श्वसन तंत्र का मुख्य कार्य ऑक्सीजन लेना और कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर निकालना है। सांस के ज़रिए ली गई ऑक्सीजन, फेफड़ों में प्रवेश करती है और एल्विओलाई में पहुँचती है। एल्विओलाई और आसपास की कैपिलरीज़ पर लाइनिंग बनाने वाली कोशिकाओं की लेयर, सिर्फ़ एक कोशिका की मोटाई की होती हैं और एक दूसरे के बहुत नज़दीकी संपर्क में होती हैं। हवा और रक्त के बीच यह अवरोध औसतन लगभग 1 माइक्रोन (1/1000 मिलीमीटर, या 0.00004 इंच) मोटा होता है। ऑक्सीजन, वायु-रक्त की इस दीवार के ज़रिए कैपिलरीज़ में मौजूद रक्त में तेज़ी से गुजरती है। इसी तरह, कार्बन डाइऑक्साइड रक्त से एल्विओलाई में जाती है और इसके बाद इसे बाहर निकाल दिया जाता है।
ऑक्सीजन युक्त रक्त फेफड़ों से पल्मोनरी शिराओं के माध्यम से हृदय के बाएं भाग में जाता है, जो रक्त को शरीर के अन्य हिस्सों में पंप करता है (चित्र देखें – हृदय की भूमिका)। ऑक्सीजन की कमी वाला और कार्बन डाइऑक्साइड से भरपूर रक्त दो बड़ी शिराओं, सुपीरियर वेना केवा और इन्फ़ीरियर वेना केवा के माध्यम से हृदय के दाहिने भाग में लौटता है। इसके बाद रक्त को पल्मोनरी धमनी के ज़रिए फेफड़ों में पंप किया जाता है, जहां यह ऑक्सीजन ले लेता है और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ देता है।
ऑक्सीजन के अवशोषण और कार्बन डाइऑक्साइड के निष्कर्षण को सहारा देने के लिए, हर मिनट लगभग 5 से 8 लीटर (लगभग 1 से 2 गैलन) हवा फेफड़ों में अंदर और बाहर जाती है और लगभग 3/10 लीटर (लगभग 3/10 क्वार्ट) ऑक्सीजन हर मिनट एल्विओलाई से रक्त में स्थानांतरित होती है, यहां तक कि जब व्यक्ति विश्राम की स्थिति में होता है। उसी समय, कार्बन डाइऑक्साइड की इतनी ही मात्रा, रक्त से एल्विओलाई तक जाती है और सांस के ज़रिए बाहर निकाल दी जाती है। व्यायाम के दौरान, प्रति मिनट 100 लीटर (लगभग 26 गैलन) से अधिक हवा, श्वास द्वारा अंदर लेना और बाहर निकालना और इस हवा से प्रति मिनट 3 लीटर (1 गैलन से कुछ कम) ऑक्सीजन का निष्कर्षण करना संभव है। जिस गति से शरीर द्वारा ऑक्सीजन का उपयोग किया जाता है, वह शरीर द्वारा खर्च की गई ऊर्जा की दर की माप है। सांस अंदर लेने और बाहर छोड़ने की क्रिया, श्वसन तंत्र की मांसपेशियों द्वारा पूरी की जाती है।
ऐल्वीअलर के स्थान और कैपिलरीज़ के बीच गैस का आदान-प्रदान
श्वसन तंत्र का मुख्य कार्य दो गैसों को स्थानांतरित करना है: ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड। गैस का आदान-प्रदान फेफड़ों में और उनका आवरण बनाने वाली कैपिलरीज़ में मौजूद लाखों एल्विओलाई में होता है। जैसा नीचे दिखाया गया है, सांस द्वारा अंदर खींची गई ऑक्सीजन, एल्विओलाई से कैपिलरीज़ में मौजूद रक्त में जाती है और कार्बन डाइऑक्साइड, कैपिलरीज़ में मौजूद रक्त से एल्विओलाई में मौजूद हवा में जाती है। |
बाहरी हवा से फेफड़ों में बहने वाले रक्त में ऑक्सीजन को ट्रांसफ़र करने के लिए तीन प्रक्रियाएं ज़रूरी हैं: वेंटिलेशन, डिफ़्यूज़न और परफ़्यूज़न।
वेंटिलेशन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा हवा, फेफड़ों के अंदर और बाहर जाती है।
डिफ़्यूज़न, एल्विओलाई व फेफड़ों में मौजूद कैपिलरीज़ के बीच, ऊर्जा के किसी भी उपयोग या शरीर की किसी भी कोशिश के बिना, गैसों का अपने आप होने वाला चालन है।
परफ्यूजन एक प्रक्रिया है जिसके द्वारा कार्डियोवैस्कुलर प्रणाली रक्त को फेफड़ों और शरीर के अन्य अंगों व ऊतकों तक पंप करती है।
शरीर का सर्क्युलेशन, ऑक्सीजन से भरपूर वातावरण और शरीर की उन कोशिकाओं के बीच, जो कि ऑक्सीजन का उपयोग करती हैं, एक ज़रूरी लिंक है। उदाहरण के लिए, पूरे शरीर में मांसपेशियों की कोशिकाओं को ऑक्सीजन की डिलीवरी, न सिर्फ़ फेफड़ों पर निर्भर है, बल्कि ऑक्सीजन ले जाने की रक्त की क्षमता और मांसपेशियों में रक्त ले जाने के लिए सर्क्युलेशन की क्षमता पर भी निर्भर है। इसके अलावा, हृदय से पंप किए गए रक्त का थोड़ा सा भाग, ब्रोन्कियल धमनियों में प्रवेश करता है और वायुमार्गों को पोषण देता है।
दिल-फेफड़े का संबंध
