மூச்சுத் தொகுதி

பல்கல உயிரினங்களில், மூச்சுத் தொகுதி அல்லது மூச்சியக்கத் தொகுதி அல்லது சுவாசத் தொகுதி (respiratory system) என்பது உடற் செயற்பாடுகளுக்குத் தேவையான வளிமங்களை உள்ளிழுத்து, வளிமப் பரிமாற்றத்திற்கு உதவி, தேவையற்ற வளிமத்தை (காபனீரொக்சைட்டை) வெளியேற்றும் பணியைச் செய்யும் ஒரு உடற்கூற்றியல் தொகுதியாகும். தனிக்கல உயிரினங்களில் மூச்சுத் தொகுதி காணப்படுவதில்லை. அவற்றில் நேரடி பரவல் மூலம் வாயுக்கள் பரிமாற்றப்படுகின்றன (கலச் சுவாசம்). சிறிய பல்கல உயிரினங்களிலும் மேற்பரப்பு:கனவளவு வீதம் அதிகமாக இருப்பதால் வாயுக்கள் உடற்கலங்களுடன் நேரடியாகப் பரிமாற்றப்படுகின்றன. அவ்வாறான சிறிய பல்கல விலங்குகள் அதற்கேற்ப தட்டையான அல்லது உருளை வடிவிலான உடலமைப்பைக் கொண்டிருக்கும்.
எனினும் பெரிய பல்கல உயிரினங்களில் உடலின் உட்பகுதியிலிருக்கும் கலங்களில் நேரடி வாயுப்பரிமாற்றம் நடைபெற முடியாது. இப்பிரச்சினையைத் தீர்ப்பதற்காகவே மூச்சுத்தொகுதி பல்கல உயிரினங்களில் கூர்ப்படைந்துள்ளது. மூச்சுத்தொகுதியால் உள்மூச்சு மூலம் ஒக்சிசன் வீதம் அதிகமுள்ள வளிமம் உள்ளெடுக்கப்பட்டு, வெளிமூச்சு மூலம் காபனீரொக்சைட்டு வீதம் அதிகமுள்ள வளிமம் வெளியிடப்படுகின்றது. பயன்படும் வளிமங்கள், தொகுதியின் உடற்கூறு அல்லது அமைப்பு, வழங்கப்படும் வளிமங்களின் பயன்பாடு என்பன உயிரினங்களைப் பொறுத்து வேறுபடுகின்றன. பூச்சிகள் போன்ற உயிரினங்களில் மூச்சுத் தொகுதி மிகவும் எளிமையான உடற்கூற்றியல் அமைப்பைக் கொண்டனவாக உள்ளன. ஈரூடகவாழிகளில், அவற்றின் தோலும் கூட வளிம மாற்றீட்டில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.. மனிதர்களிலும், பிற பாலூட்டிகளிலும் மூச்சுத் தொகுதியின் உடற்கூற்று அம்சங்களாக மூக்கு அல்லது வாய், தொண்டை, மூச்சுக் குழாய்கள், நுரையீரல், மூச்சியக்கத் தசைநார்கள் என்பன காணப்படுகின்றன. ஆக்சிசன் மூலக்கூறுகளும், காபனீரொட்சைட்டு மூலக்கூறுகளும் பரவல் மூலம், வெளிச் சூழலுக்கும், குருதிக்கும் இடையே மாற்றீடு செய்துகொள்ளப் படுகின்றன. இம் மாற்றீடு நுரையீரலின் நுண்குழியப் பகுதியில் நடைபெறுகின்றது.

மனித மூச்சியக்கத் (சுவாசத்) தொகுதியின் அமைப்பு.

தாவரங்களிலும் மூச்சியக்கத் தொகுதி உள்ளது. இவற்றில் ஒரு பகுதியிலிருந்து வேறொரு பகுதிக்கு வளிமம் மிக அரிதாகவே எடுத்துச் செல்லப்படு. வளிமப் பரிமாற்றம் தாவரத்தின் வேர், தண்டு, இலைகள் என வெவ்வேறு பகுதிகளிலும் தனியாகவே நடைபெறும். தாவரங்களின் மூச்சுத் தொகுதியின் முக்கியமான உடற்கூற்று அம்சமாக இலைகளின் கீழ்ப் பகுதியில் அமைந்துள்ள நுண்துளைகள் உள்ளன. வேர்கள் தமது ஆற்றலுக்குத் தேவையான வளிமப் பரிமாற்றத்திற்கு மண் இடைவெளிகளிலுள்ள வளிமத்தை வளிமப்பரிமாற்றம் மூலம் பெற்றுக் கொள்ளும்.

தாவரங்களில் மூச்சுத் தொகுதி

பட்டை வாய்கள்

தாவரங்களின் இலைகளில் பிரதான வாயுப்பரிமாற்ற உறுப்பாக இலைவாய் தொழிற்படுகின்றது. இது சுவாசத்துக்கும், ஒளித்தொகுப்புக்கும் பொதுவான உறுப்பாகும். தாவரங்களில் பகற்பொழுதில் சுவாச வீதத்தை விட ஒளித்தொகுப்பு வீதம் அதிகமென்பதால், பகலில் பொதுவாக ஆக்சிசன் வாயுவே வெளியிடப்படுகின்றது. இராக்காலத்தில் ஒளித்தொகுப்பு நடைபெறாததால் காபனீரொக்சைட்டு வாயுவே இலைவாயூடாக வெளியேறுகின்றது. உடற்பருமன் கூடிய தாவரங்களின் உட்பகுதியிலுள்ள இழையங்களுக்கு ஆக்சிசன் செல்ல முடியாது. தண்டிலுள்ள தடித்த பட்டை வாயுக்களையோ நீரையோ அனுமதிப்பதில்லை. எனவே இவ்விழையங்கள் இறப்பதைத் தடுப்பதற்காக பருமன் கூடிய தண்டிலும் வேர்களிலும் பட்டைவாய்கள் உள்ளன. இதனூடாக வாயுப்பரிமாற்றம் நிகழும். சதுப்பு நிலங்களின் மண்ணில் ஆக்சிசன் செறிவு மிகவும் குறைவாகும். எனவே கண்டல் தாவரங்களில் வேரிழையங்களுக்கு ஆக்சிசன் வழங்குவதற்காக மூச்சு வேர்கள் கூர்ப்படைந்துள்ளன.

விலங்குகளின் மூச்சுத்தொகுதி

முள்ளந்தண்டிலிகள்

முள்ளந்தண்டிலிகளான மண்புழு போன்ற வளையப் புழுக்களில் (அனெலிடா) வாயுப்பரிமாற்றம் ஈரலிப்பான தோலினூடாக நடைபெறுகின்றது. எனவே இவற்றில் தோலைத் தவிர வேறு மூச்சுத் தொகுதி உறுப்புகள் இருப்பதில்லை. பூச்சிகளில் வாதனாளித் தொகுதி மூலம் உடற்கலங்களுக்கும் வளிக்குமிடையே நேரடித்தொடர்பு ஏற்படுத்துவதனால் மூச்சுத்தொகுதி கலச்சுவாசத்துக்கு உதவுகின்றது. எனவே பூச்சிகளில் குருதி மூலம் சுவாச வாயுக்கள் காவப்படுவதில்லை. நீர்வாழ் முள்ளந்தண்டிலிகளில் பூக்கள் மூலம் வாயுப்பரிமாற்றம் நிகழும். சில முள்ளந்தண்டிலிக் கூட்டங்களும் அவற்றின் சுவாசக் கட்டமைப்புக்களும்:

• பூச்சிகள், ஆயிரங்காலிகள், நூற்றுக்காலிகள் - வாதனாளித் தொகுதி
• அரக்னிட்டுக்கள் (சிலந்தி, தேள் போன்றன) - ஏட்டு நுரையீரல்
• அரனிகோலா போன்ற பொலிகீட்டுக்கள் - வெளிப் பூக்கள்
• கடலட்டை போன்ற Holothuroidea முட்தோலிகள்- கழியறைக்குரிய சுவாச மரம்
• கிரஸ்டேசியா, மொலஸ்கா - பூக்கள்

முள்ளந்தண்டுளிகள்

முதலை சுவாசிக்கும் செயன்முறையை விளக்கும் எக்சு கதிர் படம். உட்சுவாசத்தில் நுரையீரற் கனவளவு அதிகரிப்பதுடன், வெளிச்சுவாசத்தில் நுரையீரற் கனவளவு குறைகின்றது.

முள்ளந்தண்டுளி விலங்குகளில் மூச்சுத்தொகுதியும் குருதிச்சுற்றோட்டத்தொகுதியும் உடற்கூற்றியல் ரீதியாக ஒன்றிணைக்கப்பட்டுள்ளன. அனைத்து முள்ளந்தண்டிலிகளிலும் குருதியே மூச்சுத்தொகுதியிலிருந்து உடற்கலங்களுக்கு ஆக்சிசனையும் உடற்கலங்களிலிருந்து மூச்சுத்தொகுதிக்கு காபனீரொக்சைட்டையும் காவுகின்றது. இதற்காக முள்ளந்தண்டுளிகளின் குருதியில் ஆக்சிசனைக் காவுவதற்கென விசேடமாக இயைபாக்கமடைந்த செங்குருதிக் கலங்களையும், அக்கலங்களில் ஈமோகுளோபிளின் எனப்படும் புரதத்தையும் கொண்டுள்ளன. எனினும் இவற்றின் மூச்சுத்தொகுதி இனத்துக்கினம் வேறுபடுகின்றது. மீன்களில் பொதுவாக பூக்கள் (நுரையீரல் மீன்களைத் தவிர) காணப்படுவதுடன் ஏனையவற்றில் நுரையீரல் காணப்படுகின்றது. சில உபயவாழிகளில் வெவ்வேறு வாழ்க்கை நிலைகளில் இரு உறுப்புக்களும் உள்ளன. ஊர்வனவற்றிலும், முலையூட்டிகளிலும், பறவைகளிலும் நுரையீரல் மாத்திரமே மூச்சுத்தொகுதியின் பிரதான உறுப்பாகக் காணப்படுகின்றது.

மீன்களின் பூக்கள்

மீனின் செவுள்பகுதி

மீன்கள் பூக்கள் அல்லது செவுள் (இந்திய வழக்கு) மூலம் சுவாசிக்கின்றன. பூக்களைப் பயன்படுத்தி நீரில் கரைந்துள்ள ஒக்சிசன் வாயு வடித்தெடுக்கப்பட்டு குருதியிலுள்ள செங்குருதிக் கலங்களுக்கு மாற்றப்படும். மீன்களின் பூக்களில் நீர்ச் சுற்றோட்டமும் குருதிச் சுற்றோட்டமும் எதிர்ச் சமாந்திரமாகக் காணப்படுவதால் வாயுப் பரிமாற்றத்தின் வினைத்திறன் அதிகமாக உள்ளது. பூக்களுக்குள் உள்ளெடுக்கப்படும் நீரில் கரைந்துள்ள ஒக்சிசனில் கிட்டத்தட்ட 85% ஆனது குருதிக்குள் மாற்றப்படுவது மீன்களின் பூக்களின் அதிக வினைத்திறனை எடுத்துக்காட்டுகின்றது.

முலையூட்டிகளின் மூச்சுத்தொகுதி

முலையூட்டிகளில் நுரையீரல் மூலம் வாயுப் பரிமாற்றம் நிகழ்த்தப்படும். முலையூட்டிகளின் நுரையீரல் ஊர்வனவற்றின் நுரையீரலை விட வினைத்திறன் கூடியதாகும். முலையூட்டிகளின் (மனிதன் உட்பட) மூச்சுத்தொகுதியில் பிரதானமாக இரு நுரையீரல்கள் காணப்படுவதுடன் அவற்றுக்கு வளியை உட்செலுத்தும் பல மூச்சுக் குழாய்களும் காணப்படுகின்றன. மனிதனும் முலையூட்டிகளில் உள்ளடங்குவதால் முலையூட்டிகளின் மூச்சுத்தொகுதியினை இங்கு அதிகமாக விளக்கலாம். மனித மூச்சுத்தொகுதியின் பிரதான பாகங்கள்:

• மூக்கு
• தொண்டை
• குரல் வளை
• வாதனாளி
• இரு சுவாசப்பைக் குழாய்கள்
• சுவாசப்பைச் சிறுகுழாய்கள்
• இரு நுரையீரல்கள்
• சுவாசத் தசைகள்- பழுவிடைத் தசைகள், பிரிமென்றகடு

கட்டுப்பாடு

சுவாசச் செயன்முறை நீள்வளைய மையவிழையத்தாலும், வரோலியின் பாலத்தாலும் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றது. இது தன்னாட்சி நரம்புத்தொகுதியின் ஒரு பகுதியாகும். சிறிது நேரத்துக்கு இச்சையுடன் சுவாசத்தைக் கட்டுப்படுத்த இயலுமாயினும் அனேகமான நேரங்களில் நீள்வளைய மையவிழையத்தால் சுவாசம் எம் இச்சையில்லாமலேயே சுவாசம் கட்டுப்படுத்தப்படும். நரம்புத் தொகுதியின் நீள்வளைய மையவிழையத்துக்குப் பாதிப்பு ஏற்படுமாயின் சுவாசம் நிறுத்தப்பட்டு இறப்பு நேரிடும். குருதியில் காபனீரொக்சைட்டின் செறிவுத் தளம்பலுக்கு ஏற்றபடி சுவாசச் செயன்முறை கட்டுப்படுத்தப்படும். குருதியில் காபனீரொக்சைட்டின் செறிவு அதிகமானால் (உதாரணமாக அதிக உடற்பயிற்சியின் போது) அது தொகுதிப் பெருநாடி (குருதியின் pH மாற்றத்துக்கு உணர்திறன் உள்ளது) மற்றும் நீள்வளைய மையவிழையத்திலுள்ள (மூளைய முன்னாண் பாய்பொருளில் ஏற்படும் pH மாற்றத்துக்கு உணர்திறன் உள்ளது) இரசாயன உணரிகளால் உணரப்பட்டு நீள்வளைய மையவிழையத்துக்குத் தகவல் அனுப்பப்படும். நீள்வளைய மையவிழையம் நுரையீரலைத் தூண்டி அதிக தடவை சுவாசிக்கச் செய்யும். எனவே தான் வேகமாக ஓடுதல் போன்ற உடற்பயிற்சியின் போது அதிகம் சுவாசிக்கின்றோம். நீள்வளைய மையவிழையத்தில் pneumotaxic center, மற்றும் apneutic centre எனும் இரு நரம்புப் பிரதேசங்கள் முறையே உட்சுவாசத்தை நிரோதிப்பதிலும், உட்சுவாசத்தத்தைத் தூண்டுவதிலும் ஈடுபடுகின்றன. இவற்றில் நியூமோடாக்சிக் பிரதேசம் நேரடியாக வரோலியின் பாலத்தின் கட்டுப்பாட்டின் கீழ் உள்ளது. நுரையீரலின் சுவாசப்பைச் சிறுகுழாய்களிலும் ஈர்த்த வாங்கிகள் (stretch receptors) உள்ளன. அதிகளவில் வளி நுரையீரலுக்குள் உள்ளெடுக்கப்படும் போது இவை உட்சுவாசத்தை வரோலியின் பாலத்தினூடாக நியூமோடாக்சிக் பிரதேசத்தைத் தூண்டுவதால் நிரோதிக்கின்றன. பொதுவாக ஓய்விலுள்ள போது மனிதர்கள் நிமிடத்துக்கு 12 தொடக்கம் 16 தடவை மூச்சு விடுகின்றனர். (சராசரி-15)

உட்சுவாசம்

முதன்மைக் கட்டுரை: உள்மூச்சு

இது உயிர்ப்பான செயற்பாடாகும். வெளிப்பழுவிடைத் தசைகள் சுருங்க உட்பழுவிடைத் தசைகள் தளரும். விலாவென்புகளும் மார்புப்பட்டையும் வெளிநோக்கி அசையும். பிரிமென்றகடு சுருங்கித் தட்டையாகும். இதனால் நெஞ்சறைக் குழியின் கனவளவு அதிகரித்து நுரையீரலினுள் வளியமுக்கம் வேகமாகக் குறைவடையும். இத்தாழமுக்கத்தை ஈடு செய்ய வெளியிலிருந்து காற்று உள்வருகின்றது. உள்வரும் காற்றிலுள்ள ஆக்சிசன் வாயு சுவாசப்பைச் சிற்றறைகளிலுள்ள குருதி மயிர்க்கலன்களிலுள்ள குருதியில் கலக்கும் அதே வேளை குருதியிலுள்ள காபனீரொக்சைட்டு நுரையீரலிலுள்ள வளியில் கலக்கின்றது. இவ்வாறு முலையூட்டிகளில் உட்சுவாசம் நடைபெறும். பொதுவாக உட்சுவாசம் இரண்டு நொடிகள் நீடிக்கும். சாதாரணமான இச்சையின்றிய, சந்தமான உட்சுவாசத்தில் வெளிப் பழுவிடைத் தசைகளும் (external intercostal muscles), பிரிமென்றகடும் மாத்திரமே பங்கெடுக்கின்றன. எனினும் வலிந்த உட்சுவாசத்தின் போது மேற்கூறிய தசைகள் அதிகமாக சுருங்குவதுடன் இவற்றுக்கு உதவியாக மார்பு மற்றும் கழுத்திலுள்ள தசைகளும் சுருங்கும். இதனால் அதிக வளி உள்ளெடுக்கப்படும்.

வெளிச்சுவாசம்

முதன்மைக் கட்டுரை: உள்மூச்சு

இது உயிர்ப்பற்ற செயற்பாடாகும். (சக்தி தேவைப்படுவதில்லை). வெளிப்பழுவிடைத் தசையும், பிரிமென்றகடும் தளருவதால் விலாவென்புகளும் மார்புப் பட்டையும் உள்நோக்கி அசையும். பிரிமென்றகடு மேல்நோக்கி அசையும். இதனால் நெஞ்சறைக் குழியின் கனவளவு குறைந்து அமுக்கம் அதிகரிக்கும். இதனால் காபனீரொக்சைட்டு நிறைந்த வளி வெளிநோக்கித் தள்ளப்படும். வலிந்த வெளிச்சுவாசம் உயிர்ப்பான செயற்பாடாகும். இதன் போது உட் பழுவிடைத் தசைகளும், வயிற்றுப்புறத் தசைகளும் சுருக்கமடைவதால் அதிகளவு வளி வெளியேற்றப்படும்.

நோய்கள்

சுவாசத் தொகுதியில் ஏற்படும் வெவ்வேறு நோய்களும் வெவ்வேறு விதத்தில் பாதிப்பை ஏற்படுத்துகின்றன

• மூச்சைத் தடுக்கும் நிலைமை (உ-ம், நெடுங்கால சுவாச அடைப்பு நோய், மூச்சுக்குழல் அழற்சி, ஈழை நோய்)
• மூச்சு விடலைச் சிரமமாக்கும் நிலைமை (உ-ம்., இழைநார்ப் பெருக்கம்)
• குருதி விநியோக நோய்கள் (உ-ம்., நுரையீரல் வீக்கம்)
• தொற்று நோய்கள் (உ-ம்., நுரையீரல் அழற்சி, காச நோய்)
• வேறு நோய்கள் (உ-ம்: துகள் மாசுக்கள், நுரையீரல் புற்றுநோய்)

விருத்தி

மனிதர்களில், கருத்தரிப்புக் காலத்தில் முதிர்கருக்களில் மூச்சுத் தொகுதியானது செயற்பாடற்ற நிலையில் இருக்கும். குழந்தைக்குத் தேவையான ஆக்சிசன் உட்பட்ட அனைத்துத் தேவைகளும் தாயிலிருந்து கிடைத்துக்கொண்டிருக்கும். பிறப்பு நிகழ்ந்து, குழந்தையானது வளிமத்திற்கு, வெளிப்படுத்தப்பட்டதும், மூச்சுத்தொகுதி முழுமையாகச் செயற்பட ஆரம்பித்துவிடும். குறைப்பிரசவத்தில் பிறக்கும் குழந்தையின் மூச்சுத் தொகுதி முழுமையற்ற விருத்தியைக் கொண்டிருப்பதனால், தொழிற்பட முடியாத நிலை ஏற்பட்டு அது ஆபத்தில் முடியக்கூடும். இதனால், மூச்சுத் தொகுதி முழு விருத்தியடையும்வரை, பிறப்பை பின்போடவே முயற்சிகள் நடைபெறும். பிற்போடப்படும் காலத்தில் தாய்க்கு இயக்க ஊக்கிகள் (Steroid) வழங்குவதன்மூலம் நுரையீரலின் விருத்தி துரிதப்படுத்தப்படும்.

மேலும் பார்க்க

• மூச்சுவிடல்
• மூச்சியக்கம்
• உயிரணு ஆற்றல் பரிமாற்றம்
• சுவாசக் கட்டுப்பாடு
• வளிமப் பரிமாற்றம்