జీవులలో శ్వాసక్రియ

ఆక్సిజన్ ఆవిష్కరణ :

               కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ను కనుక్కొన్న తరవాత దాదాపు రెండు దశాబ్దాల అనంతరం ఆక్సిజన్ వాయువును కనుక్కొన్నారు. జోసెఫ్ ప్రీస్ అనే శాస్త్రవేత్త 'వివిధ రకాల వాయువులపై ప్రయోగాలు - పరిశీలనలు' అనే పుస్తకాన్ని ప్రచురించాడు. దీనిలో ఆయన మొక్కలు విడుదలచేసే, జంతువులు పీల్చే వాయువులను గురించి తొలిసారిగా నిరూపించాడు. వెలుగుతున్న కొవ్వొత్తిపైన సీసాను మూసి ఉంచినప్పుడు అది వెలిగే సమయంకన్నా మూసి ఉన్న సీసాలో పుదీనా కొమ్మను ఉంచినప్పుడు మరికొంత ఎక్కువసేపు వెలగడాన్ని గుర్తించాడు. కొవ్వొత్తి వెలగడంవల్ల గాలిలో తగ్గిపోయినదేదో పుదీనా ఆకుల ద్వారా తిరిగి చేరుతోందని గుర్తించాడు.

            జోసెఫ్ ప్రీస్టీ తన అనుభవాలను లేవోయిజర్కు చెప్పాడు. వాతావరణంలోని వాయువులమీద లేవోయిజర్ అనేక రకాల ప్రయోగాలు చేశాడు. గాలిలో అనేక రకాల వాయువులుంటాయని ప్రీస్ చేసిన ప్రయోగాలను నిర్ధారిస్తూ లేవోయిజర్ గాలిలో ఉండే ముఖ్యమైన అనుమటకాన్ని తెలుసుకోడానికి ప్రయత్నించాడు. దానికి 'ఆక్సిజన్' అని పేరు పెట్టాడు. గ్రీకు భాషలో ఆక్సిజన్ అంటే ఆమ్లాలను తయారుచేసేదని అర్థం. ఇది అన్ని రకాల ఆమ్లాలలో ఉంటుందని అతని నమ్మకం.

కార్బనై ఆక్సైడ్ ఆవిష్కరణ:

              వాన్ హెల్మాంట్ అనే శాస్త్రవేత్త మొట్టమొదట గాలిలో ఏం ఉంటుందో తెలుసుకోడానికి ప్రయత్నించాడు. బొగ్గును మండించడంవల్ల బూడిద ఏర్పడుతుందని ప్రయోగం చేశాడు. బొగ్గు బరువు బూడిద బరువు కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉంటుందని కనుక్కొన్నాడు. దీని ఆధారంగా బొగ్గును మండించినప్పుడు మనకు కనపడని ఏదో పదార్థం ఏర్పడడంవల్ల బొగ్గు బరువు తగ్గిందని ఆ పదార్థాన్నే వాయువు అంటారని చెప్పాడు

1756సం||లో జోసెఫ్ బ్లాక్ ఈ వాయువును గురించి మరింత లోతుగా అధ్యయనం చేశాడు. సున్నపు రాయిని వేడి చేసినప్పుడు లేదా  దాన్ని ఆమ్లంతో చర్య జరిపినప్పుడు ఒకే రకమైన వాయువు వెలువడుతోందని గుర్తించాడు. దానికి 'స్థిరమైన గాలి అని పేరు పెట్టాడు. ఈ వాయువు ధర్మాలను అధ్యయనం చేశాడు. ఈ వాయువును సున్నపు నీటిగుండా పంపినప్పుడు అది సున్నపుతేటను పాలలాగ తెల్లగా మారుస్తుందని గుర్తించాడు. దీన్ని ప్రస్తుతం మనం కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ అని పిలుస్తున్నాం.

మానవునిలో శ్వాసక్రియ

                ఒక మనిషి ఎంత సేపు శ్వానించకుండా ఉండగలడో తెలుసుకుందాం. సెకన్లు సూచించే గడియారాన్ని (స్టాప్ వాచ్) ఉపయోగించి శ్వాసించే కాలాన్ని కనుక్కోండి. ఒకవేళ గడియారం లేకపోతే సంఖ్యలు లెక్కిస్తూ శ్వాసించే కాలాన్ని కనుక్కొనే ప్రయత్నం చేయండి. లోపలికి గాలి ప్రసరించకుండా మీ ముక్కు, నోరు మూసుకోండి.

• మీరు ఎంతసేపు ముక్కు, నోరు మూసుకుని ఉండగలిగారు?

• చాలాసేపు నోరు, ముక్కు మూసుకుని ఉండటంవల్ల మీకు ఎలా అనిపించింది?

 నిమిషంలో ఎన్నిసార్లు శ్వాసిస్తారు?

• మీ స్నేహితుడి ముక్కు కింద మీ వేలు ఉంచండి. గోళ్ళు ఉండే వైపు వేలిని నాసికారంధ్రాల కింద ఉంచాలి. మీ స్నేహితుణ్ణి గాలి లోపలికి తీసుకుంటూ వెలుపలికి విడుస్తూ శ్వాసించమనండి.మీ స్నేహితుడు గాలిని వదిలినప్పుడు మీ వేలిమీద ఎలా అనిపిస్తోంది?

•  ఈ పద్ధతి ద్వారా ఒక నిమిషంలో మీ స్నేహితుడు ఎన్నిసార్లు గాలి లోపలికి పీల్చి వెలుపలికి వదలిపెడుతున్నాడో కనుక్కోండి.

• ఒక నిమిషంలో ఎన్నిసార్లయితే గాలిని పీల్చాడో సరిగ్గా అన్ని సార్లే గాలిని వదిలిపెట్టాడా?

              గాలిని లోపలికి పీల్చడాన్ని 'ఉచ్ఛ్వాసం' అనీ వెలుపలికి విడవడాన్ని ‘నిశ్వాసం' అనీ అంటారు. ఒక నిమిషంలో ఎన్నిసార్లయితే గాలిని లోపలికి పీల్చి, వెలుపలికి వదిలి పెడతామో దాన్ని శ్వాసరేటు అంటారు.

వ్యాయామం - శ్వాసించడం:

వ్యాయామం చేసిన తరవాత, పరుగెత్తిన తరవాత మనకు అలసిపోయినట్లనిపిస్తుంది. అప్పుడు బాగా ఆయాసపడుతూంటాం. అంటే వ్యాయామం, పరుగెత్తడం లాంటి పనులు శ్వాసించే రేటుపైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయన్నమాట.

వ్యాయమం చేసిన తరువాత శ్వాసరేటు పెరుగుతుందా? తగ్గుతుందా? మీ అభిప్రాయం తెలపండి.

మనం గాలిని పీల్చినప్పుడు ఆ గాలి మన ఛాతిలో ఉండే ఊపిరితిత్తులను నింపేస్తుంది. ఈ కింది ప్రయోగంచేసి, గాలిని పీల్చినప్పుడుగాని, వదిలిపెట్టినప్పుడుగాని మన ఛాతిలో ఏం జరుగుతుందో చూద్దాం.

ఇతర జీవులలో శ్వాసించే విధానం :

కొన్ని జంతువులు ఎలా శ్వానిస్తాయోతెలుసుకుందాం.

చేప :

             అక్వేరియంలో చేపలను పరిశీలిస్తే. చేప నీటిలో ఉన్నప్పుడు ఎప్పుడూ నోటిని తెరుస్తూ, మూస్తూ ఉంటుంది. తలకు రెండు వైపుల ఉండే దొప్పలు ఏకాంతరంగా మూసుకుంటూ, తెరుచుకుంటూ ఎందుకు ఉంటాయి?

                   దొప్పలకింద చూసినట్లయితే ఎరుపు రంగులో ఉండే మొప్పలు కనబడతాయి. ఇవే చేపల శ్వాసావయవాలు. నీరు నోటినుంచి మొప్పలగుండా ప్రవహించి గొప్పల ద్వారా వెలుపలికి వస్తుంది. మొప్పలు నీటిలో కరిగిన ఆక్సిజన్ ను శోషిస్తాయి. ఈ ఆక్సిజన్ శరీరంలోని ఇతర భాగాలకు సరఫరా అవుతుంది.

కప్ప :

           కప్ప నీటిలోను, భూమిపైన, భూమిలోపల కూడా నివసిస్తుందని మనం 6వ తరగతిలో తెలుసుకున్నాం. అది మూడు ప్రదేశాలలోనూ ఎలా ఉండగలుగుతుంది? భూమిపైన ఉన్నప్పుడు ఊపిరితిత్తులతో శ్వాసిస్తుంది. సంవత్సరానికి రెండు సార్లు భూమిలోపలికి వెళ్ళి విశ్రాంతి తీసుకుంటుంది. అప్పుడు తేమగా ఉండే దాని చర్మం ఊపిరితిత్తుల్లాగా పనిచేస్తుంది. చిరుకప్ప లేదా టాడోపోల్ డింభకంగా ఉన్నప్పుడు నీటిలో కరిగి ఉన్న గాలిని మొప్పల ద్వారా శ్వాసిస్తుంది.

బొద్దింక :

          బొద్దింక దేహనికి పార్శ్వభాగాలలో చిన్నచిన్న రంధ్రాలు ఉంటాయి. ఈ రంధ్రాలను 'స్పైరకిల్స్' అంటారు. బొద్దింకలాంటి ఇతర కీటకాలలో కూడా ఇదే విధంగా రంధ్రాలు ఉంటాయి. బొద్దింక దేహం ప్రతి ఖండితంలో ఉండే చిన్న చిన్న రంధ్రాలు శ్వాసనాళాలలతో సంధానమై ఉంటాయి. ఈ నాళాలను 'ట్రాకియా' అంటారు. ఈ నాళాలు శ్వాసక్రియలో ఉపయోగపడతాయి. స్పైరకిల్స్ ద్వారా గ్రహించిన గాలిని శ్వాసనాళాలు బొద్దింక శరీరానికి సరఫరా చేస్తాయి. అలాగే శరీరంనుంచి గ్రహించిన గాలిని సేకరించి స్పైరకల్స్ ద్వారా వెలుపలికి పంపిస్తాయి.
        ఈ విషయాన్ని తెలుసుకోడానికి ప్రయోగం చేయండి. ఒక బొద్దింకను సేకరించండి. దాన్ని రంధ్రాలు గల మూతతో మూసిన గాజు సీసాలో ఉంచండి. బొద్దింక శరీరంలో జరిగే చలనాన్ని గమనించండి. మీ పరిశీలనలను రాయండి.

వానపాము : 

         వానపాము చర్మం ద్వారా శ్వాసిస్తుంది. దాని చర్మం పలచగా, తేమగా ఉంటుంది. చర్మంపై సూక్ష్మమైన రంధ్రాలు ఉంటాయి. చర్మంద్వారా గాలి లోపలికి, వెలుపలికి ప్రయాణిస్తూ ఉంటుంది. వానపాములో శరీర ఉపరితలమంతా శ్వాసించడానికి ఉపయోగపడుతుంది. చర్మంతో శ్వాసించే మరికొన్ని జీవుల పేర్లను రాయండి.

మొక్కలలో శ్వాసక్రియ :

              మన మాదిరిగానే మొక్కలు కూడా శ్వాసిస్తాయా? మనం ముక్కుద్వారా, నోటిద్వారా పరిసరాలలోని గాలిని పీలుస్తుంటాం. పత్ర ఉపరితలంలో ఉండే పత్ర రంధ్రాలు, కాండంపైన ఉండే లెంటిసెల్స్ ద్వారా మొక్కలలో వాయువినిమయం జరుగుతుందని మనం 6వ తరగతిలో తెలుసుకున్నాం కదా! దీన్ని గురించి మరింతగా పరిశీలించడానికి కింది ప్రయోగం చేద్దాం.
ఒక గాజుకుప్పెను తీసుకోండి. దానికి రెండు రంధ్రాలు కలిగిన రబ్బరు బిరడాను అమర్చండి. ఒక రంధ్రం గుండా రబ్బరుగొట్టమున్న గాజుగొట్టాన్ని మరొక రంధ్రం గుండా గరాటును అమర్చండి. (గరాటు లేకపోతే ఇంక్ఫిల్లర్ను గరాటుగా ఉపయోగించండి. ) ఒక పరీక్షనాళికను తీసుకొని దానిలో పావుభాగం వరకు సున్నపు నీటితో నింపండి. రబ్బరు గొట్టం రెండో చివర సున్నపునీటిలో మునిగేలా ఉంచండి.
గరాటు ద్వారా చుక్కలుచుక్కలుగా నీరు పోయండి. గాజుకుప్పె పావుభాగం నీటితో నిండే వరకు నీరు పోస్తూ ఉండండి. నీరు పోస్తున్నప్పుడు పరీక్షనాళికను జాగ్రత్తగా గమనించండి.

• సున్నపునీటి రంగు మారిందా?

జాగ్రత్తగా బిరడా తీసి గాజుకుప్పెనుంచి నీటిని తొలగించండి. అందులో కొన్ని పువ్వులు, మొగ్గలు ఉంచండి. కుప్పె మూతిని బిరడాతో బిగించండి. అరగంటసేపు కదల్చకుండా ఉంచండి. ఇంతకుముందు చేసిన విధంగానే గాజుకుప్పెలో చుక్కలుచుక్కలుగా నీటిని పోయండి. పరీక్షనాళికలో జరిగే మార్పును గమనించండి.

• ఈ సారి సున్నపునీరు రంగు మారిందా?