Gujarat Board GSEB Textbook Solutions Class 11 Biology Chapter 17 શ્વાસોચ્છવાસ અને વાયુઓનું વિનિમય Textbook Questions and Answers.

Gujarat Board Textbook Solutions Class 11 Biology Chapter 17 શ્વાસોચ્છવાસ અને વાયુઓનું વિનિમય

GSEB Class 11 Biology શ્વાસોચ્છવાસ અને વાયુઓનું વિનિમય Text Book Questions and Answers

પ્રશ્ન 1.
વાઇટલ કેપિસિટી (VC) સમજાવો. તેની અગત્યતા જણાવો.
ઉત્તર:
વાઇટલ કેપિસીટી (VC) વ્યક્તિ દ્વારા શ્વાસોચ્છવાસમાં લેવાતું હવાનું કુલ કદ છે. VC = TV + IRV + ERV
VC. આશરે 4000 થી 4600 ml છે.

વાઇટલ કેપિસિટી વ્યક્તિમાં ફેફસાની મહત્તમ ક્ષમતા દર્શાવે છે. સામાન્ય કરતાં ઓછી VC શ્વસન રોગ સૂચવે છે.

પ્રશ્ન 2.
સામાન્ય શ્વાસોચ્છવાસ બાદ ફેફસામાં રહેતી હવાનું કદ જણાવો.
ઉત્તર:
ફંકશનલ રેસિડ્યુઅલ કેપિસીટી (FRC) – સામાન્ય ઉછુવાસ બાદ ફેફસામાં રહેલી હવાનું કદ છે. FRC = ERV + RV.
FRC 2100 થી 2300 ml હોય છે.

પ્રશ્ન 3.
વાયુઓનું પ્રસરણ વાયુકોષ્ઠ વિસ્તારમાં જ થાય છે, શ્વસનતંત્રના અન્ય ભાગમાં નથી થતું શા માટે ?
ઉત્તર:
વાયુકોષ્ઠ વાયુઓનાં આદાન પ્રદાન માટેનું પ્રાથમિક સ્થાન છે. વાયુકોષ્ઠ વિસ્તાર પૂરતા પ્રમાણમાં વાયુઓના પ્રસરણ માટે દાબ ઢોળાંશ ધરાવે છે. શ્વસનતંત્રના બીજા ભાગમાં જરૂરી દાબ ઢોળાંશ હોતું નથી. તે ઉપરાંત વાયુકોષ્ઠીય પટલ ખૂબ પાતળાં હોય છે. જેથી વાયુઓનું પ્રસરણ સહેલાઈથી થઈ શકે છે.

પ્રશ્ન 4.
CO₂ ના વહન માટેની મુખ્ય ક્રિયાવિધી સમજાવો.
ઉત્તર:
CO₂ હિમોગ્લોબીન દ્વારા કાર્બોમિનો હિમોગ્લોબીન સ્વરૂપે (20 – 25%) વહન પામે છે.

આ જોડાણ CO₂ ના આંશિક દબાણ પર આધારિત છે. PO₂ મુખ્ય પરિબળ છે કે જે આ જોડાણને અસર કરે છે. જ્યારે PCO₂ ઊંચું હોય અને PO₂ નીચું હોય જેમ કે પેશીઓમાં વધુ CO₂ નું જોડાણ થાય છે. જ્યારે વાયુકોષ્ઠમાં PCO₂ નીચું અને PO₂ નું પ્રમાણ ઊંચું હોય છે. કાર્બોમિનો હિમોગ્લોબીનમાંથી CO₂ નું વિયોજન થાય છે. CO₂ વાયુકોષ્ઠમાં મુક્ત થાય છે.

રક્તકણમાં કાર્બોનિક એનહાઇડ્રેઝ ઉત્સચકનું ઘણું ઊંચું પ્રમાણ અને રૂધિર રસમાં ખૂબ ઓછું પ્રમાણ હોય છે. આ ઉત્સુચક નીચે પ્રમાણે દ્વિદિશીય પ્રક્રિયા દર્શાવે છે.

પેશીય સ્થાને જ્યારે PCO₂ ઊંચું હોય છે. અપચયને કારણે, CO₂ રૂધિરમાં પ્રસરે છે. (રક્તકણ અને રૂધિરરસ) અને (mathrm{HCO}_3^{-}) + H⁺ બનાવે છે. વાયુકોષ્ઠીય સ્થાને PCO₂ ઓછું હોય, પ્રક્રિયા ઊંધી દિશામાં CO₂ અને H₂ O નું નિર્માણ દ્વારા થાય છે. આમ, CO₂ પેશીય સ્તરે બાયકાર્બોનેટ સ્વરૂપે હોય છે. તે વાયુકોષ્ઠ સુધી વહન પામી CO₂ સ્વરૂપે મુક્ત થાય છે. પ્રત્યેક 100 ml રૂધિર આશરે 4 ml CO₂ વાયુકોષ્ઠમાં મુક્ત કરે છે.

પ્રશ્ન 5.
વાતાવરણની હવામાં PO₂ અને PCO₂ નું પ્રમાણ વાયુકોષ્ઠીય હવા કરતાં કેવું હશે ?
(i) PO₂ ઓછું, PCO₂ વધારે,
(ii) PO₂ વધારે, PCO₂ ઓછું
(iii) PO₂ ઊંચું, PCO₂ ઊંચું
(iv) PO₂ ઓછું, PCO₂ ઓછું
ઉત્તર:
ઊંચું PO₂ દાબ ઢોળાંશ દ્વારા વાતાવરણની O₂ યુક્ત હવાને વાયુકો તરફ અને ઓછું PCO₂ CO₂ ને વાયુકોષ્ઠથી વાતાવરણ તરફ ગતિ કરવા પ્રેરશે.

પ્રશ્ન 6.
સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં થતી શ્વાસ (Inspiration)ની પ્રક્રિયા વર્ણવો.
ઉત્તર:
શ્વાસ (Inspiration) જ્યારે ઉરસીય ગુહાનું કદ વધે અને હવાનું દબાણ ઘટે ત્યારે શ્વાસની ક્રિયા થાય છે. તે દરમ્યાન નીચેના ફેરફાર
જોવા મળે છે.

1. જ્યારે ઉરોદરપટલના સ્નાયુઓ સંકોચાય છે જ્યારે ઉરોદર પટલ નીચેની તરફ ધકેલાય છે. પરિણામે ઉરસીય ગુહાનું કદ વધે છે.
2. ફેફસામાંની હવાનું આંશિક દબાણ ઘટે છે.
3. વાતાવરણની હવા, બાહ્ય નાસિકા છિદ્ર દ્વારા જયાં સુધી બહારનું અને અંદરનું દબાણ એકસરખું ન થાય ત્યાં સુધી ફેફસાંમાં પ્રસરે છે.
4. ફેફસામાંથી હવા વાયુકોષ્ઠો સુધી પહોંચે છે. O₂ વાયુકોષ્ઠમાં પ્રસરે છે. CO₂ તેની બહારની તરફ પ્રસરે છે.

પ્રશ્ન 7.
શ્વસનનું નિયમન કઈ રીતે થાય છે ?
ઉત્તર:
શ્વસનનું નિયંત્રણ ચેતાતંત્ર દ્વારા થાય છે. કેટલાંક પ્રમાણમાં તે યાંત્રિક અને રાસાયણિક નિયમન પણ દર્શાવે છે.

1. એક સિદ્ધાંતને આધારે શ્વસન કેન્દ્રનો આદેશ કે જે ઉર્મિવેગ દ્વારા વેગસ ચેતા, (10મી મસ્તિષ્ક ચેતા) મારફતે ઉરોદરપટલ અને આંતરપાંસળી સ્નાયુઓ તરફ પસાર થઈ તેનું નિયમન કરે છે. શ્વસન કેન્દ્ર લંબમજામાં આવેલા હોય છે.
2. બીજા સિદ્ધાંત પ્રમાણે શ્વસન કેન્દ્રને બે ગડીઓ હોય છે. જેવી કે શ્વાસ અને ઉચ્છવાસ કેન્દ્રો જે અરસપરસ કાર્ય કરે છે. આ શ્વસન કેન્દ્રો મસ્તિષ્ક સ્થંભ (Brain stem)માં છૂટા છવાયાં હોય છે.
3. તે સતત સ્વાભાવિક સંવાદિતાના કારણે શ્વસન સ્નાયુઓને લયબદ્ધ ઉત્તેજના આપે છે. જેના કારણે શ્વાસ અને ઉચ્છવાસ થાયછે.
4. રાસાયણિક નિયમન – ધમનીમાંના રૂધિર અને મસ્તિષ્ક મેરૂજળમાંના CO₂, pH અને O₂ નું પ્રમાણ તપાસે છે. આ સંદેશો મગજના સંવાદિતા જાળવતા કેન્દ્રોને પહોંચાડે છે. આ કેન્દ્રો યોગ્ય સંકેતો શ્વસન સ્નાયુઓને મોકલે છે.

પ્રશ્ન 8.
O₂ના વહન પર PCO₂ની અસર વર્ણવો.
ઉત્તર:
O₂ નું હિમોગ્લોબીન સાથેનું જોડાણ મુખ્યત્વે O₂ ના આંશિક દબાણ, CO₂ ના આંશિક દબાણ, H⁺ ની સાંદ્રતા અને તાપમાન પર આધારિત છે. PCO₂નું વધતું આંશિક દબાણ O₂ ની હિમોગ્લોબીન પ્રત્યેની ક્ષમતા વધારે છે.

પ્રશ્ન 9.
પહાડ પર ચઢતાં મનુષ્યની શ્વસન પ્રક્રિયા પર શું અસર જોવા મળે છે?
ઉત્તર:
જ્યારે કોઈ મનુષ્ય પહાડ પર ચડે છે અથવા કસરત કરે છે. ત્યારે ઑક્સિજનનો વપરાશ વધુ થાય છે. તે O₂ નું હિમોગ્લોબીનમાં આંશિક દબાણ ઘટાડે છે જેથી હિમોગ્લોબીનની જરૂરિયાત વધે છે. તેથી આ અવકાશને પૂરવા શ્વાસોચ્છવાસના દરમાં વધારો નોંધાયછે.

પ્રશ્ન 10.
કીટકોમાં વાયુઓના આદાન-પ્રદાનનું સ્થાન કયું છે ?
ઉત્તર:
કીટકોમાં શ્વસન કાર્ય ફેફસાની મદદ સિવાય આંતરિક નલિકાઓ (શ્વાસવાહિનીઓ) અને કોથળીઓ દ્વારા થાય છે તેના દ્વારા વાયુઓ સીધાં જ પેશી સુધી પ્રસરે છે. હવા ઉદરની પાર્શ્વ બાજુ આવેલા વાયુછિદ્રો (Spiracles) દ્વારા પ્રવેશે છે અને શ્વાસવાહિનીઓ મારફતે શરીરની પેશીઓમાં પ્રસરણ પામે છે.

પ્રશ્ન 11.
ઑક્સિજન વિયોજન વક્રની સમજૂતી આપો. તમે સિગ્નોઇડ પ્રકાર માટે કોઈ કારણ સૂચવી શકો છો ?
ઉત્તર:
ઑક્સિજન વિયોજન વક્ર હિમોગ્લોબીનની O₂ સાથેની સંતૃપ્ત ટકાવારી અને O₂ નું આંશિક દબાણ સૂચવે છે. હિમોગ્લોબીનનો એક અણુ O₂ ના વધુમાં વધુ 4 અણુ સાથે જોડાઈ શકે છે.

• ઑક્સિજનનું અંશતઃ દબાણ અને O₂ સાથેની સંતૃપ્ત ટકાવારીનો સંબંધ આલેખ દ્વારા વર્ણવાય છે. તેને ઓક્સિજન વિયોજન વક્ર કહે છે.
• સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં આ ‘S’ સિગ્નોઇડ આકારનો વક્ર છે. વક્રનો નીચેનો ભાગ હિમોગ્લોબીનથી O₂ ના વિયોજનનું નિર્દેશન કરે છે. તેનો ઉપરનો ભાગ HB દ્વારા O₂ ગ્રહણ કરે છે. તેનું નિર્દેશન કરે છે.
• O₂ નો પ્રથમ અણુ મુશ્કેલીથી જોડાય છે પણ ત્યાર પછીના અણુ સહેલાઈથી જોડાય છે. તેના કારણે ગ્રાફ ઝડપથી ઊંચો વધે છે. જ્યારે બધા જ 4O₂ અણુ જોડાઈ જાય છે. ત્યારે આગળ જોડાણ શક્ય નથી થતું. આ તબક્કે ગ્રાફ સપાટ બને છે. આ સિગ્નોઈડ વક્રની સમજૂતી આપે છે.

પ્રશ્ન 12.
શું તમે હાયપોક્સિયા વિશે સાંભળ્યું છે ? તેના વિશે માહિતી મેળવવાનો પ્રયત્ન કરો અને તમારા મિત્રો સાથે ચર્ચા કરો.
ઉત્તર:
હાયપોક્સિયા હાનિકારક સ્થિતિ છે. જેમાં સમગ્ર શરીર કે શરીરનો કોઈ ભાગ પૂરતા O₂ના પ્રમાણથી વંચિત રહે છે. ભારે કસરત કરવાના કારણે કોષીય સ્તરે O₂ ની માંગ વધે અને O₂ નો પુરવઠો ઓછો હોય ત્યારે હાયપોક્સિયા જોવા મળે છે. હાયપોક્સિયાના કારણે માથાનો દુખાવો, બેચેની ગામરાટ વગેરે સામાન્ય લક્ષણો જોવા મળે છે. શરીરમાં O₂ નો પુરવઠો ઓછો થવાની શ્વાસોચ્છવાસના દર પર અસર જોવા મળે છે. ચામડી અને નખ ભૂરા રંગના થતા જોવા મળે છે.

પ્રશ્ન 13.
તફાવત આપો :
(a) IRV અને ERV
(b) IC અને EC
(c) VC અને TLC
ઉત્તર:
(a) IRV – 2500 થી 3000 ml
સામાન્ય કદ ઉપરાંત દબાણ પૂર્વક લેવાતી હવા.
ERV – 1000 થી 1100 ml
સામાન્ય ઉચ્છવાસ બાદ હવાનું દબાણપૂર્વક બહાર કાઢવામાં આવે તે.

(b) IC – 3000 થી 3500 ml
સામાન્ય ઉચ્છવાસ બાદ દાખલ કરેલ હવાનું કુલ કદ છે.
IC = TV + IRV
EC -1500 થી 1600 ml
સામાન્ય શ્વાસ બાદ નિકાલ કરેલ હવાનું કુલ કદ છે.
EC = TV + ERV

(c) VC – 4000 થી 4600 ml
વ્યક્તિ દ્વારા શ્વાસોચ્છવાસમાં લેવાતી હવાનું કુલ કદ છે.
VC = TV + IRV + ERV
TLC – 5100 થી 5600 ml
મહત્તમ શ્વાસ બાદ ફેફસાં અને શ્વસન માર્ગમાં રહેલ હવાનો જથ્થો.
TLC = TV + IRV + ERV + RV / VC + RV

પ્રશ્ન 14.
ટાઈડલ વોલ્યુમ એટલે શું? સ્વસ્થ મનુષ્યનું એક કલાકનું લગભગ ટાઈડલ વોલ્યુમ શોધો.
ઉત્તર:
TV એટલે શ્વાસ કે ઉચ્છવાસમાં લેવાયેલી હવાનું કુલ કદ તે લગભગ 500 ml છે. તંદુરસ્ત મનુષ્ય એક કલાકમાં લગભગ 6000 થી 8000 ml. હવા પ્રત્યેક મિનિટમાં લઈ શકે છે. (12 × 500 = 6000 ml.)

GSEB Class 11 Biology શ્વાસોચ્છવાસ અને વાયુઓનું વિનિમય NCERT Exemplar Questions and Answers

બહુવિકલ્પી પ્રશ્નો (MCQ)

પ્રશ્ન 1.
કીટકોમાં શ્વસન સીધું (Direct) છે કારણ ……………………….
(A) કોષો O₂/CO₂ નું સીધાં જ નલિકાના હવા સાથે આદાન પ્રદાન કરે છે.
(B) પેશીઓ O₂/CO₂ નું સીધાં જ કોષ્ઠીય પ્રવાહી સાથે આદાન પ્રદાન કરે છે.
(C) પેશી O₂/CO₂ નું સીધાં જ શરીરની સપાટી દ્વારા બહાર આવેલ હવા સાથે આદાનપ્રદાન કરે છે.
(D) શ્વાસનલિકાઓ O₂/CO₂ સીધાં જ હિમોસીલ પ્રવાહી (રૂધિરજળ) સાથે આદાનપ્રદાન કરે છે જે પેશી સાથે અદલાબદલી કરે છે.
ઉત્તર:
(A) કોષો O₂/CO₂ સીધાં જ નલિકાના હવા સાથે આદાન પ્રદાન

પ્રશ્ન 2.
નીચેનામાંથી કઈ ઘટના શ્વાસોચ્છવાસ દરમ્યાન થતી નથી ?
(A) હવાને શરીરના તાપમાન પર લાવવી.
(B) હવાને ગરમ (હુંફાળી) કરવી.
(C) વાયુઓનું પ્રસરણ
(D) હવાનું શુદ્ધિકરણ
ઉત્તર:
(C) વાયુઓનું પ્રસરણ

પ્રશ્ન 3.
કોઈ વ્યક્તિને અકસ્માત દરમ્યાન છાતીનાં પોલાણમાં કાણું પડે છે, ફેફસાંને નુકસાન થતું નથી તો તેની અસરમાં
(A) શ્વસન દરમાં ઘટાડો
(B) શ્વસન દરમાં ઝડપી વધારો
(C) શ્વાસોચ્છવાસમાં કોઈ ફેરફાર નહીં.
(D) શ્વસન ક્રિયા બંધ થઈ જશે.
ઉત્તર:
(D) શ્વસન ક્રિયા બંધ થઈ જશે.
ફેફસા અને વાતાવરણની હવા વચ્ચે દાબ ઢોળાંશ જોવા મળે છે. ફેફસાની હવાનું દબાણ, વાતાવરણ કરતાં ઓછું હોય છે. ફેફસામાં કાણું પડવાના કારણે ફેફસાનાં દાબ ઢોળાંશ પર અસર થાય અને તેથી શ્વાસોચ્છવાસ બંધ થઈ શકે છે.

પ્રશ્ન 4.
કાર્બન મોનોક્સાઇડ, પ્રાણીઓ માટે હાનિકર્તા છે. કારણ…..
(A) તે CO₂નું વહન ઘટાડે છે.
(B) તે O₂નું વહન ઘટાડે છે.
(C) તે CO₂નું વહન વધારે છે.
(D) તે O₂નું વહન વધારે છે.
ઉત્તર:
(B) તે O₂નું વહન ઘટાડે છે.

પ્રશ્ન 5.
નીચેનામાંથી સત્ય વિધાન સામાન્ય શ્વાસોચ્છવાસના સંદર્ભમાં શોધો.
(A) શ્વાસ (inspiration) નિષ્કિય ક્રિયા છે, ઉચ્છવાસ (Expiration) સક્રિય છે.
(B) શ્વાસ (inspiration) સક્રિય ક્રિયા છે, ઉચ્છવાસ (Expiration) નિષ્ક્રિય છે.
(C) શ્વાસ અને ઉચ્છવાસ સક્રિય ક્રિયાઓ છે.
(D) શ્વાસ અને ઉચ્છુવાસ નિષ્ક્રિય ક્રિયાઓ છે.
ઉત્તર:
(B) શ્વાસ (inspiration) સક્રિય ક્રિયા છે, ઉચ્છવાસ (Expiration)

પ્રશ્ન 6.
નિષ્ક્રિય છે. વ્યક્તિ દબાણપૂર્વકના શ્વાસ દરમ્યાન કેટલીક હવાનું કદ, દબાણ પૂર્વકના ઉચ્છવાસ બાદ ગ્રહણ કરે છે, અંદર લીધેલી હવાના પ્રમાણને ………………..
(A) ટોટલ લંગ કેપિસીટી (TLC)
(B) ટાઈડલ વોલ્યુમ (TV)
(C) વાઈટલ કેપિસીટી (VC)
(D) ઇસ્પાયરેશન કેપિસીટી (IC)
ઉત્તર:
(A) ટોટલ લંગ કેપિસીટી (TLC)

પ્રશ્ન 7.
O₂ ના HD સાથેના જોડાણ સંબંધી અસત્ય વિધાનને શોધો.
(A) ઊંચી pH
(B) નીચું તાપમાન
(C) નીચું PCO₂
(D) ઊંચું PO₂
ઉત્તર:
D) ઊંચું PO₂

પ્રશ્ન 8.
મનુષ્યમાં સામાન્ય શ્વાસોચ્છવાસમાં સંકળાયેલા સાચા સ્નાયુઓની જોડ શોધો.
(A) બાહ્ય અને અંતઃ આંતર પાંસળીય સ્નાયુઓ
(B) ઉરોદર પટલ અને ઉદરીય સ્નાયુઓ
(C) ઉરોદર પટલ અને બાહ્ય આંતર પાંસળીય સ્નાયુઓ
(D) ઉરોદર પટલ અને અંતઃ આંતરપાંસળીય સ્નાયુઓ
ઉત્તર:
(D) ઉરોદર પટલ અને અંતઃ આંતરપાંસળીય સ્નાયુઓ

પ્રશ્ન 9.
એમ્ફીસોમા શ્વસન રોગનું પ્રમાણ સિગારેટ પીનારાઓમાં વધુ હોય છે. આવા કિસ્સાઓમાં, –
(A) શ્વાસવાહિકાઓને નુકસાન પહોંચ્યું હોય છે.
(B) વાયુકોષ્ઠોની દીવાલોને નુકસાન પહોંચ્યું હોય છે.
(C) કોષરસ પટલને નુકસાન પહોંચ્યું હોય છે.
(D) શ્વસન સ્નાયુઓને નુકસાન પહોંચ્યું હોય છે.
ઉત્તર:
(B) વાયુકોષ્ઠોની દીવાલોને નુકસાન પહોંચ્યું હોય છે.

પ્રશ્ન 10.
શ્વસન પ્રક્રિયા મગજમાં આવેલા કેટલાંક વિશિષ્ટ કેન્દ્રો દ્વારા નિયમન થાય છે. નીચે આપેલાં કેન્દ્રમાંથી એક દ્વારા શ્વાસનું પ્રમાણ ઉત્તેજના આપતાં ઘટે છે.
(A) મક્કા શ્વાસ કેન્દ્ર
(B) ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર
(C) એપીન્યુસ્ટીક કેન્દ્ર
(D) રાસાયણ સંવેદી કેન્દ્ર
ઉત્તર:
(B) ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર

પ્રશ્ન 11.
CO₂, કાર્બોમિનો હિમોગ્લોબીનથી વિયોજન પામે છે –
(A) PCO₂ ઊંચું અને PO₂ નીચું હોય.
(B) PO₂ ઊંચું અને PCO₂ નીચું હોય.
(C) PCO₂ અને PO₂ સરખા હોય.
(D) ઉપરમાંથી એક પણ નહીં.
ઉત્તર:
(B) PO₂ ઊંચું અને PCO₂ નીચું હોય.

પ્રશ્ન 12.
શ્વાસોચ્છવાસની ગતિ દરમ્યાન હવાનાં કદનું માપન ………………………….. દ્વારા થાય છે.
(A) સ્ટેથોસ્કોપ
(B) હાઈગ્રોમીટર
(C) સ્ફીગ્મોમેનોમીટર
(D) સ્પાયરોમીટર
ઉત્તર:
(D) સ્પાયરોમીટર

પ્રશ્ન 13.
નીચેનામાંથી સાચા અને ખોટી જોડ, શ્વસન કદ અને કેપિસીટી માટે ઓળખો. યોગ્ય જવાબની નોંધ લો.
(i) ઇસ્પાયરેટરી કેપીસીટી (IC) = ટાઇડલ વોલ્યુમ + રેસીડડ્યુઅલ વોલ્યુમ
(ii) વાઇટલ કેપીસીટી (VC) = ટાઇડલ વોલ્યુમ (TV) + ઇસ્પાયરેટરી રિઝર્વ (IR)
(iii) રેસીડયુઅલ વોલ્યુમ (RV) = વાઇટલ વોલ્યુમ (VC) – ઇસ્પાયરેટરી રિઝર્વ વોલ્યુમ (IRV)
(iv) ટાઇડલ વોલ્યુમ (TV) = ઇસ્પાયરેટરી વોલ્યુમ (IC) – ઇસ્પાયરેટરી રિઝર્વ વોલ્યુમ (IRV) વિકલ્પો :
(A) (i) ખોટું (ii) ખોટું (iii) ખોટું (iv) સાચું
(B) (i) ખોટું (ii) સાચું (iii) ખોટું (iv) સાચું
(C) (i) સાચું (ii) સાચું (iii) ખોટું (iv) સાચું
(D) (i) સાચું (ii) ખોટું (iii) સાચું (iv) ખોટું
ઉત્તર:
(B) (i) ખોટું (ii) સાચું (iii) ખોટું (iv) સાચું

પ્રશ્ન 14.
ઓક્સિજન વિયોજન વક્ર જમણી બાજુ ખસે છે જો –
(A) PCO₂ ઊંચું
(B) PO₂ ઊંચું
(C) PCO₂ નીચું
(D) H⁺ની ઓછી સાંદ્રતા
ઉત્તર:
(B) PO₂ ઊંચું

પ્રશ્ન 15.
નીચેનાને યોગ્ય રીતે જોડી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો.

(A) (a – ii); (b – i); (c – iv); (d – iii)
(B) (a – i); (b – iv); (c – ii); (d – iii)
(C) (a – i); (b – iii); (c – ii); (d – iv)
(D) (a – i); (b – ii); (c – iv); (d – iii).
ઉત્તર:
(B)

અત્યંત ટૂંક જવાબી પ્રશ્નો (VSQ)

પ્રશ્ન 1.
નીચેનાની વ્યાખ્યા આપો.
(a) ટાઇડલ વોલ્યુમ
(b) રેસીડયુઅલ વોલ્યુમ
(c) અસ્થમા
ઉત્તર:
(a) ટાઇડલ વોલ્યુમ : સામાન્ય શ્વાસોચ્છવાસમાં 500 ml હવા દરેક શ્વાસોચ્છવાસમાં ફેફસાની અંદર અને બહાર જાય છે.
(b) રેસીડયુઅલ વોલ્યુમ : દબાણપૂર્વકના ઉચ્છવાસ બાદ વધેલી હવાનો જથ્થો છે. 1100 થી 1200 ml.
(c) અસ્થમા : આ એલર્જિક રોગ છે. શ્વાસનળીની દીવાલના સ્નાયુઓ ઉત્તેજિત રહે છે સતત સંકોચન પામે છે.

પ્રશ્ન 2.
ફેફસાંની ફરતે આવેલ દ્વિ-સ્તરીય, પ્રવાહીથી ભરેલ આવરણ, તેનું નામ આપો તેનું અગત્યનું કાર્ય જણાવો.
ઉત્તર:
ફેફસાની ફરતે બેવડી પટલ યુક્ત રચના (Pleura) જોવા મળે છે. બહારના આવરણને પેરાઇડલ પ્લરા અને અંદરના આવરણને કોષ્ઠાવરણ કહે છે.

બે સ્તરો વચ્ચે ઘર્ષણ નિરોધક પ્રવાહી છે જે ફેફસાંને આંચકા સામે રક્ષણ આપે છે.

પ્રશ્ન 3.
આપણા શરીરમાં શ્વસન વાયુઓનાં આદાનપ્રદાન માટેનું પ્રાથમિક સ્થાન ક્યું છે ?
ઉત્તર:
શ્વસન વાયુઓનાં આદાન-પ્રદાન માટેનું પ્રાથમિક સ્થાન વાયુકોષ્ઠોની દીવાલ અને રૂધિરવાહિની છે.

પ્રશ્ન 4.
સિગારેટ પીનારામાં એમ્ફીસોમાં થઈ શકે છે. કારણ આપો.
ઉત્તર:
વાયુકોષ્ઠોનું પોલાણ ઉચ્છવાસ પછી પણ હવાથી ભરેલું રહે છે. વાયુકોષ્ઠોની કોથળીઓની સ્થિતિસ્થાપકતામાં ઘટાડો થાય છે. ફેફસાનું કદ વધે છે. વાયુકોષ્ઠોની શ્વસનક્ષમતામાં ઘટાડો જોવા મળે છે. સિગારેટ પીનારામાં આ લક્ષણો સામાન્ય રીતે જોવા મળે છે.

પ્રશ્ન 5.
સામાન્ય દેહધાર્મિક પરિસ્થિતિમાં, દર 100 ml રૂધિર દ્વારા પેશીઓને પ્રાપ્ત થતા O₂નું પ્રમાણ શું હોય છે.
ઉત્તર:
પ્રત્યેક 100 ml ઑક્સિજીનેટેડ રૂધિર 5 ml. O₂ પેશીઓને સામાન્ય દેહધાર્મિક પરિસ્થિતિ દરમ્યાન પહોંચાડે છે.

પ્રશ્ન 6.
ઑક્સિજનનો મોટા ભાગ દ્વારા રૂધિરમાં વહન પામે છે. બાકી રહેલા 3% O₂ નું વહન કઈ રીતે થાય છે ?
ઉત્તર:
3% O₂ નું રૂધિરરસ દ્વારા દ્રાવ્ય સ્થિતિમાં વહન થાય છે.

પ્રશ્ન 7.
નીચેના શબ્દોને તેમનાં કદ આધારિત ચઢતા ક્રમમાં ગોઠવો :
(a) ટાઈડલ વોલ્યુમ (TV)
(b) રેસીડ્યુઅલ વોલ્યુમ (RV)
(c) ઇસ્પાયરેટરી રિઝર્વ વોલ્યુમ (IRV)
(d) એક્સપાયરેટરી કેપીસીટી (ER)
ઉત્તર:
કદ આધારિત ચઢતા ક્રમમાં ગોઠવણી આ પ્રકારે છે.
(a) ટાઈડલ વોલ્યુમ (TV) 500 ml
(b) રેસીડ્યુઅલ વોલ્યુમ (RV) 1000 ml
(c) એક્સપાયરેટરી કેપીસીટી (ERV) 1600 ml
(d) ઇસ્પાયરેટરી રિઝર્વ વોલ્યુમ (IRV) 2500 ml

પ્રશ્ન 8.
ખૂટતાં શબ્દો પૂરાં કરો :
(a) ઇસ્પાયરેટરી કેપિસીટી (IC) = ……………………. + IRV.
(b) ………………………. = TV + ERV
(c) ફંકશનલ રેસીડ્યુઅલ કેપીસીટી FRC = ERV + ………………….
ઉત્તર:
(a) ઈન્સ્પાયરેટરી કેપિસીટી (IC) = TV + IRV.
(b) એક્સપાયરેટરી કેપીસીટી (EC) = TV + ERV
(c) ફંકશનલ રેસીડ્યુઅલ કેપીસીટી FRC = ERV + RV .

પ્રશ્ન 9.
નીચેનાં સજીવોમાં શ્વસન અંગોનાં નામ જણાવો.
(a) ચપટાં કૃમિ ………………………..
(b) પક્ષીઓ …………………….
(c) દેડકો ……………………………
(d) વંદો ……………………………
ઉત્તર:
(a) ચપટાં કૃમિ – અનારક શ્વસન
(b) પક્ષીઓ – ફેફસાં
(c) દેડકો – ત્વચા, મુખગુહા, ફેફસાં
(d) વંદો – શ્વાસવાહિનીઓ

પ્રશ્ન 10.
સામાન્ય શ્વસન દરમ્યાન ફેફસા અને વાતાવરણ વચ્ચે દાબ ઢોળાંશનું
સર્જન કરવામાં સંકળાયેલા અગત્યના ભાગો જણાવો.
ઉત્તર:
ઉરોદરપટલ, આંતરપાંસળી સ્નાયુઓ, ઉદરના સ્નાયુઓ.

ટૂંક જવાબી પ્રશ્નો (SQ)

પ્રશ્ન 1.
રૂધિર દ્વારા CO₂ના વહનની વિવિધ પદ્ધતિઓ જણાવો.
ઉત્તર:
લગભગ 20-25% CO₂નું વહન R.B.C. દ્વારા થાય છે. જ્યારે 70% બાયકાર્બોનેટના રૂપે વહન પામે છે. લગભગ 7% CO₂નું વહન દ્રાવ્ય સ્વરૂપમાં રૂધિરરસ દ્વારા થાય છે.

પ્રશ્ન 2.
O₂ની સરખામણીમાં CO₂નો પ્રસરણ દર પ્રસરણપટલ દ્વારા આંશિક દબાણના તફાવતથી ઘણો વધુ હોય છે. – સમજાવો.
ઉત્તર:
CO₂ની દ્રાવકતા O₂ કરતાં 20-25 ગણી વધારે છે, CO₂નું પ્રમાણ
કે જે પ્રસરણ પટલમાંથી દાબ ઢોળાશના તફાવતને કારણે પસાર થઈ શકે તે O₂ની સરખામણીમાં ઘણું વધારે છે.

પ્રશ્ન 3.
શ્વસન પ્રક્રિયા પૂરી કરવા માટે, નીચે આપેલા પગથિયાને ક્રમિક 3 નંબરથી ગોઠવો
(a) વાયુઓનું પ્રસરણ (O₂ અને CO₂) વાયુકોષ્ઠનાં પટલ દ્વારા.
(b) વાયુઓનું રૂધિર દ્વારા વહન
(C) કોષો દ્વારા અપચય પ્રક્રિયા માટે O₂નો ઉપયોગ અને પરિણામ સ્વરૂપ CO₂ની મુક્તિ
(d) ક્રુડુસીય શ્વાસોચ્છવાસ જેના દ્વારા વાતાવરણની હવા અંદર અને CO₂ ભરપુર વાયુકોષ્ઠીય હવા મુક્ત કરાય છે.
(e) રૂધિર અને પેશીઓ વચ્ચે O₂ અને CO₂નું પ્રસરણ
ઉત્તર:
(d) ક્રુડુસીય શ્વાસોચ્છવાસ જેના દ્વારા વાતાવરણની હવા અંદર અને CO₂ ભરપુર વાયુકોષ્ઠીય હવા મુક્ત કરાય છે.
(b) વાયુઓનું રૂધિર દ્વારા વહન
(e) રૂધિર અને પેશીઓ વચ્ચે O₂ અને CO₂ નું પ્રસરણ
(c) કોષો દ્વારા અપચય પ્રક્રિયા માટે O₂નો ઉપયોગ અને પરિણામ સ્વરૂપ CO₂ ની મુક્તિ
(a) વાયુઓનું પ્રસરણ (O₂ અને CO₂) વાયુકોષ્ઠનાં પટલ દ્વારા.

પ્રશ્ન 4.
નીચેના વચ્ચેનો તફાવત સમજાવો.
(a) ઇસ્પાયરેટરી અને એક્સપાયરેટરી રિઝર્વ વોલ્યુમ :
ઉત્તર:

(b) વાઇટલ કેપિસિટી અને ટોટલ લંગ કેપિસિટી
ઉત્તર:

(c) એમ્ફીસોમા અને વ્યવસાય પ્રેરિત ફેફસાના રોગ :
ઉત્તર:

દીર્ઘ જવાબી પ્રશ્નો (LQ)

પ્રશ્ન 1.
O₂ અને CO₂નું વહન વાયુકોષ્ઠ અને પેશીઓ દ્વારા આકૃતિ સહિત સમજાવો.
ઉત્તર:
વાયુઓનું વહન (Transport of Gases)

1. O₂ અને CO₂ ના વહન માટેનું માધ્યમ રૂધિર છે.
2. લગભગ 97% O₂ રૂધિરમાં રક્તષ્ણ દ્વારા વહન પામે છે. બાકીના 3% O₂ રૂધિર રસમાં દ્વાવ્ય સ્વરૂપે વહન પામે છે.
3. લગભગ 20-25% CO₂ ૨ક્તકણ દ્વારા વહન પામે છે. જયારે 70% બાયકાર્બોનેટ સ્વરૂપે વહન પામે છે. 7જેટલો CO₂ દ્રાવ્ય સ્વરૂપમાં રૂધિરરસ દ્વારા વહન પામે છે.

ઑકિસજનનું વહન (Transport of Oxygen)

• હિમોગ્લોબિન લાલ રંગનું હ્રીમ ધરાવતું રંજકકણ R.R.C.માં છે.
• O₂ હિમોગ્લોબીન સાથે પ્રતિવર્તીપ રીત. ક્ષિહિમોગ્લોબિન સ્વરૂપે જોડાય છે.
• પ્રત્યેક હિમોગ્લોબીનનો અણુ મહત્તમ 4O₂ના અનું ગ્રહણ કરી શકે છે.
• O₂નું હિમોગ્લોબિન સાથેનું જોડાણ મુખ્યત્વે O₂ ના રખાંશિક દબાણ સાથે સં કાલું છે,
• CO₂નું આંશિક દબાણ H⁺ આયન્સની સાંદ્રતા અને તાપમાન અને પરિબળો છે જે મા જે ડાક્ષને અસરકર્તા છે. – સિમોઇડ વર્ક, જયારે હિમોગ્લોબીનની O₂ સાથેની ટકાવારીમાં સંતૃપ્તતા O₂ સાથેની, PO₂ની સામે પ્લોટિંગ કરતાં મળી છે, આ વક્રને ઑકિસજન-વિયોજન વરું કહે છે. તેનો ઉપયોગ PCO₂, H⁺ સાંતા વગેરે પરિબળોની અસર જાણવા થાય છે, O₂ નું હિમોગ્લોબીન સાથે જોડાણ માટે થાય છે.
• વાયુ કૌષ્ઠ માં જ્યારે PO₂ ઊંચું અને PCO₂નીચું H⁺ આયનની ઓછી સાંદ્રતા અને નીચું તાપમાન આ બધા પરિબળો નિહિમોગ્લૅબીનના નિર્માણ માટે અનુકૂળ છે, જ્યારે પેશીઓમાં નીચે POz, ઊંચો PCO3, H* માપનની ઊંચી સાંદ્રતા આ પરિબળો ઓક્સિજનનાં, રૉક્સિટિમોગ્લોબીનમાંથી વિયોજન પ્રેરે છે.
• આ દશર્વિ છે કે O₂ હેઠસાની સપાટી પર હિમોગ્લોબીન સાથે જોડાય છે અને પૈશીમાં મુક્ત થાય છે.
• પ્રત્યેક 100 ml ઓક્સિજીનેટેડ રૂધિર લગભગ 5 ml O₂ પૈશી સુધી સામાન્ય દેહધાર્મિક સ્થિતિમાં વહન પાર્ક છે.

કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું વહન (Transport of Carbon dioxide) :

CO₂ હિમોગ્લોબીન દ્વારા કાબૉમિનો – હિમોગ્લોબીન સ્વરૂપે વહન પામે છે (20-25). આ જોડાણ CO₂ના શિક દબાણ આધારિત છે, PO₂ ખો ને જોડાણને અસર કરેનું મુખ્ય પરિબળ છે.

જ્યારે PCO₂ ઊંચું અને PO₂ઓછું પેશીઓમાં હોય છે, CO₂ નું વધારે જોડાણ જોવા મળે છે. જયારે PCO₂નીચું અને PO₂ ઊંચું હોય જેવું કે વાયુકોષ્ઠમાં CO₂ હિમોગ્લોબીનથી વિયોજન પામે છે, દા.ત, CO₂ જે પૈશીખોમાં હિમોગ્લોબીન સાથે જોડાય છે તે વાયુ કોઈ સુધી પહોંચે છે.

રક્તકણ (R.B.C.)માં કાર્બનિક એનહાઈઝ ઉન્સેચકનું ઊંચું પ્રમાણ જોવા મળે છે. તેનું અલ્પ પ્રમાણ રૂધિરસમાં હોય છે.
આ ઉત્સુચક પ્રક્રિયાને કિદિશીય રીતે અસર કરે છે.

પૈશીય સ્થાને જ્યારે CO₂નું આંશિક બાન્ન ઊંચું હોય છે, અપચયને કારà, CO₂ રૂધિરમાં પ્રસરે છે, (RBC + ધિરરસ) અને (mathrm{HCO}_3^{-}) + H⁺ બનાવે છે, વાયુ કોઇના સ્થાને જયાં PCO₂ નીચું છે. પ્રક્રિયા વિરૂદ્ધ દિશામાં થાય છે અને CO₂ + H₂Oનું નિર્માણ થાય છે.

આમ, CO₂ પૈશીય સ્તરે બાયકાર્બોનેટ સ્વરૂપે જોડાય છે અને વાયુ કૌઇ સુધી વર્ણન પામી CO₂ સ્વરૂપે મુક્ત થાય છે.

પ્રત્યે કે 100 ml ઑક્સિજીનેટેડ રૂધિર લગભગ 4 ml CO₂ વાયુ કોષ્ઠમાં મુક્ત કરે છે.

પ્રશ્ન 2.
શ્વાસોચ્છવાસની ક્રિયા સ્પષ્ટ નામનિર્દેશનયુક્ત આકૃતિ સાથે સમજાવો.
ઉત્તર:
શ્વાસોશ્વાસની ક્રિયાવિધી (Mechanism of Breathing)

શ્વાસોચ્છવાસના બે તબકકાઓ છે.

વાતાવરણમાંથી વાયુ ફેફસાં સુધી લઈ જવાની ક્રિયાને શ્વાસ (Inspiratin) અને વાયુને ફેફસામાંથી વાતાવરણમાં દૂર કરવાની ક્રિયાને ઉચ્છવાસ (Expiration) કહે છે. બંને ક્રિયા ક્રમિક રીતે થાય છે. તેને શ્વાસોચ્છવાસ (Breathing) કહે છે.

શ્વાસોચ્છવાસની પ્રક્રિયામાં ઉરોદરપટલ અને પાંસળીઓ મહત્વનો ભાગ ભજવે છે. ધુમ્મટ (Dholne) ઓકોરનું ઉરોદરપટલ ઉરસીય ગુહા (Thoracic) અને ઉદરીય (Abdominal) ગુહાને છુટી પાડે છે, ઉરોદરપટલ ખાગળના ભાગે ઉરસ્થિ (sternun) અને પાછળ કરોડ સ્થંભ (Vertebral Column) સાથે જોડાયેલ રહે છે.

ખાંતર પાંસળી સ્નાયુઓ (Inter Coastal Muscles) પાંસળીઓ સાથે જોડાયેલા હોય છે.

(1) શ્વાસ (Inspiration) : જયારે ઉરસીય ગુણાનું કદ વધે અને હવાનું દશ્માણ ઘટે, ત્યારે શ્વાસની ક્રિયા થાય છે, શ્વાસની ક્રિયા દરમ્યાન નીચેના ફેરફાર જોવા મળે છે.

• ઉરોદરપટલના સ્નાયુઓ સંકોચન પામે છે અને ઉરોદરપટલ નીચેની તરફ ધકેલાય છે.
• તેના પરિણામે ઉરસીય ગુહાનું કદ વધે છે, ફેફસામાં હવાનું આંશિક દબાણ ઘટે છે.
• વાતવરણની હવા, બાધ નાસિકા છિદ્રો દ્વારા જયાં સુધી બહારનું અને અંદરનું દબાણ એક સરખું ના થાય ત્યાં સુધી ફેફસામાં પ્રવેશે છે,
• ફેફસામાં હવા વાયુ કોષ્ટો સુધી પહોંચે છે. જ્યાં O₂ વાયુકોષ્ઠોમાં પ્રસરે છે અને CO₃ બહારની તરફ પ્રસરે છે, જ્યારે બધા જ વાયુકોષ્ઠો હવા સ્વીકારે ત્યારે ફેફસાનું કેદ વધે છે.

(2) ઉચ્છવાસ (Expiration)
ઉચ્છવાસની ક્રિયા જયારે ઉરસીય ગુહાનું કદ ઘટે છે ત્યારે થાય છે. ઉપૃવાસ દરમ્યાને નીચેના ફેરફાર જોવા મળે છે.

• ઉરોદરપટલના સ્નાયુઓ શિથિલ થાય છે, ઉરોદરપટલ ઉપરની તરફ ધકેલાય છે.
• ઉરસીય ગુહાનું કદ ઘટે છે.
• ફેફસાં દબાય છે, તેમાં દબાણ વધે છે.
• આ દબાણના કારણે ફેફસામાંથી હવા વાતાવરણમાં ધકેલાય છે.

* ઉપયુક્ત ક્રિયાઓ સામાન્ય વિશ્રામી અવસ્થામાં જોવા મળે છે :

• આપણે શ્વાસ અને ઉશ્વાસની ક્રિયા ઉદરના સ્નાયુઓ દ્વારા વધારી શકીએ છીએ.
• સામાન્ય રીતે તંદુરસ્ત માનવ સરેરાશ 12-16 વખત મિનિટ શ્વાસોશ્વાસ કરે છે.
• શ્વાસોચ્છવાસની ગતિમાં સંકળાયેલ હવાનું કદ સ્પાયરોમીટર થી અંદાજી શકાય છે જે કુડુસીય કાર્યની કલીનકલ (તબીબીય માહિતી પૂરી પાડે છે.)

શ્વસનનું કદ અને ક્ષમતા (Respiratory Volumes and Capacities) :

શ્વસન ક્ષમતાને અસર કતાં પરિબળોમાં વ્યક્તિની ઉંમર (Age), કદ, બતિ અને શારીરિક સ્થિતિ ભાગ ભજવે છે.

1. ટાઈડલ વો હયુમ = (TV) સામાન્ય શ્વાસોર વાસમાં 500 ml હવા હેઠંસાની અંદર અને બહાર જય છે, આ કદને ટાઈડલ વોલ્યુમ કહે છે.
2. ઇસ્પાયરેટરી રિઝર્વ વોલ્યુમ (IRV) સામાન્ય કદ ઉપરાંત દબાણ પૂર્વક લેવામાં આવતી હવા, સામાન્ય રીતે 2500 – 3000 ml વચ્ચે હોય છે.
3. એકસપાયરેટરી રિઝર્વ વોલ્યુમ (ERV) સામાન્ય ઉરવાસ બાદ દબાણ પૂર્વક બહાર કાઢવામાં આવતી હવા તે આશરે 1000 થી 1100 ml વચ્ચે હોય છે
4. રેસીડયુઅલ વોલ્યુમ (RV) દબાણ પૂર્વકના ઉચ્છવાસ બાદ વધેલી હવાનો જથ્થો છે, RV આશરે 1100 ml થી 1200 ml હોય છે.
5. ઇસ્પાયરેટરી કેપિસીટી (IC) તે વ્યક્તિમાં સામાન્ય ઉચ્છવાસ બાદ દાખલ કરેલી હવાનું કુલ કદ છે. IC એટલે TV અને IRV નો સરવાળો છે, (500 + 2500 / 3000) – 3000 થી 3500 ml.
6. એક્સપાયરેટરી કેફિસીટી (EC) તે વ્યક્તિમાં સામાન્ય શ્વાસ બાદ નિકાલ કરાયેલી હવાનું કુલ કંદ છે, EC બે (TV + ERV 500 + 1000/1100) નો સરવાળો છે. તે 1500 થી 1600 ml છે.
7. ફંકશનલ રેસિડ્યુઅલ કેપિસીટી (FRC) સામાન્ય ઉદવાસ બાદ ફેફસામાં રહેલી હવાનું કદ છે. તે ERV + RV (1000/1100 + 1100/1200) = 2100 થી 2500 ml છે.
8. વાઇટલ કૅપિસીટી (VC) વ્યક્તિ દ્વારા શ્વાસોશ્વાસમાં લેવાતું હવાનું કુલ કદ છે, VC = TV + IRV + ERV 4000 થી 4600 ml છે.
9. ટોટલ લંગ કેપિસીટી (TLC) મહત્તમ શ્વાસ બાદ ફેફસાં અને શ્વસન માર્ગમાં રહેલ હવાનો જથ્થો છે, TLC = VC + RV છે તે 5100 થી 5800 ml છે.

પ્રશ્ન 3.
શ્વાસોચ્છવાસમાં ચેતાકીય નિયમનનો ફાળો સમજાવો.
ઉત્તર:

1. શ્વસન લય કેન્દ્ર મુખ્યત્વે શ્વસનક્રિયાના નિયમન માટે જવાબદાર છે. આ કેન્દ્ર લંબમજામાં આવેલું છે.
2. ન્યુમોટેક્સિક કેન્દ્ર પોન્સ વિસ્તારમાં જે શ્વસન ક્રિયાનું સંકલન કરે છે.
3. આ સિવાય શિરાકોટર અને ધમનીમોટર સાથે સંકળાયેલા ગ્રાહી પ્રદેશો જોવા મળે છે. તે CO₂ અને H ની સાંદ્રતાને ઓળખી યોગ્ય કાર્યવાહી માટે લય કેન્દ્રને સંદેશ મોકલે છે.