আমরা শ্বাস নিই কীভাবে: মধ্যচ্ছদা, পাঁজর আর চাপের খেলা

সিমুলেশনটি কীভাবে ব্যবহার করবে

1. চালু করে একটি পুরো শ্বাস লক্ষ করো: মধ্যচ্ছদা লাল হয়ে চ্যাপ্টা হয়, পাঁজর ওপরে-বাইরে সরে, চাপমাপকের কাঁটা বায়ুমণ্ডলের নিচে নামে আর শ্বাসনালি বেয়ে বাতাসের বিন্দু নামতে থাকে। সব শিথিল হলে চাপ বায়ুমণ্ডলের ওপরে ওঠে আর বাতাস বেরিয়ে যায়।
2. স্পাইরোমিটার রেখা দেখো। প্রতিটি ঢেউ একটি শ্বাস, আর ড্যাশ দেওয়া রেখাটি টাইডাল ভলিউম, অর্থাৎ ঢেউয়ের উচ্চতা।
3. বড় করে দেখানো বায়ুথলিতে লক্ষ করো: অক্সিজেন (সবুজ) পাতলা প্রাচীর পেরিয়ে রক্তে যায়, কার্বন ডাই-অক্সাইড (হলুদ-কমলা) উল্টো পথে বেরিয়ে আসে।
4. শ্বাসের হার আর গভীরতার স্লাইডার নাড়িয়ে মিনিট ভেন্টিলেশন, অর্থাৎ হার × টাইডাল ভলিউমের পরিবর্তন দেখো।
5. “ব্যায়ামে” বেছে নিলে দ্রুত ও গভীর শ্বাস আর নিঃশ্বাসেও পেশির কাজ দেখা যাবে। তারপর মডেলটি বেল জারে বদলে বুকের সাথে মিলিয়ে নাও।

এক মিনিট নিজের শ্বাস গুনে দেখো

চুপ করে বসো, ঘড়ির দিকে তাকাও আর এক মিনিটে তোমার বুক কতবার ওঠানামা করে গুনে ফেলো। শ্বাস নিয়ন্ত্রণ করতে যেয়ো না, মন দিলেই গতি বদলে যায়; পারলে বন্ধুকে দিয়ে গোনাও। বিশ্রামে বেশির ভাগ মানুষের সংখ্যা ১২ থেকে ১৮-র মধ্যে থাকে। তুমি এইমাত্র নিজের শ্বাসের হার মেপে ফেললে।

এবার একটু হিসাব। মিনিটে ১৫ বার শ্বাস নিলে আর প্রতিবারে প্রায় ৫০০ mL বাতাস ওঠানামা করলে মিনিটে ৭.৫ লিটার বাতাস ফুসফুসে ঢোকে-বেরোয়। একটি শ্বাস নিতে সময় লাগে প্রায় ৪ সেকেন্ড: ২ সেকেন্ড ভেতরে, ২ সেকেন্ড বাইরে। দিনে হয় প্রায় ২১,৬০০ বার শ্বাস আর ১০,৮০০ লিটার বাতাস, অথচ একবারও তুমি সিদ্ধান্ত নাওনি। মস্তিষ্ক পেছনে বসে হৃৎস্পন্দনের মতোই কাজটা চালিয়ে যাচ্ছে।

এই পাতায় দেখব এটা কীভাবে হয়। আশ্চর্যের কথা, ফুসফুসের নিজের কোনো পেশি নেই। সে নিজে বাতাস টেনে নিতে পারে না। আসলে একটা যান্ত্রিক কৌশল কাজ করে: পেশি ফুসফুসের বাক্সটার আকার বদলায়, আর বাতাস চাপের পেছনে পেছনে ছোটে। কৌশলটা বুঝে গেলে এই অধ্যায়ের প্রশ্নগুলো “এরপর কী ঘটে?” ধরনের ছোট একটা শিকলে দাঁড়িয়ে যায়।

শ্বাসক্রিয়া আর শ্বসন এক জিনিস নয়

পাঠ্যবইয়ে দুটো কাছাকাছি শব্দ আছে, আর এ অধ্যায়ে নম্বর হারানোর সবচেয়ে সাধারণ কারণ হলো দুটোকে গুলিয়ে ফেলা।

শ্বাসক্রিয়া (ইংরেজিতে ব্রিদিং বা ভেন্টিলেশন) হলো ফুসফুসে বাতাস ঢোকানো-বের করার ভৌত প্রক্রিয়া। এটা পেশি আর হাড়ের যান্ত্রিক কাজ, এই অ্যানিমেশনে ঠিক এটাই দেখানো হয়েছে। শ্বসন (রেসপিরেশন) হলো প্রতিটি জীবিত কোষের ভেতরে ঘটা রাসায়নিক প্রক্রিয়া, যেখানে অক্সিজেন দিয়ে গ্লুকোজ ভেঙে কোষের জন্য শক্তি তৈরি হয়। শ্বাসক্রিয়া অক্সিজেনকে রক্তে পৌঁছে দেয় আর কার্বন ডাই-অক্সাইডকে বের করে দেয়; শ্বসনের জন্যই দেহের অক্সিজেন দরকার।

বাতাসের পথ: নাকের ফুটো থেকে বায়ুথলি

বাতাস একটা নির্দিষ্ট পথে যায়। নাকের ছিদ্র (বা মুখ) দিয়ে ঢুকে গলা আর স্বরযন্ত্র পেরিয়ে নেমে যায় শ্বাসনালি দিয়ে। শ্বাসনালি তরুণাস্থির C-আকৃতির আংটি দিয়ে খোলা থাকে, তাই ভেতরের চাপ কমলেও চুপসে যায় না। গলার সামনে আলতো চাপ দিলে এই আংটির আভাস পাবে।

নিচের দিকে শ্বাসনালি দুই ভাগ হয়ে দুটি ক্লোমশাখা (ব্রঙ্কাস) তৈরি করে, প্রতি ফুসফুসের জন্য একটি। প্রতিটি ক্লোমশাখা বারবার ভাগ হয়ে ক্রমশ সরু নালি, ক্ষুদ্র ক্লোমশাখায় (ব্রঙ্কিওল) পরিণত হয়, দেখতে উল্টো করে রাখা গাছের মতো। সবচেয়ে সরু নালিগুলোর মাথায় থাকে আঙুরের থোকার মতো ছোট ছোট বায়ুথলি, অ্যালভিওলাস। এগুলোর সংখ্যা কোটি কোটি, আর রক্ত আসলে বাতাসের সাথে দেখা করে এখানেই।

নাক আর শ্বাসনালির আস্তরণ আরেকটি কাজ করে। লোম আর আঠালো শ্লেষ্মা ধুলো ও জীবাণু আটকে রাখে, আর সূক্ষ্ম চুলের মতো সিলিয়া শ্লেষ্মাকে গলার দিকে ঠেলে দেয়, যেন তা গিলে ফেলা বা কেশে ফেলা যায়। পথে বাতাস গরম ও ভেজা হয়, ফলে কোমল বায়ুথলি পরিষ্কার, উষ্ণ, আর্দ্র বাতাস পায়।

• নাকের ছিদ্র: লোম ও শ্লেষ্মায় ছেঁকে নেয়, বাতাস গরম ও আর্দ্র করে।
• শ্বাসনালি: তরুণাস্থির আংটিতে খোলা থাকা নল, ভেতরে সিলিয়া।
• ক্লোমশাখা: দুটি শাখা, প্রতি ফুসফুসে একটি।
• ক্ষুদ্র ক্লোমশাখা: ক্রমশ সরু শাখা।
• বায়ুথলি: পাতলা প্রাচীরের থলি, যেখানে গ্যাসীয় বিনিময় ঘটে।

চলমান তলাওয়ালা একটি বাক্স: বক্ষগহ্বর

বক্ষগহ্বরকে একটা বাক্স ভাবো। পেছনের দেয়াল মেরুদণ্ড, সামনের দেয়াল বক্ষাস্থি (স্টার্নাম)। দুই পাশ তৈরি পর্শুকা বা পাঁজরের হাড়ে: বারো জোড়া বাঁকা হাড়, পেছনে মেরুদণ্ডের সাথে যুক্ত আর বেশির ভাগই সামনে বক্ষাস্থির সাথে। ছাদ গলার গোড়ায়। আর মেঝেটা গম্বুজের মতো উঁচু একটি পেশির পর্দা, মধ্যচ্ছদা, যা বুককে পেট থেকে আলাদা করে। ছবি পরিষ্কার রাখতে সিমুলেশনে ছয় জোড়া পাঁজর আঁকা হয়েছে।

পাশাপাশি দুটি পাঁজরের মাঝে পাতলা দুই স্তরের পেশি থাকে: আন্তঃপর্শুকা পেশি (আন্তঃ = মাঝে, পর্শুকা = পাঁজর)। বহিঃ আন্তঃপর্শুকা পেশির তন্তু নিচের দিকে সামনের পানে ঢালু, প্যান্টের পকেটে হাত ঢোকালে আঙুল যেদিকে যায় সেদিকে। অন্তঃ আন্তঃপর্শুকা পেশি তার নিচে, উল্টো ঢালে, ফলে দুই স্তর মিলে কাঁচির ফলার মতো ক্রস তৈরি হয়। বহিঃ পেশি সংকুচিত হলে প্রতিটি পাঁজর ওপরের পাঁজরের দিকে উঠে আসে, আর ওপরের পাঁজর স্থির থাকে বলে পুরো খাঁচাটা ওপরে-বাইরে দোলে। সিমুলেশনে পাঁজরের মাঝে লাল X চিহ্নগুলো খেয়াল করো।

ফুসফুস এই বাক্সের ভেতরে দুই স্তরের পর্দা, ফুসফুসাবরণী (প্লুরা), দিয়ে মোড়া। দুই স্তরের মাঝে সামান্য তরল থাকে, যা স্তরদুটিকে একটার ওপর আরেকটা পিছলে যেতে দেয়, আবার ফুসফুসের গা বক্ষপ্রাচীরের ভেতরে সেঁটে রাখে, ভেজা দুটো কাচের পাতের মতো, যারা পিছলায় কিন্তু আলাদা করা কঠিন। তাই বক্ষপ্রাচীর নড়লে ফুসফুস তার সাথে চলে। এই ফাঁকে বাতাস ঢুকে গেলে সেঁটে থাকার বাঁধন ছুটে যায় আর ফুসফুস চুপসে যেতে পারে।

সব কিছুর পেছনের সূত্র: বয়েলের সূত্র

রবার্ট বয়েল দেখিয়েছিলেন, নির্দিষ্ট পরিমাণ গ্যাসের তাপমাত্রা স্থির থাকলে চাপ ও আয়তন বিপরীত অনুপাতে বদলায়। পাত্র বড় করলে গ্যাস ছড়িয়ে যায়, ফলে দেয়ালের প্রতি বর্গসেন্টিমিটারে প্রতি সেকেন্ডে কম অণু আঘাত করে, মানে চাপ কমে। পাত্র ছোট করলে চাপ বাড়ে। সাইকেলের পাম্পের মুখে আঙুল চেপে হ্যান্ডেল ঠেললে চাপ বাড়তে টের পাবে।

এবার দ্বিতীয় অর্ধেক। বাতাস সবসময় বেশি চাপের জায়গা থেকে কম চাপের জায়গায় যায়, উল্টোটা কখনো নয়। তাই ফুসফুসের ভেতরের চাপ বাইরের বাতাসের চেয়ে সামান্য কম হলেই বাতাস শ্বাসপথ দিয়ে ভেতরে ঢোকে, যতক্ষণ না দুই চাপ সমান হয়। ভেতরের চাপ সামান্য বেশি হলে বাতাস বেরিয়ে যায়। শ্বাসক্রিয়া আসলে এটুকুই।

পেশির একমাত্র কাজ বুকের আয়তন বদলানো। চাপ আর প্রবাহ আপনা-আপনি তার পেছনে আসে।

প্রশ্বাস ধাপে ধাপে

প্রশ্বাস (ইনস্পিরেশন) সবসময় সক্রিয়: এর জন্য পেশিকে কাজ করতে হয়। পুরো ক্রমটা নিচে দেওয়া হলো, সিমুলেশনে ঠিক এই ক্রমেই দেখতে পাবে।

নিঃশ্বাস ধাপে ধাপে

বিশ্রামের সময় নিঃশ্বাস (এক্সপিরেশন) ঘটাতে কোনো পেশির কাজ লাগে না, এটি নিষ্ক্রিয়। ফুসফুস স্থিতিস্থাপক, টানা বেলুনের মতো; পেশিগুলো টান ছেড়ে দিলে সে নিজেই আগের মাপে ফিরে যায়। এ কারণেই শান্ত শ্বাসে শক্তি খরচ খুব কম।

“কম চাপ” মানে কতটা কম? সংখ্যায় দেখি

সমুদ্রতলে বায়ুমণ্ডল প্রায় ৭৬০ mm Hg চাপ দেয়। শান্ত শ্বাসে ফুসফুসের চাপ এর থেকে মাত্র প্রায় ১ mm Hg তফাত হয়: প্রশ্বাসে সামান্য কম, নিঃশ্বাসে সামান্য বেশি। এ কারণেই সিমুলেশনের চাপমাপক বায়ুমণ্ডলের তুলনায় মাপা হয়, মাঝখানে শূন্য। মিনিটে ১৫ বার আর ৫০০ mL, এই ডিফল্টে মডেলের মাপক প্রায় −১.০ থেকে +১.০ mm Hg-এর মধ্যে দোলে।

তফাতটা ছোট, কিন্তু বাতাস হালকা আর শ্বাসপথ চওড়া, তাই এটুকুই যথেষ্ট। প্রবাহ সবচেয়ে বেশি থাকে প্রতিটি অর্ধেকের মাঝামাঝি সময়ে, তখনই চাপের পার্থক্যও সবচেয়ে বেশি; প্রবাহ থামলে, প্রতিটি অর্ধেকের শেষে, পার্থক্য শূন্যে নামে। খেয়াল করো, প্রশ্বাসের শেষে ফুসফুস সবচেয়ে ভরা, তবু চাপমাপক শূন্য দেখায়। চাপের পার্থক্যই বাতাসকে চালায়; ফুসফুস ভরা মানে চাপ আছে, তা নয়।

বেল জার মডেল: এসএসসির পরিচিত চিত্র

প্রায় প্রতিটি পাঠ্যবইয়ে বেলুনসহ একটি বেল জারের ছবি থাকে। বয়েলের সূত্রটি চোখে দেখার সবচেয়ে সস্তা উপায় এটি, আর পরীক্ষায় এর প্রশ্নও খুব আসে। সিমুলেশনে “বেল জার মডেল” বেছে নিয়ে নড়াচড়া দেখো।

মডেলের প্রতিটি অংশ মানুষের বুকের একেকটা অংশের সাথে মেলে। কাচের বেল জার হলো বক্ষগহ্বর। ওপরের ছিপির মধ্য দিয়ে ঢোকানো Y-আকৃতির কাচের নলটি শ্বাসনালি ও দুই ক্লোমশাখা। Y-এর দুই বাহুতে বাঁধা দুটি বেলুন ফুসফুস। জারের নিচের মুখ ঢাকা টানটান রাবারের পর্দা হলো মধ্যচ্ছদা, মাঝখানে টানার জন্য একটি গুটি।

রাবারের পর্দা নিচে টানো। জারের ভেতরের আয়তন বাড়ে, তাই জারের বাতাসের চাপ বাইরের বায়ুমণ্ডলের চেয়ে কমে যায়। বাইরের বেশি চাপের বাতাস Y-নল দিয়ে হুড়মুড়িয়ে ঢোকে আর বেলুন ফুলে ওঠে। পর্দা ছেড়ে দিলে আয়তন কমে, জারের চাপ বাড়ে, আর বেলুন থেকে বাতাস বেরিয়ে চুপসে যায়। সিমুলেশনে দেখবে, পর্দা নামানো অবস্থায় জারের ভেতরের বাতাসের বিন্দুগুলো পাতলা হয়ে যায়।

ফুসফুসের আয়তন ও স্পাইরোমিটার

স্পাইরোমিটার এমন একটি যন্ত্র, যা তুমি কতটা বাতাস নিচ্ছ-ছাড়ছ তা লিখে রাখে। প্রতিটি প্রশ্বাসে রেখা ওপরে ওঠে, প্রতিটি নিঃশ্বাসে নিচে নামে; তাই শান্ত শ্বাসে নিয়মিত ঢেউ আঁকা হয়, সিমুলেশনের ডান পাশের রেখাটির মতো।

একটি ঢেউয়ের উচ্চতাই টাইডাল ভলিউম (প্রবাহ আয়তন): স্বাভাবিক একটি শ্বাসে যতটা বাতাস ঢোকে বা বেরোয়। সুস্থ প্রাপ্তবয়স্কের বিশ্রামে এটি প্রায় ৫০০ mL। নামটা জোয়ার-ভাটা থেকে এসেছে: বাতাস ঢেউয়ের মতো আসে-যায়, আর ফুসফুস কখনো পুরো খালি হয় না। সিমুলেশনে ড্যাশ দেওয়া রেখা টাইডাল ভলিউম দেখায়; গভীরতার স্লাইডার সরালে রেখাটিও সরে যায়।

ইচ্ছে করে খুব গভীর শ্বাস নিয়ে স্পাইরোমিটার চালালে পাঠ্যবইয়ে আরও কয়েকটি আয়তনের নাম পাওয়া যায়। প্রশ্বাসীয় সঞ্চিত আয়তন হলো স্বাভাবিক প্রশ্বাসের পরেও জোর করে আরও যতটা বাতাস নেওয়া যায়। নিঃশ্বাসীয় সঞ্চিত আয়তন হলো স্বাভাবিক নিঃশ্বাসের পরেও জোর করে আরও যতটা বের করা যায়। অবশিষ্ট আয়তন হলো সর্বোচ্চ নিঃশ্বাসের পরও ফুসফুসে যে বাতাস থেকে যায়; এটি বায়ুথলিকে চুপসে যেতে দেয় না। ধারণক্ষমতা (ভাইটাল ক্যাপাসিটি) হলো এক শ্বাসে যতটা বাতাস সর্বোচ্চ নেওয়া-ছাড়া যায়। এই গভীর শ্বাসের মান মানুষভেদে অনেক আলাদা, তাই এই পাতায় আমরা শুধু টাইডাল ভলিউম ব্যবহার করছি।

গ্যাসীয় বিনিময়: বায়ুথলিতে কী ঘটে

বড় করে দেখানো অংশটিতে এই সব নড়াচড়ার আসল উদ্দেশ্য ধরা পড়ে। প্রতিটি বায়ুথলি এক কোষ পুরু প্রাচীরের একটি ক্ষুদ্র থলি, যাকে ঘিরে আছে রক্ত-কৈশিকনালির জাল, যার প্রাচীরও এক কোষ পুরু। দুই প্রাচীর এত কাছাকাছি যে সেকেন্ডের ভগ্নাংশে গ্যাস বাতাস আর রক্তের মধ্যে আসা-যাওয়া করে। প্রাচীর ভেজা থাকে, ফলে গ্যাস পেরোনোর সময় তাতে দ্রবীভূত হতে পারে।

পেরোনোর এই প্রক্রিয়া ব্যাপন: অণুরা যেখানে ঘন থেকে যেখানে কম, সেদিকে ছড়ায়। বায়ুথলির বাতাসে অক্সিজেন বেশি, কার্বন ডাই-অক্সাইড কম। কৈশিকনালিতে যে রক্ত আসে সে দেহ ঘুরে এসেছে, তাই তাতে অক্সিজেন কম, কার্বন ডাই-অক্সাইড বেশি। ফলে অক্সিজেন বাতাস থেকে রক্তে ব্যাপিত হয়, আর কার্বন ডাই-অক্সাইড রক্ত থেকে বাতাসে। প্রতিটি নতুন শ্বাস অক্সিজেন ভরে দেয় আর কার্বন ডাই-অক্সাইড ঝেঁটিয়ে বের করে, তাই পার্থক্যটা বড় থাকে। শ্বাসক্রিয়া কেন থামলে চলে না, তার দ্বিতীয় কারণ এটিই।

রক্তে অক্সিজেন লোহিত রক্তকণিকার হিমোগ্লোবিনের সাথে যুক্ত হয়ে হৃৎপিণ্ডে যায়, সেখান থেকে সারা দেহে। কার্বন ডাই-অক্সাইডের বেশির ভাগ বাইকার্বনেট হিসেবে রক্তরসে মিশে উল্টো পথে যায়। সিমুলেশনে দেখবে, বায়ুথলি পেরোনোর সময় কৈশিকনালির রং নীল (অক্সিজেনহীন) থেকে লাল (অক্সিজেনযুক্ত) হয়ে যায়।

ভেতরে যাওয়া বাতাস আর বেরিয়ে আসা বাতাস এক নয়। পাঠ্যবইয়ের আনুমানিক মানগুলো সারণিতে দেওয়া হলো। নিঃশ্বাসের বাতাসে কার্বন ডাই-অক্সাইড প্রায় ১০০ গুণ বেশি আর অক্সিজেন ৫ শতাংশ-বিন্দু কম, মানে ফুসফুস সত্যিই আসা বাতাসের একটি অংশ রেখে দেয়।

হার ও গভীরতা: বিশ্রাম আর ব্যায়ামে শ্বাস

সুস্থ প্রাপ্তবয়স্ক বিশ্রামে মিনিটে প্রায় ১২ থেকে ১৮ বার শ্বাস নেয়। মিনিট ভেন্টিলেশন হলো এক মিনিটে ওঠানামা করা বাতাসের মোট আয়তন। এটি হার ও টাইডাল ভলিউমের গুণফল, তাই ৫০০ mL করে নিলে ওই পরিসর দাঁড়ায় ৬.০ থেকে ৯.০ L/min।

সিঁড়ি বেয়ে দৌড়ে উঠলে পেশিকোষ দ্রুত শ্বসন করে। অক্সিজেন বেশি লাগে, কার্বন ডাই-অক্সাইডও বেশি তৈরি হয়, আর রক্ত বাড়তি কার্বন ডাই-অক্সাইড ফুসফুসে ফিরিয়ে আনে। মস্তিষ্কের মেডুলায় (মস্তিষ্ককাণ্ড) শ্বাসকেন্দ্র আছে, যে রক্তে কার্বন ডাই-অক্সাইডের মাত্রা নজরে রাখে। মাত্রা বাড়লে সে আরও দ্রুত ও জোরালো সংকেত পাঠায়: তুমি দ্রুত (হার বাড়ে) আর গভীরভাবে (টাইডাল ভলিউম বাড়ে) শ্বাস নাও, মিনিট ভেন্টিলেশন লাফিয়ে বাড়ে। প্রধান উদ্দীপক কার্বন ডাই-অক্সাইডের বৃদ্ধি, অক্সিজেনের হ্রাস নয়, যা অনেকে ভুল ভাবে।

সিমুলেশনের “ব্যায়ামে” বোতামে মিনিটে ২৫ বার আর ১,৫০০ mL ধরা হয়েছে, ফলে মিনিট ভেন্টিলেশন ৩৭.৫ L/min। পরিবর্তনটা পরিষ্কার দেখানোর জন্য এগুলো উদাহরণ-মান, চিকিৎসার মান নয়: ব্যক্তি আর পরিশ্রমভেদে দেহ কতটা বাড়ায় তা আলাদা।

সিমুলেশনে নিজে করে দেখো

প্রতিটি পরীক্ষায় এক মিনিটের কম সময় লাগে, আর একেকটি ধারণা মনে গেঁথে যায়।

সমাধান করা সমস্যা

প্রতিটি উত্তর সিমুলেশনের নিজের মডেল থেকে হিসাব করা, তাই পরিমাপ প্যানেলের সাথে মিলিয়ে নিতে পারবে।

সাধারণ ভুল

এই বিষয়ে নম্বর কাটা যায় মূলত কয়েকটি ভুলে। খাতা জমা দেওয়ার আগে একটা একটা মিলিয়ে নাও।

• “ফুসফুস বাতাস টেনে নেয়” লেখা। ফুসফুসের পেশি নেই; মধ্যচ্ছদা ও পাঁজরের পেশি বুকের আয়তন বদলায় আর চাপের পার্থক্য বাতাসকে চালায়।
• শ্বাসক্রিয়া আর শ্বসনকে এক বলা। শ্বাসক্রিয়া বাতাসের যান্ত্রিক চলাচল; শ্বসন কোষে গ্লুকোজ থেকে শক্তি মুক্ত করার রাসায়নিক প্রক্রিয়া।
• প্রশ্বাসে মধ্যচ্ছদা ওপরে ওঠে লেখা। সে সংকুচিত হয়, চ্যাপ্টা হয় এবং নিচে নামে।
• প্রশ্বাসে পাঁজর নিচে-ভেতরে যায় লেখা। যায় ওপরে-বাইরে।
• চাপ উল্টো লেখা: প্রশ্বাসে ফুসফুসের চাপ বায়ুমণ্ডলের চেয়ে কম, বেশি নয়।
• শান্ত নিঃশ্বাসকে সক্রিয় বলা। বিশ্রামে এটি নিষ্ক্রিয়: পেশি শিথিল হয়, স্থিতিস্থাপক ফুসফুস সংকুচিত হয়।
• ভাবা যে আমরা শুধু কার্বন ডাই-অক্সাইড ছাড়ি। নিঃশ্বাসের বাতাসেও প্রায় ১৬% অক্সিজেন আর প্রায় ৭৮% নাইট্রোজেন থাকে।
• বেল জারে প্রশ্বাসে পর্দা ওপরে উঠছে আঁকা। পর্দা নিচে টানা হয়।
• হিসাবে একক ভুলে যাওয়া: L/min-এ মিনিট ভেন্টিলেশন দিতে হলে আগে mL-কে লিটারে বদলাও।

বাস্তব জীবন ও স্বাস্থ্য

ওপরের সবটা সুস্থ ফুসফুসের কথা। দৈনন্দিন স্বাস্থ্যের অনেক বিষয় আসলে এই শিকলের কোনো একটি কড়া বিগড়ে গেলে কী হয়, তা নিয়ে। এটি পাঠ্যবইয়ের স্তরের পটভূমি, চিকিৎসা-পরামর্শ নয়; প্রকৃত কারো সমস্যায় ডাক্তারই সঠিক ব্যক্তি।

হাঁপানি (অ্যাজমা) একটি দীর্ঘস্থায়ী অবস্থা, যেখানে শ্বাসপথ ফুলে সরু হয়ে যায়, ফলে বাতাস চলাচল কঠিন হয়, বিশেষ করে বের করা। ডাক্তারের দেওয়া ইনহেলারের ওষুধ শ্বাসপথকে শিথিল করে খুলে দেয়।

ধূমপান পুরো ব্যবস্থার ক্ষতি করে। তামাকের ধোঁয়ার আলকাতরা ও রাসায়নিক সিলিয়াকে নষ্ট করে, ফলে শ্লেষ্মা ও জীবাণু আর ঝাঁট দিয়ে বের হয় না। বছরের পর বছরে শ্বাসপথ প্রদাহিত হয়, বায়ুথলির পাতলা প্রাচীর ভেঙে যেতে পারে, ফলে ছোট ছোট থলির জায়গায় কম সংখ্যক বড় ফাঁকা জায়গা থাকে আর গ্যাস বিনিময়ের তল কমে যায়। ধোঁয়ার কার্বন মনোক্সাইড হিমোগ্লোবিনের সাথে যুক্ত হয়ে রক্তের অক্সিজেন বহনের ক্ষমতাও কমায়।

বায়ুদূষণ অনেক শহরের রোজকার ব্যাপার, শুকনো মৌসুমে ঢাকাতেও, যখন ধুলো আর ধোঁয়ার কণা শ্বাসের সাথে গভীরে ঢোকে। মাস্ক, পরিচ্ছন্ন জ্বালানি আর কম আবর্জনা পোড়ানো শ্বাসপথের ওপর চাপ কমায়।

চাপ আর আয়তনের একই ধারণা উদ্ধারকারী শ্বাসের পেছনেও আছে। নিঃশ্বাসের বাতাসে এখনও প্রায় ১৬% অক্সিজেন থাকে, তাই প্রশিক্ষিত উদ্ধারকারীর দেওয়া শ্বাস যে মানুষের শ্বাস থেমে গেছে তাকে সাহায্য করতে পারে। এটি এবং বুকে চাপ দেওয়ার কৌশল যে কেউ প্রত্যয়িত প্রাথমিক চিকিৎসা প্রশিক্ষণে শিখতে পারে, আর পাতা পড়ে নয়, সরাসরি প্রশিক্ষকের কাছ থেকে শেখাই ভালো। জরুরি অবস্থায় সবার আগে জরুরি সেবার নম্বরে ফোন করতে হয়।

উঁচু পাহাড়ে মানুষ দ্রুত শ্বাস নেয়, কারণ পাতলা বাতাসের প্রতিটি ঢোকে অক্সিজেন কম। আর দম আটকে রাখলে শ্বাস নেওয়ার তাড়না আসে মূলত রক্তে কার্বন ডাই-অক্সাইড জমা হওয়ায়, অক্সিজেন ফুরিয়ে যাওয়ায় নয়।

পরীক্ষার কোণ: এসএসসি ও এইচএসসি

এই বিষয় থেকে প্রতিটি স্তরেই অনুমানযোগ্য প্রশ্ন আসে। না দেখে লিখতে পারা পর্যন্ত অনুশীলন করো।

এসএসসি জীববিজ্ঞানের গ্যাসীয় বিনিময় এবং এইচএসসি প্রাণিবিজ্ঞানের শ্বসন ও শ্বাসক্রিয়া সংক্রান্ত অংশে শ্বাসক্রিয়ার কৌশল প্রায় নিশ্চিত প্রশ্ন। সংজ্ঞা: শ্বাসক্রিয়া, শ্বসন, প্রশ্বাস, নিঃশ্বাস, টাইডাল ভলিউম। চিত্র: শ্বাসনালি, ক্লোমশাখা, ফুসফুস, বায়ুথলি ও মধ্যচ্ছদা চিহ্নিত মানব শ্বসনতন্ত্র; চার অংশ চিহ্নিত বেল জার মডেল; কৈশিকনালিসহ বায়ুথলির বড় চিত্রে অক্সিজেন ও কার্বন ডাই-অক্সাইডের তীর। গতির দিক বোঝাতে সবসময় তীর দাও।

সৃজনশীল প্রশ্নের উদ্দীপকে প্রায়ই একটি বেল জারের ছবি বা কোনো রোগীর শ্বাসের হার ও আয়তন থাকে। জ্ঞানমূলক: “শ্বাসক্রিয়া কাকে বলে?”, “টাইডাল ভলিউম কী?”। অনুধাবনমূলক: “প্রশ্বাসে ফুসফুসের চাপ কমে কেন?”, “বেল জারের রাবারের পর্দা কীসের প্রতিনিধিত্ব করে?”। প্রয়োগমূলক: হার ও টাইডাল ভলিউম থেকে মিনিট ভেন্টিলেশনের হিসাব। উচ্চতর দক্ষতা: ধূমপায়ীর ফুসফুস কেন কম কার্যকর, যুক্তিসহ বিশ্লেষণ।

বহুনির্বাচনিতে বারবার আসে: প্রশ্বাসে মধ্যচ্ছদার অবস্থা, নিঃশ্বাসের বাতাসে কার্বন ডাই-অক্সাইডের শতাংশ, শ্বাসকেন্দ্র কোথায় থাকে, বেল জারের কোন অংশ কী। তুলনামূলক প্রশ্নে প্রশ্বাস ও নিঃশ্বাসকে সারণিতে মধ্যচ্ছদা, পাঁজর, বক্ষগহ্বরের আয়তন, ফুসফুসের চাপ ও বাতাসের গতির সারিতে তুলনা করো। হিসাবের প্রশ্নে আগে সূত্র লেখো, একক সহ সংখ্যা বসাও, উত্তরে একক দাও।

এক নজরে পুনরালোচনা

পরীক্ষার আগের রাতে এটি পড়ে নাও; প্রতিটি লাইন একটি সম্ভাব্য প্রশ্ন।

• শ্বাসক্রিয়া যান্ত্রিক (বাতাস ঢোকা-বেরোনো); শ্বসন রাসায়নিক (কোষে গ্লুকোজ ও অক্সিজেন থেকে শক্তি)।
• বাতাসের পথ: নাক, শ্বাসনালি, ক্লোমশাখা, ক্ষুদ্র ক্লোমশাখা, বায়ুথলি।
• প্রশ্বাস: মধ্যচ্ছদা সংকুচিত ও চ্যাপ্টা, বহিঃ আন্তঃপর্শুকা পেশি পাঁজর তোলে, আয়তন বাড়ে, চাপ কমে, বাতাস ঢোকে।
• বিশ্রামের নিঃশ্বাস: পেশি শিথিল, মধ্যচ্ছদা ওপরে, পাঁজর নিচে, আয়তন কমে, চাপ বাড়ে, বাতাস বেরোয়।
• জোরে নিঃশ্বাসে অন্তঃ আন্তঃপর্শুকা ও পেটের পেশি কাজ করে।
• বয়েলের সূত্র: চাপ × আয়তন স্থির; বাতাস বেশি চাপ থেকে কম চাপের দিকে যায়।
• বেল জার: জার = বক্ষগহ্বর, Y-নল = শ্বাসপথ, বেলুন = ফুসফুস, রাবারের পর্দা = মধ্যচ্ছদা।
• বিশ্রামে টাইডাল ভলিউম ≈ ৫০০ mL; মিনিট ভেন্টিলেশন = হার × টাইডাল ভলিউম = ১৫ × ৫০০ = ৭.৫ L/min।
• প্রশ্বাসের বাতাস ≈ ২১% O₂ ও ০.০৪% CO₂; নিঃশ্বাসের বাতাস ≈ ১৬% O₂ ও ৪% CO₂।
• গ্যাসীয় বিনিময় ব্যাপনে, এক কোষ পুরু প্রাচীর পেরিয়ে: O₂ রক্তে, CO₂ বাইরে।

সচরাচর জিজ্ঞাসা