ফুসফুসে গ্যাস বিনিময়

 গ্যাস বিনিময় : শরীরে গ্যাস বিনিময় দুটি প্রধান স্থানে ঘটে:

ফুসফুসের অ্যালভিওলাই : এখানে বাতাস থেকে রক্তে অক্সিজেন (O2) প্রবেশ করে এবং রক্ত থেকে বাতাসে কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2) বের হয়।

কোষ এবং রক্তের কৈশিক জালিকা: এখানে রক্ত থেকে কোষে অক্সিজেন সরবরাহ হয় এবং কোষ থেকে রক্তে কার্বন ডাই অক্সাইড গৃহীত হয়।

ব্যাপন পদ্ধতি :

এই বিনিময় প্রধানত "ব্যাপন" পদ্ধতিতে হয়। ব্যাপন হল কোনো পদার্থের অণুগুলির স্বতঃস্ফূর্ত গতি, যেখানে তারা উচ্চ ঘনত্ব থেকে নিম্ন ঘনত্বের দিকে চলে। গ্যাসের ক্ষেত্রে, এটি আংশিক চাপের উপর নির্ভর করে।

O2 এর বিনিময় :

অ্যালভিওলাইয়ের বাতাসে অক্সিজেনের আংশিক চাপ (PO2) হল 104 mmHg, যা ধমনী রক্তের PO2 (40 mmHg) থেকে অনেক বেশি।

এই চাপের পার্থক্যের কারণে, অক্সিজেন উচ্চ চাপ থেকে নিম্ন চাপের দিকে, অর্থাৎ অ্যালভিওলাইয়ের বাতাস থেকে ধমনী রক্তে সহজেই বিস্তারিত হয়।

CO2 এর বিনিময় :

অ্যালভিওলার বাতাসে CO2 এর আংশিক চাপ (PCO2) 40 mm Hg, যা ধমনী রক্তে (45-46 mm Hg) এর চেয়ে কম।

এই চাপের পার্থক্যের কারণে, CO2 ধমনী রক্ত থেকে অ্যালভিওলাইতে সরে যায়।

বিশুদ্ধ রক্তের গ্যাসের চাপ :

হৃৎপিণ্ড থেকে দেহের কলা কোশে যাওয়া বিশুদ্ধ রক্তে O2 এর আংশিক চাপ (PO2) 104 mm Hg এবং CO2 এর আংশিক চাপ (PCO2) 40 mm Hg হয়।

অক্সিজেনের শোষণ :

শ্বাসগ্রহণকৃত বাতাসে প্রায় 19.6% অক্সিজেন থাকে, যা নিঃশ্বাস বের করার সময় কমে 15.7% হয়।

অর্থাৎ প্রায় 4% অক্সিজেন বাতাস থেকে রক্তে শোষিত হয়।

কার্বন ডাই অক্সাইডের নির্গমন :

শ্বাসগ্রহণকৃত বাতাসে CO2 এর পরিমাণ খুবই কম (0.04%), কিন্তু নিঃশ্বাস বের করার সময় এটি বেড়ে 3.6% হয়।

অর্থাৎ প্রায় 3.56% CO2 রক্ত থেকে বাতাসে নির্গত হয়। 

Diffusion Membrane :-

গঠন : Diffusion Membrane তিনটি প্রধান স্তর দ্বারা গঠিত--

   • বায়ুথলীর পাতলা স্কোয়ালাস এপিথেলিয়াম।

   • বায়ুথলির রক্ত জালিকার এন্ডোথেলিয়াম।

   • এই দুটি স্তরের মধ্যবর্তী বেসমেন্ট পদার্থ।

বেধ : এই সমস্ত স্তরের মোট বেধ খুবই কম, মিলিমিটারের চেয়ে অনেক কম।

ব্যাপনের জন্য উপযোগী : এই পাতলা ঝিল্লির কারণে, আমাদের শরীরে অক্সিজেন (O2) অ্যালভিওলাই থেকে টিস্যুতে এবং কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2) টিস্যু থেকে অ্যালভিওলাইতে সহজেই বিস্তারিত হতে পারে। 

 Respiratory Membrane (0.2 mm thick) -

Alveolar epithelium + Epithelial basement membrane + Thin interstitial space + Capillary basement membrane + Capillary endothelial membrane

গ্যাস পরিবহন:

রক্তের ভূমিকা: রক্ত হল অক্সিজেন (O2) এবং কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2) পরিবহনের মাধ্যম।

কার্বন ডাই অক্সাইডের পরিবহন:

প্রায় 20-25% কার্বন ডাই অক্সাইড রক্তকণিকা দ্বারা পরিবহন করা হয়।

সবচেয়ে বেশি পরিমাণে (প্রায় 70%) কার্বন ডাই অক্সাইড বাইকার্বনেট আয়ন (HCO3-) রূপে পরিবহন করা হয়।

বাকি প্রায় 7% কার্বন ডাই অক্সাইড রক্তের প্লাজমা অংশে দ্রবীভূত অবস্থায় বহন করা হয়।

অক্সিজেনের পরিবহন:

প্রায় 97% অক্সিজেন রক্তকণিকা (RBC) দ্বারা পরিবহন করা হয়। এই পরিবহন হিমোগ্লোবিন নামক একটি প্রোটিনের মাধ্যমে হয়।

বাকি 3% অক্সিজেন রক্তের প্লাজমা অংশে দ্রবীভূত অবস্থায় বহন করা হয়।

হিমোগ্লোবিন :-

মেরুদণ্ডী প্রাণীদের রক্তে অক্সিজেন বহনকারী শ্বাসরঞ্জক হল হিমোগ্লোবিন।

গঠন : একটি হিমোগ্লোবিন অণু দুটি উপাদান দ্বারা গঠিত:

হিম: হিমোগ্লোবিনের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হল হিম গ্রুপ।

   হিম গ্রুপ: হিমোগ্লোবিনের প্রতিটি সাবইউনিট একটি হিম গ্রুপ ধারণ করে।

   পরফিরিন রিং: হিম গ্রুপের কেন্দ্রীয় অংশটি হল পরফিরিন রিং। এই রিং গঠিত হয় চারটি পাইরোল রিং দ্বারা, যা মিথাইন ব্রিজ দ্বারা পরস্পর যুক্ত থাকে।

  লোহার পরমাণু: এই পরফিরিন রিং এর কেন্দ্রে একটি লোহার (Fe) পরমাণু অবস্থিত।

   অক্সিজেন বন্ধন: এই লোহার পরমাণু হল সেই স্থান যেখানে অক্সিজেন অণুগুলি হিমোগ্লোবিনের সাথে বন্ধন গঠন করে।

গ্লোবিন: একটি প্রোটিন, যা চারটি পলিপেপটাইড চেইন দ্বারা গঠিত। এই চারটি চেইন দুই ধরনের - দুটি α চেইন (141টি অ্যামিনো অ্যাসিড) এবং দুটি β চেইন (146টি অ্যামিনো অ্যাসিড)।

অক্সিজেন বহন : প্রতিটি হিমোগ্লোবিন অণু একটি হিম গ্রুপ ধারণ করে। প্রতিটি হিম গ্রুপ একটি অক্সিজেন অণু (2টি অক্সিজেন পরমাণু) এর সাথে যুক্ত হতে পারে।

মোট অক্সিজেন বহন: সুতরাং, প্রতিটি হিমোগ্লোবিন অণু মোট চারটি অক্সিজেন অণুর সাথে যুক্ত হতে পারে। 

কলাতে অক্সিজেন মুক্তি

অক্সিহিমোগ্লোবিন বিযোজন: কলাতে পৌঁছালে অক্সিহিমোগ্লোবিন (অক্সিজেনযুক্ত হিমোগ্লোবিন) বিযোজিত হয়।

অক্সিজেন মুক্তি: এই বিযোজনের ফলে অক্সিজেন মুক্ত হয় এবং রক্ত থেকে কলা রসে প্রবেশ করে।

কার্বন ডাই অক্সাইড গ্রহণ: এর পরিবর্তে কলা রস থেকে কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2) রক্তে প্রবেশ করে।

বিস্তার পদ্ধতি: এই সমস্ত বিনিময় সরল ব্যাপন পদ্ধতিতে ঘটে। 

অক্সিজেনের সাথে হিমোগ্লোবিনের বন্ধন:হিমোগ্লোবিনের সাথে অক্সিজেনের বন্ধনের হার অক্সিজেনের ঘনত্বের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক।অর্থাৎ, অক্সিজেনের আংশিক চাপ (PO2) বৃদ্ধি পেলে হিমোগ্লোবিন এবং অক্সিজেনের মধ্যে আকর্ষণ শক্তি বাড়ে।