേശം 70 ചതുരശ്ര മീറ്റർ (ഒരു ടെന്നീസ് കോർട്ടിന്റെ അത്രയും) വിസ്തീർണ്ണം ലഭിക്കുന്നു. ഇത് വാതക വിനിമയം കാര്യക്ഷമമാക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

• ശ്വാസകോശങ്ങൾ (Lungs): നെഞ്ചിൻ്റെ അറയിൽ (thoracic cavity) സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന സ്പോഞ്ച് പോലുള്ള രണ്ട് അവയവങ്ങളാണ് ശ്വാസകോശങ്ങൾ. വലത് ശ്വാസകോശത്തിന് മൂന്ന് ലോബുകളും (lobes) ഇടത് ശ്വാസകോശത്തിന് രണ്ട് ലോബുകളും ഉണ്ട്. ഓരോ ശ്വാസകോശത്തെയും പ്ലൂറ (Pleura) എന്ന ഇരട്ട സ്തരം പൊതിഞ്ഞിരിക്കുന്നു, ഇത് ശ്വാസമെടുക്കുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന ഘർഷണം കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

ശ്വസനത്തെ സഹായിക്കുന്ന പേശികൾ:

• ഡയഫ്രം (Diaphragm): നെഞ്ചറയെയും ഉദര അറയെയും വേർതിരിക്കുന്ന താഴികക്കുടം (dome) ആകൃതിയിലുള്ള ഒരു പേശിയാണിത്. ശ്വാസമെടുക്കുന്നതിൽ ഇതിന് വലിയ പങ്കുണ്ട്.
• ഇൻ്റർകോസ്റ്റൽ പേശികൾ (Intercostal Muscles): വാരിയെല്ലുകൾക്കിടയിൽ കാണുന്ന പേശികളാണിത്. ഇവയും ശ്വാസമെടുക്കുന്നതിന് സഹായിക്കുന്നു.

ശ്വാസമെടുക്കുന്ന രീതി (Mechanism of Breathing)

ശ്വാസമെടുക്കുന്ന പ്രക്രിയ പ്രധാനമായും രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളായാണ് നടക്കുന്നത്: ഉച്ഛ്വാസം (Inhalation) അഥവാ ശ്വാസം ഉള്ളിലേക്ക് എടുക്കൽ, നിശ്വാസം (Exhalation) അഥവാ ശ്വാസം പുറത്തേക്ക് വിടൽ.

1. ഉച്ഛ്വാസം (Inhalation):

• ഡയഫ്രം ചുരുങ്ങി താഴേക്ക് നീങ്ങുന്നു.
• ഇൻ്റർകോസ്റ്റൽ പേശികൾ ചുരുങ്ങി വാരിയെല്ലുകൾ മുകളിലേക്കും പുറത്തേക്കും ഉയർത്തുന്നു.
• ഇത് നെഞ്ചറയുടെ വ്യാപ്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ശ്വാസകോശത്തിനുള്ളിലെ മർദ്ദം (pressure) പുറത്തെ അന്തരീക്ഷ മർദ്ദത്തേക്കാൾ കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു.
• വായു ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിൽ നിന്ന് കുറഞ്ഞ മർദ്ദത്തിലേക്ക് ശ്വാസകോശത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു.

2. നിശ്വാസം (Exhalation):

• ഇതൊരു നിഷ്ക്രിയ (passive) പ്രക്രിയയാണ് (സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ).
• ഡയഫ്രം അയഞ്ഞ് മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു.
• ഇൻ്റർകോസ്റ്റൽ പേശികൾ അയഞ്ഞ് വാരിയെല്ലുകൾ താഴേക്ക് വരുന്നു.
• ഇത് നെഞ്ചറയുടെ വ്യാപ്തി കുറയ്ക്കുകയും ശ്വാസകോശത്തിനുള്ളിലെ മർദ്ദം അന്തരീക്ഷ മർദ്ദത്തേക്കാൾ കൂടുകയും ചെയ്യുന്നു.
• വായു ശ്വാസകോശത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് പോകുന്നു.

വാതക വിനിമയം (Gas Exchange):

വാതക വിനിമയം പ്രധാനമായും രണ്ട് സ്ഥലങ്ങളിലാണ് നടക്കുന്നത്:

• ബാഹ്യ ശ്വാസം (External Respiration): ഇത് ശ്വാസകോശത്തിലെ ആൽവിയോളൈയിലും അതിനെ ചുറ്റിയുള്ള രക്തക്കുഴലുകളിലും വെച്ച് നടക്കുന്നു. ആൽവിയോളൈയിലെ ഓക്സിജൻ രക്തത്തിലേക്ക് മാറുകയും രക്തത്തിലെ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ആൽവിയോളൈയിലേക്ക് മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് മർദ്ദ വ്യത്യാസം (partial pressure difference) അനുസരിച്ചാണ് സംഭവിക്കുന്നത്.
• ആന്തരിക ശ്വാസം (Internal Respiration): ഇത് ശരീരത്തിലെ കോശങ്ങളിലും അവയെ ചുറ്റിയുള്ള രക്തക്കുഴലുകളിലും വെച്ച് നടക്കുന്നു. രക്തത്തിലെ ഓക്സിജൻ കോശങ്ങളിലേക്ക് മാറുകയും കോശങ്ങളിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് രക്തത്തിലേക്ക് മാറുകയും ചെയ്യുന്നു.

മത്സര പരീക്ഷകൾക്ക് പ്രധാനപ്പെട്ട ശ്വാസകോശ ശേഷികൾ (Lung Volumes and Capacities for Competitive Exams)

ശ്വാസകോശത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനക്ഷമത അളക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന ചില അളവുകളാണ് ഇവ:

• ടൈഡൽ വോള്യം (Tidal Volume - TV): സാധാരണ ശ്വാസമെടുക്കുമ്പോഴും പുറത്തുവിടുമ്പോഴും കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന വായുവിൻ്റെ അളവ് (ഏകദേശം 500 ml).
• ഇൻസ്പിറേറ്ററി റിസർവ് വോള്യം (Inspiratory Reserve Volume - IRV): സാധാരണ ഉച്ഛ്വാസത്തിന് ശേഷം, ബലം പ്രയോഗിച്ച് ഉള്ളിലേക്ക് എടുക്കാൻ കഴിയുന്ന അധിക വായുവിൻ്റെ അളവ് (ഏകദേശം 2500-3000 ml).
• എക്സ്പിറേറ്ററി റിസർവ് വോള്യം (Expiratory Reserve Volume - ERV): സാധാരണ നിശ്വാസത്തിന് ശേഷം, ബലം പ്രയോഗിച്ച് പുറത്തുവിടാൻ കഴിയുന്ന അധിക വായുവിൻ്റെ അളവ് (ഏകദേശം 1000-1100 ml).
• റെസിഡ്യുവൽ വോള്യം (Residual Volume - RV): ബലം പ്രയോഗിച്ച് ശ്വാസം പുറത്തുവിട്ട ശേഷവും ശ്വാസകോശത്തിൽ അവശേഷിക്കുന്ന വായുവിൻ്റെ അളവ് (ഏകദേശം 1100-1200 ml). ഇത് ശ്വാസകോശം ചുരുങ്ങിപ്പോകാതെയും വാതക വിനിമയം തുടരാൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
• വൈറ്റൽ കപ്പാസിറ്റി (Vital Capacity - VC): ബലം പ്രയോഗിച്ച് ശ്വാസം ഉള്ളിലേക്ക് എടുത്ത്, ബലം പ്രയോഗിച്ച് പുറത്തുവിടാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി വായുവിൻ്റെ അളവ് (TV + IRV + ERV).
• ടോട്ടൽ ലംഗ് കപ്പാസിറ്റി (Total Lung Capacity - TLC): ശ്വാസകോശത്തിൽ ഉൾക്കൊള്ളാൻ കഴിയുന്ന ആകെ വായുവിൻ്റെ അളവ് (VC + RV).

ശ്വസന വ്യവസ്ഥയെ ബാധിക്കുന്ന സാധാരണ രോഗങ്ങൾ (Common Diseases of Respiratory System)

ശ്വസന വ്യവസ്ഥയെ ബാധിക്കുന്ന രോഗങ്ങൾ പല കാരണങ്ങൾകൊണ്ടുണ്ടാകാം. അവയിൽ ചില പ്രധാനപ്പെട്ടവ താഴെ നൽകുന്നു:

ശ്വസന വ്യവസ്ഥയുടെ ആരോഗ്യം (Maintaining Respiratory Health)

നമ്മുടെ ശ്വസന വ്യവസ്ഥയെ ആരോഗ്യത്തോടെ നിലനിർത്തുന്നത് മൊത്തത്തിലുള്ള ആരോഗ്യത്തിന് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. ഇതിനായി താഴെ പറയുന്ന കാര്യങ്ങൾ ശ്രദ്ധിക്കാം:

• പുകവലി പൂർണ്ണമായും ഒഴിവാക്കുക.
• വായു മലിനീകരണമുള്ള സ്ഥലങ്ങളിൽ നിന്ന് മാറി നിൽക്കുക അല്ലെങ്കിൽ മാസ്ക് ധരിക്കുക.
• ആരോഗ്യകരമായ ഭക്ഷണം കഴിക്കുകയും പതിവായി വ്യായാമം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുക.
• വൈറസ് അണുബാധകൾ തടയാൻ വ്യക്തിശുചിത്വം പാലിക്കുക (കൈ കഴുകുക, മാസ്ക് ധരിക്കുക).
• കൃത്യമായ വാക്സിനേഷനുകൾ എടുക്കുക (ഉദാഹരണത്തിന്, ഫ്ലൂ വാക്സിൻ, ന്യുമോണിയ വാക്സിൻ).

ശ്വസന വ്യവസ്ഥയെക്കുറിച്ച് നന്നായി മനസ്സിലാക്കുന്നത് രോഗങ്ങൾ തടയുന്നതിനും ആരോഗ്യകരമായ ജീവിതം നയിക്കുന്നതിനും സഹായിക്കും. മത്സര പരീക്ഷകൾക്ക് തയ്യാറെടുക്കുന്നവർക്ക് ഈ വിവരങ്ങൾ സഹായകമാകുമെന്ന് കരുതുന്നു.