Ch 14Breathing and Exchange of Gasesश्वसन और गैसों का विनिमयBreathing and Exchange of Gases

Respiratory organs, human respiratory system, mechanism of breathing, respiratory volumes and capacities, exchange and transport of gases, regulation of respiration and respiratory disorders — with tappable diagrams.श्वसन अंग, मानव श्वसन तंत्र, श्वसन की क्रियाविधि, श्वसन आयतन और क्षमताएँ, गैसों का विनिमय और परिवहन, श्वसन का नियमन और श्वसन विकार — टैप करने वाले चित्रों के साथ।Respiratory organs, human respiratory system, breathing mechanism, lung volumes, gas exchange aur transport, regulation aur disorders — tap wale diagrams ke saath.

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Diagrams in this chapterइस अध्याय के डायग्रामIs chapter ke diagrams

Human respiratory systemमानव श्वसन तंत्रHuman respiratory systemFig 14.1

Mechanism of breathingश्वसन की क्रियाविधिMechanism of breathingFig 14.2

Respiratory volumes and capacitiesश्वसन आयतन और क्षमताएँRespiratory volumes and capacitiesSection 14.2.1

Exchange of gases at the alveolusकूपिका पर गैसों का विनिमयExchange of gases at the alveolusFigs 14.3, 14.4

Oxygen dissociation curveऑक्सीजन वियोजन वक्रOxygen dissociation curveFig 14.5

In this chapter (NCERT sections)इस अध्याय में (NCERT खंड)Is chapter mein (NCERT sections)

14.1Respiratory organsश्वसन अंगRespiratory organs
14.2Mechanism of breathingश्वसन की क्रियाविधिBreathing ka mechanism
14.3Exchange of gasesगैसों का विनिमयGas exchange
14.4Transport of gasesगैसों का परिवहनGas transport
14.5Regulation of respirationश्वसन का नियमनRespiration ka regulation
14.6Disorders of respiratory systemश्वसन तंत्र के विकारRespiratory disorders
★Yaad rakho — quick revisionयाद रखो — झटपट दोहरावYaad rakho — quick revision
⚠Common mistakesआम गलतियाँCommon mistakes
✎NCERT questions — short answersNCERT प्रश्न — संक्षिप्त उत्तरNCERT questions — short answers
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Organisms use O₂ to indirectly break down simple molecules like glucose, amino acids and fatty acids to derive energy, and release harmful CO₂. The exchange of O₂ from the atmosphere with CO₂ produced by cells is breathing, commonly called respiration.जीव ग्लूकोज़, अमीनो अम्ल, वसा अम्ल जैसे सरल अणुओं को अप्रत्यक्ष रूप से तोड़कर ऊर्जा पाने हेतु O₂ का उपयोग करते और हानिकारक CO₂ छोड़ते। वायुमंडल की O₂ का कोशिकाओं की CO₂ से विनिमय श्वासोच्छ्वास (ब्रीदिंग) है, जिसे सामान्यतः श्वसन कहते।O₂ lekar energy, CO₂ bahar. Is exchange ko breathing/respiration kehte.

14.1Respiratory organsश्वसन अंगRespiratory organs

Mechanisms of breathing vary with habitat and level of organisation. Lower invertebrates like sponges, coelenterates and flatworms exchange O₂ and CO₂ by simple diffusion over the entire body surface. Earthworms use their moist cuticle; insects have a network of tubes — tracheal tubes — to transport air within the body. Special vascularised structures called gills (branchial respiration) are used by most aquatic arthropods and molluscs, whereas vascularised bags called lungs (pulmonary respiration) are used by terrestrial forms. Among vertebrates, fishes use gills; reptiles, birds and mammals respire through lungs; amphibians like frogs can respire through their moist skin (cutaneous respiration) as well as lungs.श्वसन की क्रियाविधि आवास और संगठन स्तर के अनुसार भिन्न। स्पंज, सीलेंटरेट और चपटे कृमि जैसे निम्न अकशेरुकी पूरी शरीर सतह से सरल विसरण द्वारा O₂ व CO₂ का विनिमय करते। केंचुआ अपनी नम क्यूटिकल से; कीट नलिकाओं के जाल — श्वासनलिकाओं — से। अधिकतर जलीय आर्थ्रोपोडा और मोलस्का रुधिर-वाहिकायुक्त क्लोम (गिल; क्लोमीय श्वसन) से, जबकि स्थलीय जीव फेफड़ों (फुप्फुसीय श्वसन) से। कशेरुकियों में मछलियाँ क्लोम; सरीसृप, पक्षी, स्तनधारी फेफड़े; मेंढक जैसे उभयचर नम त्वचा (त्वचीय श्वसन) और फेफड़ों दोनों से।Sponges, coelenterates, flatworms — body surface diffusion. Earthworm — moist cuticle. Insects — tracheal tubes. Aquatic arthropods/molluscs, fish — gills. Reptiles, birds, mammals — lungs. Frog — skin + lungs.

14.1.1Human respiratory systemमानव श्वसन तंत्रHuman respiratory system

A pair of external nostrils opens above the upper lips into the nasal chamber through the nasal passage. The nasal chamber opens into the pharynx, a common passage for food and air. The pharynx opens through the larynx into the trachea. The larynx is a cartilaginous box that helps in sound production — the sound box. During swallowing the glottis is covered by a thin elastic cartilaginous flap, the epiglottis, to prevent food entering the larynx. The trachea is a straight tube extending to the mid-thoracic cavity, which divides at the level of the 5th thoracic vertebra into right and left primary bronchi. Each bronchus undergoes repeated divisions into secondary and tertiary bronchi and bronchioles, ending in very thin terminal bronchioles. The trachea, primary, secondary and tertiary bronchi and initial bronchioles are supported by incomplete cartilaginous rings. Each terminal bronchiole gives rise to many very thin, irregular-walled, vascularised bag-like structures — alveoli. The branching network of bronchi, bronchioles and alveoli forms the lungs. Trachea, alveoli, 3D lungs.ऊपरी होंठ के ऊपर बाह्य नासाद्वारों का जोड़ा नासा मार्ग से नासा कक्ष में खुलता। नासा कक्ष ग्रसनी में, जो भोजन व वायु का साझा मार्ग है। ग्रसनी कंठ से होकर श्वासनली में खुलती। कंठ ध्वनि उत्पादन में सहायक उपास्थिमय पेटी — ध्वनि पेटी। निगलते समय कंठद्वार पतले लचीले उपास्थि ढक्कन घाँटी ढक्कन (एपिग्लॉटिस) से ढकता, ताकि भोजन कंठ में न जाए। श्वासनली मध्य वक्ष गुहा तक सीधी नली, जो 5वीं वक्षीय कशेरुका के स्तर पर दाएँ-बाएँ प्राथमिक श्वसनी में बँटती। प्रत्येक श्वसनी बार-बार बँटकर द्वितीयक, तृतीयक श्वसनी और श्वसनिकाएँ, जो बहुत पतली अंतस्थ श्वसनिकाओं में समाप्त। श्वासनली, प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक श्वसनी और प्रारंभिक श्वसनिकाएँ अपूर्ण उपास्थि वलयों से सहारा पातीं। हर अंतस्थ श्वसनिका से अनेक पतली, अनियमित भित्ति वाली, रुधिर-वाहिकायुक्त थैलियाँ — कूपिकाएँ। श्वसनी, श्वसनिकाओं और कूपिकाओं का जाल फेफड़े बनाता। श्वासनली, कूपिकाएँ, 3D फेफड़े।Nostrils → nasal chamber → pharynx (common) → larynx (sound box; epiglottis khana rokta) → trachea (5th thoracic vertebra par divide) → bronchi → bronchioles → alveoli. Incomplete cartilage rings. Trachea, alveoli, 3D lungs.

Human respiratory system — labelled diagram — **Human respiratory systemमानव श्वसन तंत्रHuman respiratory system**NCERT Fig 14.1 · 10 tappable partsटैप करने योग्य भागtappable partsAir enters the **nostrils** → **nasal chamber** → **pharynx** (common passage for food and air) → **larynx** (cartilaginous sound box; the **epiglottis** covers the glottis during swallowing) → **trachea** (incomplete cartilaginous rings) → right and left primary **bronchi** → secondary, tertiary bronchi and **bronchioles** → thin, irregular-walled vascularised bag-like **alveoli**. Lungs are covered by a double-layered **pleura** with pleural fluid; the thoracic chamber is closed below by the dome-shaped **diaphragm**. Nostrils to terminal bronchioles = **conducting part**; alveoli and ducts = **respiratory (exchange) part**.वायु **नासाद्वार** → **नासा कक्ष** → **ग्रसनी** (भोजन व वायु का साझा मार्ग) → **कंठ** (उपास्थिमय ध्वनि पेटी; निगलते समय **घाँटी ढक्कन** कंठद्वार ढकता) → **श्वासनली** (अपूर्ण उपास्थि वलय) → दायाँ-बायाँ प्राथमिक **श्वसनी** → द्वितीयक, तृतीयक श्वसनी और **श्वसनिकाएँ** → पतली, अनियमित भित्ति वाली रुधिर-वाहिकायुक्त थैली जैसी **कूपिकाएँ**। फेफड़े दोहरी **फुप्फुसावरण** (बीच में फुप्फुस द्रव) से ढके; वक्ष गुहा नीचे गुंबदाकार **डायाफ्राम** से बंद। नासाद्वार से अंतस्थ श्वसनिका = **संवहन भाग**; कूपिकाएँ व नलिकाएँ = **श्वसन (विनिमय) भाग**।Nostrils → nasal chamber → **pharynx** → **larynx** (epiglottis) → **trachea** → **bronchi** → **bronchioles** → **alveoli**. **Pleura** (fluid), neeche **diaphragm**. Conducting part vs respiratory part (alveoli).Open full diagram page →पूरा डायग्राम पेज खोलें →Poora diagram page kholiye →

मानव श्वसन तंत्र — नामांकित चित्र — **Human respiratory systemमानव श्वसन तंत्रHuman respiratory system**NCERT Fig 14.1 · 10 tappable partsटैप करने योग्य भागtappable partsAir enters the **nostrils** → **nasal chamber** → **pharynx** (common passage for food and air) → **larynx** (cartilaginous sound box; the **epiglottis** covers the glottis during swallowing) → **trachea** (incomplete cartilaginous rings) → right and left primary **bronchi** → secondary, tertiary bronchi and **bronchioles** → thin, irregular-walled vascularised bag-like **alveoli**. Lungs are covered by a double-layered **pleura** with pleural fluid; the thoracic chamber is closed below by the dome-shaped **diaphragm**. Nostrils to terminal bronchioles = **conducting part**; alveoli and ducts = **respiratory (exchange) part**.वायु **नासाद्वार** → **नासा कक्ष** → **ग्रसनी** (भोजन व वायु का साझा मार्ग) → **कंठ** (उपास्थिमय ध्वनि पेटी; निगलते समय **घाँटी ढक्कन** कंठद्वार ढकता) → **श्वासनली** (अपूर्ण उपास्थि वलय) → दायाँ-बायाँ प्राथमिक **श्वसनी** → द्वितीयक, तृतीयक श्वसनी और **श्वसनिकाएँ** → पतली, अनियमित भित्ति वाली रुधिर-वाहिकायुक्त थैली जैसी **कूपिकाएँ**। फेफड़े दोहरी **फुप्फुसावरण** (बीच में फुप्फुस द्रव) से ढके; वक्ष गुहा नीचे गुंबदाकार **डायाफ्राम** से बंद। नासाद्वार से अंतस्थ श्वसनिका = **संवहन भाग**; कूपिकाएँ व नलिकाएँ = **श्वसन (विनिमय) भाग**।Nostrils → nasal chamber → **pharynx** → **larynx** (epiglottis) → **trachea** → **bronchi** → **bronchioles** → **alveoli**. **Pleura** (fluid), neeche **diaphragm**. Conducting part vs respiratory part (alveoli).Open full diagram page →पूरा डायग्राम पेज खोलें →Poora diagram page kholiye →

We have two lungs covered by a double-layered pleura with pleural fluid between them, which reduces friction on the lung surface. The outer pleural membrane is in close contact with the thoracic lining and the inner one with the lung surface. The part from the external nostrils up to the terminal bronchioles is the conducting part — it transports air to the alveoli, clears it of foreign particles, humidifies it and brings it to body temperature. The alveoli and their ducts form the respiratory or exchange part, the site of actual diffusion of O₂ and CO₂ between blood and atmospheric air. The lungs lie in the air-tight thoracic chamber, formed dorsally by the vertebral column, ventrally by the sternum, laterally by the ribs and on the lower side by the dome-shaped diaphragm; any change in thoracic volume is reflected in the lung (pulmonary) cavity — essential for breathing, as pulmonary volume cannot be altered directly.दो फेफड़े दोहरी परत वाले फुप्फुसावरण से ढके, जिनके बीच फुप्फुस द्रव फेफड़े की सतह पर घर्षण घटाता। बाहरी परत वक्ष अस्तर से और भीतरी फेफड़े की सतह से सटी। बाह्य नासाद्वार से अंतस्थ श्वसनिका तक संवहन भाग — वायु को कूपिकाओं तक ले जाता, कणों से साफ़ करता, नम करता और शरीर ताप पर लाता। कूपिकाएँ व उनकी नलिकाएँ श्वसन या विनिमय भाग — रक्त और वायु के बीच O₂ व CO₂ के वास्तविक विसरण का स्थल। फेफड़े वायुरोधी वक्ष गुहा में, जो पृष्ठ में कशेरुक दंड, अधर में उरोस्थि, पार्श्व में पसलियों और नीचे गुंबदाकार डायाफ्राम से बनी; वक्ष आयतन का कोई परिवर्तन फुप्फुसी गुहा में प्रतिबिंबित — श्वसन के लिए आवश्यक, क्योंकि फुप्फुसी आयतन सीधे नहीं बदला जा सकता।Pleura (do parat + fluid) friction kam. Conducting part (nostrils → terminal bronchioles): hawa saaf, nam, garam. Respiratory part (alveoli): asli exchange. Lungs air-tight thorax mein — vertebral column, sternum, ribs, diaphragm.

Steps of respiration: (i) breathing (pulmonary ventilation) — atmospheric air drawn in and CO₂-rich alveolar air released; (ii) diffusion of gases (O₂ and CO₂) across the alveolar membrane; (iii) transport of gases by the blood; (iv) diffusion of O₂ and CO₂ between blood and tissues; (v) utilisation of O₂ by cells for catabolic reactions and release of CO₂ (cellular respiration).श्वसन के चरण: (i) श्वासोच्छ्वास (फुप्फुसी संवातन) — वायुमंडलीय वायु अंदर, CO₂-समृद्ध कूपिका वायु बाहर; (ii) कूपिका झिल्ली के पार गैसों (O₂, CO₂) का विसरण; (iii) रक्त द्वारा गैसों का परिवहन; (iv) रक्त और ऊतकों के बीच O₂ व CO₂ का विसरण; (v) कोशिकाओं द्वारा अपचयी क्रियाओं में O₂ उपयोग और CO₂ मुक्ति (कोशिकीय श्वसन)।Steps: breathing → alveoli par diffusion → blood se transport → tissues par diffusion → cellular respiration.

14.2Mechanism of breathingश्वसन की क्रियाविधिBreathing ka mechanism

Breathing has two stages: inspiration (atmospheric air drawn in) and expiration (alveolar air released). Air moves because of a pressure gradient between the lungs and the atmosphere. Inspiration occurs when intra-pulmonary pressure is less than atmospheric (negative pressure); expiration when it is higher. The diaphragm and the external and internal intercostal muscles between the ribs create these gradients. Inspiration starts with contraction of the diaphragm, which increases thoracic volume in the antero-posterior axis; contraction of external intercostal muscles lifts the ribs and sternum, increasing volume in the dorso-ventral axis. The overall increase in thoracic volume causes a similar increase in pulmonary volume, decreasing intra-pulmonary pressure below atmospheric and forcing air in. Relaxation of the diaphragm and intercostals returns them to normal positions, reducing thoracic and pulmonary volume, raising intra-pulmonary pressure slightly above atmospheric and expelling air — expiration. Additional abdominal muscles can increase the strength of inspiration and expiration. A healthy human breathes 12–16 times/minute; a spirometer measures the volumes involved. Inspiration, expiration.श्वासोच्छ्वास की दो अवस्थाएँ: अंतःश्वसन (वायु अंदर) और उच्छ्वसन (कूपिका वायु बाहर)। वायु फेफड़ों और वायुमंडल के बीच दाब प्रवणता से चलती। अंतःश्वसन तब जब अंतःफुप्फुसी दाब वायुमंडलीय से कम (ऋणात्मक दाब); उच्छ्वसन तब जब अधिक। डायाफ्राम और पसलियों के बीच की बाह्य व आंतरिक अंतरापर्शुका पेशियाँ ये प्रवणताएँ बनातीं। अंतःश्वसन डायाफ्राम के संकुचन से शुरू, जो वक्ष आयतन अग्र-पश्च अक्ष में बढ़ाता; बाह्य अंतरापर्शुका पेशियों का संकुचन पसलियाँ और उरोस्थि ऊपर उठाकर पृष्ठ-अधर अक्ष में आयतन बढ़ाता। वक्ष आयतन वृद्धि से फुप्फुसी आयतन बढ़ता, अंतःफुप्फुसी दाब वायुमंडलीय से कम होकर वायु अंदर आती। डायाफ्राम और अंतरापर्शुका पेशियों के शिथिलन से आयतन घटता, दाब वायुमंडलीय से थोड़ा अधिक होकर वायु बाहर — उच्छ्वसन। उदर की अतिरिक्त पेशियाँ बल बढ़ा सकतीं। स्वस्थ मनुष्य 12–16 बार/मिनट साँस लेता; आयतन स्पाइरोमीटर से मापते। अंतःश्वसन, उच्छ्वसन।Pressure gradient. Inspiration: diaphragm contract (antero-posterior) + external intercostals (ribs upar, dorso-ventral) → volume ↑ → pressure < atmosphere → hawa andar. Expiration: relax → pressure > atmosphere → bahar. 12–16 baar/min; spirometer. Inspiration, expiration.

Mechanism of breathing — labelled diagram — **Mechanism of breathingश्वसन की क्रियाविधिMechanism of breathing**NCERT Fig 14.2 · 2 tappable partsटैप करने योग्य भागtappable partsInspiration (active): the **diaphragm contracts** (flattens), increasing thoracic volume in the antero-posterior axis; **external intercostal muscles** contract, lifting the ribs and sternum (dorso-ventral axis). Pulmonary volume rises, intra-pulmonary pressure falls below atmospheric, and air rushes in. **Expiration**: diaphragm and intercostals **relax**, thoracic and pulmonary volume decrease, intra-pulmonary pressure rises slightly above atmospheric, and air is expelled. Abdominal muscles help in forceful breathing.अंतःश्वसन (सक्रिय): **डायाफ्राम संकुचित** (चपटा) होकर वक्ष गुहा का आयतन अग्र-पश्च अक्ष में बढ़ाता; **बाह्य अंतरापर्शुका पेशियाँ** संकुचित होकर पसलियाँ और उरोस्थि ऊपर उठातीं (पृष्ठ-अधर अक्ष)। फुप्फुसी आयतन बढ़ता, अंतःफुप्फुसी दाब वायुमंडलीय से कम, वायु अंदर। **उच्छ्वसन**: डायाफ्राम और अंतरापर्शुका पेशियाँ **शिथिल**, आयतन घटता, अंतःफुप्फुसी दाब वायुमंडलीय से थोड़ा अधिक, वायु बाहर। बलपूर्वक श्वसन में उदर पेशियाँ सहायक।**Inspiration**: diaphragm **contract** (flat) + external intercostals → ribs upar → volume ↑, pressure ↓ → hawa andar. **Expiration**: relax → volume ↓, pressure ↑ → hawa bahar.Open full diagram page →पूरा डायग्राम पेज खोलें →Poora diagram page kholiye →

श्वसन की क्रियाविधि — नामांकित चित्र — **Mechanism of breathingश्वसन की क्रियाविधिMechanism of breathing**NCERT Fig 14.2 · 2 tappable partsटैप करने योग्य भागtappable partsInspiration (active): the **diaphragm contracts** (flattens), increasing thoracic volume in the antero-posterior axis; **external intercostal muscles** contract, lifting the ribs and sternum (dorso-ventral axis). Pulmonary volume rises, intra-pulmonary pressure falls below atmospheric, and air rushes in. **Expiration**: diaphragm and intercostals **relax**, thoracic and pulmonary volume decrease, intra-pulmonary pressure rises slightly above atmospheric, and air is expelled. Abdominal muscles help in forceful breathing.अंतःश्वसन (सक्रिय): **डायाफ्राम संकुचित** (चपटा) होकर वक्ष गुहा का आयतन अग्र-पश्च अक्ष में बढ़ाता; **बाह्य अंतरापर्शुका पेशियाँ** संकुचित होकर पसलियाँ और उरोस्थि ऊपर उठातीं (पृष्ठ-अधर अक्ष)। फुप्फुसी आयतन बढ़ता, अंतःफुप्फुसी दाब वायुमंडलीय से कम, वायु अंदर। **उच्छ्वसन**: डायाफ्राम और अंतरापर्शुका पेशियाँ **शिथिल**, आयतन घटता, अंतःफुप्फुसी दाब वायुमंडलीय से थोड़ा अधिक, वायु बाहर। बलपूर्वक श्वसन में उदर पेशियाँ सहायक।**Inspiration**: diaphragm **contract** (flat) + external intercostals → ribs upar → volume ↑, pressure ↓ → hawa andar. **Expiration**: relax → volume ↓, pressure ↑ → hawa bahar.Open full diagram page →पूरा डायग्राम पेज खोलें →Poora diagram page kholiye →

14.2.1Respiratory volumes and capacitiesश्वसन आयतन और क्षमताएँRespiratory volumes aur capacities

Tidal volume (TV) — air inspired or expired in a normal respiration, approx. 500 mL; a healthy man breathes about 6000–8000 mL per minute.ज्वारीय आयतन (TV) — सामान्य श्वसन में अंदर या बाहर वायु, लगभग 500 mL; स्वस्थ व्यक्ति लगभग 6000–8000 mL प्रति मिनट।TV ≈ 500 mL; 6000–8000 mL/min.
Inspiratory reserve volume (IRV) — additional air inspired by a forcible inspiration: 2500–3000 mL.अंतःश्वसन आरक्षित आयतन (IRV) — बलपूर्वक अंतःश्वसन से अतिरिक्त वायु: 2500–3000 mL।IRV 2500–3000 mL.
Expiratory reserve volume (ERV) — additional air expired by a forcible expiration: 1000–1100 mL.उच्छ्वसन आरक्षित आयतन (ERV) — बलपूर्वक उच्छ्वसन से अतिरिक्त वायु: 1000–1100 mL।ERV 1000–1100 mL.
Residual volume (RV) — air remaining in the lungs even after a forcible expiration: 1100–1200 mL.अवशिष्ट आयतन (RV) — बलपूर्वक उच्छ्वसन के बाद भी फेफड़ों में शेष वायु: 1100–1200 mL।RV 1100–1200 mL.
Inspiratory capacity (IC) = TV + IRV; Expiratory capacity (EC) = TV + ERV; Functional residual capacity (FRC) = ERV + RV (air left after a normal expiration).अंतःश्वसन क्षमता (IC) = TV + IRV; उच्छ्वसन क्षमता (EC) = TV + ERV; क्रियात्मक अवशिष्ट क्षमता (FRC) = ERV + RV (सामान्य उच्छ्वसन के बाद शेष)।IC = TV + IRV, EC = TV + ERV, FRC = ERV + RV.
Vital capacity (VC) = ERV + TV + IRV — the maximum air a person can breathe in after a forced expiration (or out after a forced inspiration). Total lung capacity (TLC) = RV + ERV + TV + IRV = VC + RV.जैव क्षमता (VC) = ERV + TV + IRV — बलपूर्वक उच्छ्वसन के बाद अधिकतम अंतःश्वसन (या बलपूर्वक अंतःश्वसन के बाद अधिकतम उच्छ्वसन)। कुल फेफड़ा क्षमता (TLC) = RV + ERV + TV + IRV = VC + RV।VC = ERV + TV + IRV; TLC = VC + RV.

Respiratory volumes and capacities — labelled diagram — **Respiratory volumes and capacitiesश्वसन आयतन और क्षमताएँRespiratory volumes and capacities**NCERT Section 14.2.1 · 8 tappable partsटैप करने योग्य भागtappable partsTidal volume (TV) ≈ **500 mL** per normal breath (6000–8000 mL per minute). **IRV** 2500–3000 mL (extra by forcible inspiration); **ERV** 1000–1100 mL (extra by forcible expiration); RV 1100–1200 mL (left even after forcible expiration). Capacities: IC = TV + IRV; EC = TV + ERV; **FRC** = ERV + RV; VC = ERV + TV + IRV; **TLC** = VC + RV. A spirometer measures them.ज्वारीय आयतन (TV) ≈ **500 mL** प्रति सामान्य श्वास (6000–8000 mL प्रति मिनट)। **IRV** 2500–3000 mL (बलपूर्वक अंतःश्वसन से अतिरिक्त); **ERV** 1000–1100 mL (बलपूर्वक उच्छ्वसन से अतिरिक्त); RV 1100–1200 mL (बलपूर्वक उच्छ्वसन के बाद भी शेष)। क्षमताएँ: IC = TV + IRV; EC = TV + ERV; **FRC** = ERV + RV; VC = ERV + TV + IRV; **TLC** = VC + RV। स्पाइरोमीटर से मापते।**TV ≈ 500 mL**, IRV 2500–3000, ERV 1000–1100, RV 1100–1200. IC = TV + IRV, EC = TV + ERV, FRC = ERV + RV, **VC = IRV + TV + ERV**, TLC = VC + RV.Open full diagram page →पूरा डायग्राम पेज खोलें →Poora diagram page kholiye →

श्वसन आयतन और क्षमताएँ — नामांकित चित्र — **Respiratory volumes and capacitiesश्वसन आयतन और क्षमताएँRespiratory volumes and capacities**NCERT Section 14.2.1 · 8 tappable partsटैप करने योग्य भागtappable partsTidal volume (TV) ≈ **500 mL** per normal breath (6000–8000 mL per minute). **IRV** 2500–3000 mL (extra by forcible inspiration); **ERV** 1000–1100 mL (extra by forcible expiration); RV 1100–1200 mL (left even after forcible expiration). Capacities: IC = TV + IRV; EC = TV + ERV; **FRC** = ERV + RV; VC = ERV + TV + IRV; **TLC** = VC + RV. A spirometer measures them.ज्वारीय आयतन (TV) ≈ **500 mL** प्रति सामान्य श्वास (6000–8000 mL प्रति मिनट)। **IRV** 2500–3000 mL (बलपूर्वक अंतःश्वसन से अतिरिक्त); **ERV** 1000–1100 mL (बलपूर्वक उच्छ्वसन से अतिरिक्त); RV 1100–1200 mL (बलपूर्वक उच्छ्वसन के बाद भी शेष)। क्षमताएँ: IC = TV + IRV; EC = TV + ERV; **FRC** = ERV + RV; VC = ERV + TV + IRV; **TLC** = VC + RV। स्पाइरोमीटर से मापते।**TV ≈ 500 mL**, IRV 2500–3000, ERV 1000–1100, RV 1100–1200. IC = TV + IRV, EC = TV + ERV, FRC = ERV + RV, **VC = IRV + TV + ERV**, TLC = VC + RV.Open full diagram page →पूरा डायग्राम पेज खोलें →Poora diagram page kholiye →

14.3Exchange of gasesगैसों का विनिमयGas exchange

Alveoli are the primary sites of gas exchange; exchange also occurs between blood and tissues. O₂ and CO₂ are exchanged by simple diffusion based on pressure/concentration gradients. Solubility of the gases and the thickness of the membranes also matter. The pressure contributed by an individual gas in a mixture is its partial pressure — pO₂ and pCO₂. There is a gradient for O₂ from alveoli to blood and from blood to tissues, and the opposite for CO₂. As the solubility of CO₂ is 20–25 times higher than O₂, much more CO₂ diffuses per unit difference in partial pressure. The diffusion membrane has three major layers — the thin squamous epithelium of alveoli, the endothelium of alveolar capillaries and the basement substance between them — but its total thickness is much less than a millimetre, so all factors favour diffusion of O₂ from alveoli to tissues and of CO₂ from tissues to alveoli. Diffusion membrane.कूपिकाएँ गैस विनिमय के प्राथमिक स्थल; रक्त और ऊतकों के बीच भी विनिमय। O₂ और CO₂ दाब/सांद्रता प्रवणता पर सरल विसरण से। गैसों की विलेयता और झिल्ली की मोटाई भी महत्वपूर्ण। गैसों के मिश्रण में एक गैस का दाब उसका आंशिक दाब — pO₂ व pCO₂। O₂ की प्रवणता कूपिका से रक्त और रक्त से ऊतक की ओर, CO₂ की उलटी। CO₂ की विलेयता O₂ से 20–25 गुना अधिक, अतः प्रति इकाई आंशिक दाब अंतर कहीं अधिक CO₂ विसरित। विसरण झिल्ली की तीन परतें — कूपिका की पतली शल्की उपकला, कूपिका केशिकाओं का अंतःस्तर और उनके बीच आधार पदार्थ — कुल मोटाई एक मिलीमीटर से बहुत कम; अतः सभी कारक O₂ के कूपिका से ऊतक और CO₂ के ऊतक से कूपिका की ओर विसरण के अनुकूल। विसरण झिल्ली।Alveoli main site. Simple diffusion, partial pressure gradient. CO₂ 20–25 guna soluble. Membrane 3 layers, <1 mm. Diffusion membrane.

GasगैसGas	Atmospheric airवायुमंडलीय वायुAtmosphere	AlveoliकूपिकाएँAlveoli	Deoxygenated bloodविऑक्सीजनित रक्तDeoxy blood	Oxygenated bloodऑक्सीजनित रक्तOxy blood	TissuesऊतकTissues
O₂O₂O₂	159159159	104104104	404040	959595	404040
CO₂CO₂CO₂	0.30.30.3	404040	454545	404040	454545

Table: partial pressures in mm Hg (NCERT Table 14.1).तालिका: आंशिक दाब mm Hg में (NCERT तालिका 14.1)।Table: partial pressures mm Hg mein.

Exchange of gases at the alveolus — labelled diagram — **Exchange of gases at the alveolusकूपिका पर गैसों का विनिमयExchange of gases at the alveolus**NCERT Figs 14.3, 14.4 · 5 tappable partsटैप करने योग्य भागtappable partsGases diffuse down **partial-pressure gradients**. Alveolar air: pO₂ **104**, pCO₂ 40 mm Hg; deoxygenated blood arriving: pO₂ 40, pCO₂ 45 — so O₂ moves into blood and CO₂ into alveoli; blood leaving: pO₂ 95, pCO₂ 40. The **diffusion membrane** has three layers — alveolar squamous epithelium, capillary endothelium and the basement substance between them — total thickness much less than a millimetre. CO₂ is **20–25 times more soluble** than O₂, so it diffuses much more per unit pressure difference.गैसें **आंशिक दाब प्रवणता** के अनुसार विसरित। कूपिका वायु: pO₂ **104**, pCO₂ 40 mm Hg; आता विऑक्सीजनित रक्त: pO₂ 40, pCO₂ 45 — अतः O₂ रक्त में और CO₂ कूपिका में; जाता रक्त: pO₂ 95, pCO₂ 40। **विसरण झिल्ली** की तीन परतें — कूपिका की शल्की उपकला, केशिका अंतःस्तर और उनके बीच आधार पदार्थ — कुल मोटाई एक मिलीमीटर से बहुत कम। CO₂ की **विलेयता O₂ से 20–25 गुना** अधिक, अतः प्रति इकाई दाब अंतर अधिक विसरण।Partial pressure gradient: alveoli **104/40**, aata blood **40/45** → O₂ blood mein, CO₂ bahar; jaata blood **95/40**. Membrane 3 layers (<1 mm). CO₂ **20–25 guna** zyada soluble.Open full diagram page →पूरा डायग्राम पेज खोलें →Poora diagram page kholiye →

कूपिका पर गैसों का विनिमय — नामांकित चित्र — **Exchange of gases at the alveolusकूपिका पर गैसों का विनिमयExchange of gases at the alveolus**NCERT Figs 14.3, 14.4 · 5 tappable partsटैप करने योग्य भागtappable partsGases diffuse down **partial-pressure gradients**. Alveolar air: pO₂ **104**, pCO₂ 40 mm Hg; deoxygenated blood arriving: pO₂ 40, pCO₂ 45 — so O₂ moves into blood and CO₂ into alveoli; blood leaving: pO₂ 95, pCO₂ 40. The **diffusion membrane** has three layers — alveolar squamous epithelium, capillary endothelium and the basement substance between them — total thickness much less than a millimetre. CO₂ is **20–25 times more soluble** than O₂, so it diffuses much more per unit pressure difference.गैसें **आंशिक दाब प्रवणता** के अनुसार विसरित। कूपिका वायु: pO₂ **104**, pCO₂ 40 mm Hg; आता विऑक्सीजनित रक्त: pO₂ 40, pCO₂ 45 — अतः O₂ रक्त में और CO₂ कूपिका में; जाता रक्त: pO₂ 95, pCO₂ 40। **विसरण झिल्ली** की तीन परतें — कूपिका की शल्की उपकला, केशिका अंतःस्तर और उनके बीच आधार पदार्थ — कुल मोटाई एक मिलीमीटर से बहुत कम। CO₂ की **विलेयता O₂ से 20–25 गुना** अधिक, अतः प्रति इकाई दाब अंतर अधिक विसरण।Partial pressure gradient: alveoli **104/40**, aata blood **40/45** → O₂ blood mein, CO₂ bahar; jaata blood **95/40**. Membrane 3 layers (<1 mm). CO₂ **20–25 guna** zyada soluble.Open full diagram page →पूरा डायग्राम पेज खोलें →Poora diagram page kholiye →

14.4Transport of gasesगैसों का परिवहनGas transport

Blood is the medium of transport. About 97% of O₂ is transported by RBCs; the remaining 3% is carried dissolved in plasma. Nearly 20–25% of CO₂ is transported by RBCs, 70% as bicarbonate, and about 7% dissolved in plasma.रक्त परिवहन माध्यम है। लगभग 97% O₂ लाल रक्त कणिकाओं द्वारा; शेष 3% प्लाज़्मा में घुलकर। लगभग 20–25% CO₂ RBC द्वारा, 70% बाइकार्बोनेट के रूप में, और लगभग 7% प्लाज़्मा में घुलकर।O₂: 97% RBC, 3% plasma. CO₂: 20–25% RBC, 70% bicarbonate, 7% plasma.

14.4.1Transport of oxygenऑक्सीजन का परिवहनO₂ transport

Haemoglobin is a red, iron-containing pigment in RBCs. O₂ binds it reversibly to form oxyhaemoglobin; each haemoglobin molecule can carry a maximum of four O₂ molecules. Binding depends primarily on pO₂; pCO₂, H⁺ concentration and temperature also interfere. Plotting percentage saturation of haemoglobin with O₂ against pO₂ gives a sigmoid curve — the oxygen dissociation curve — useful to study the effect of pCO₂, H⁺ etc. on binding. In the alveoli — high pO₂, low pCO₂, lesser H⁺ and lower temperature — conditions favour formation of oxyhaemoglobin; in the tissues — low pO₂, high pCO₂, high H⁺ and higher temperature — they favour dissociation of O₂. Every 100 mL of oxygenated blood can deliver about 5 mL of O₂ to the tissues under normal physiological conditions. Dissociation curve.हीमोग्लोबिन RBC का लाल, लौहयुक्त वर्णक। O₂ इससे उत्क्रमणीय रूप से जुड़कर ऑक्सीहीमोग्लोबिन; प्रत्येक हीमोग्लोबिन अणु अधिकतम चार O₂ अणु ले जा सकता। बंधन मुख्यतः pO₂ पर; pCO₂, H⁺ सांद्रता और ताप भी प्रभावित करते। pO₂ के विरुद्ध Hb की % संतृप्ति का आलेख सिग्मॉइड वक्र — ऑक्सीजन वियोजन वक्र। कूपिकाओं में — उच्च pO₂, कम pCO₂, कम H⁺, कम ताप — ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनना अनुकूल; ऊतकों में — कम pO₂, उच्च pCO₂, अधिक H⁺, अधिक ताप — O₂ का वियोजन। सामान्य दशा में 100 mL ऑक्सीजनित रक्त ऊतकों को लगभग 5 mL O₂ देता। वियोजन वक्र।Hb + O₂ → oxyHb; ek Hb = 4 O₂. Depends on pO₂ (+ pCO₂, H⁺, temp). ODC = sigmoid. Alveoli: high pO₂, low pCO₂ → oxyHb banta; tissues: ulta → O₂ chhoot-ta. 100 mL blood → 5 mL O₂. ODC.

Oxygen dissociation curve — labelled diagram — **Oxygen dissociation curveऑक्सीजन वियोजन वक्रOxygen dissociation curve**NCERT Fig 14.5 · 4 tappable partsटैप करने योग्य भागtappable partsPlotting **% saturation of haemoglobin** against **pO₂** gives a **sigmoid curve**. In the **alveoli** (high pO₂, low pCO₂, lower H⁺, lower temperature) **oxyhaemoglobin forms**; in the **tissues** (low pO₂, high pCO₂, high H⁺, higher temperature) **O₂ dissociates**. Every 100 mL of oxygenated blood delivers about **5 mL of O₂** to the tissues. Each Hb carries up to **4 O₂**.pO₂ के विरुद्ध **हीमोग्लोबिन की % संतृप्ति** का आलेख **सिग्मॉइड वक्र** देता। **कूपिकाओं** में (उच्च pO₂, कम pCO₂, कम H⁺, कम ताप) **ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनता**; **ऊतकों** में (कम pO₂, उच्च pCO₂, अधिक H⁺, अधिक ताप) **O₂ वियोजित**। प्रत्येक 100 mL ऑक्सीजनित रक्त ऊतकों को लगभग **5 mL O₂** देता। हर Hb अधिकतम **4 O₂**।Hb % saturation vs pO₂ = **S-curve**. Lungs mein **oxyHb banta**, tissues mein **O₂ chhoot-ta**. 100 mL blood → **5 mL O₂**. Ek Hb = **4 O₂**.Open full diagram page →पूरा डायग्राम पेज खोलें →Poora diagram page kholiye →

ऑक्सीजन वियोजन वक्र — नामांकित चित्र — **Oxygen dissociation curveऑक्सीजन वियोजन वक्रOxygen dissociation curve**NCERT Fig 14.5 · 4 tappable partsटैप करने योग्य भागtappable partsPlotting **% saturation of haemoglobin** against **pO₂** gives a **sigmoid curve**. In the **alveoli** (high pO₂, low pCO₂, lower H⁺, lower temperature) **oxyhaemoglobin forms**; in the **tissues** (low pO₂, high pCO₂, high H⁺, higher temperature) **O₂ dissociates**. Every 100 mL of oxygenated blood delivers about **5 mL of O₂** to the tissues. Each Hb carries up to **4 O₂**.pO₂ के विरुद्ध **हीमोग्लोबिन की % संतृप्ति** का आलेख **सिग्मॉइड वक्र** देता। **कूपिकाओं** में (उच्च pO₂, कम pCO₂, कम H⁺, कम ताप) **ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनता**; **ऊतकों** में (कम pO₂, उच्च pCO₂, अधिक H⁺, अधिक ताप) **O₂ वियोजित**। प्रत्येक 100 mL ऑक्सीजनित रक्त ऊतकों को लगभग **5 mL O₂** देता। हर Hb अधिकतम **4 O₂**।Hb % saturation vs pO₂ = **S-curve**. Lungs mein **oxyHb banta**, tissues mein **O₂ chhoot-ta**. 100 mL blood → **5 mL O₂**. Ek Hb = **4 O₂**.Open full diagram page →पूरा डायग्राम पेज खोलें →Poora diagram page kholiye →

14.4.2Transport of carbon dioxideकार्बन डाइऑक्साइड का परिवहनCO₂ transport

CO₂ is carried by haemoglobin as carbamino-haemoglobin (about 20–25%). This binding depends on pCO₂; pO₂ also affects it. In the tissues, where pCO₂ is high and pO₂ low, more CO₂ binds; in the alveoli, where pCO₂ is low and pO₂ high, CO₂ dissociates from carbamino-haemoglobin. RBCs contain a very high concentration of the enzyme carbonic anhydrase (also present in small amounts in plasma), which catalyses both directions: CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ HCO₃⁻ + H⁺. At the tissues, CO₂ diffuses into blood (RBCs and plasma) and forms HCO₃⁻ and H⁺; at the alveoli, where pCO₂ is low, the reaction runs the opposite way, forming CO₂ and H₂O. CO₂ trapped as bicarbonate at the tissue level and transported to the alveoli is released as CO₂. Every 100 mL of deoxygenated blood delivers about 4 mL of CO₂ to the alveoli.CO₂ हीमोग्लोबिन द्वारा कार्बामिनो-हीमोग्लोबिन के रूप में (लगभग 20–25%)। यह बंधन pCO₂ पर निर्भर; pO₂ भी प्रभावित करता। ऊतकों में (उच्च pCO₂, कम pO₂) अधिक CO₂ जुड़ती; कूपिकाओं में (कम pCO₂, उच्च pO₂) CO₂ अलग होती। RBC में एंजाइम कार्बोनिक ऐनहाइड्रेज़ की बहुत अधिक सांद्रता (प्लाज़्मा में भी थोड़ा), जो दोनों दिशाओं को उत्प्रेरित करता: CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ HCO₃⁻ + H⁺। ऊतकों पर CO₂ रक्त में विसरित होकर HCO₃⁻ और H⁺ बनाती; कूपिकाओं पर (कम pCO₂) अभिक्रिया उलटी, CO₂ और H₂O बनते। ऊतक स्तर पर बाइकार्बोनेट में बँधी CO₂ कूपिकाओं में CO₂ के रूप में मुक्त। 100 mL विऑक्सीजनित रक्त कूपिकाओं को लगभग 4 mL CO₂ देता।CO₂ → carbamino-Hb (20–25%). Carbonic anhydrase (RBC): CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ HCO₃⁻ + H⁺ — tissues mein aage, alveoli mein peeche. 100 mL blood → 4 mL CO₂.

14.5Regulation of respirationश्वसन का नियमनRespiration ka regulation

Humans can maintain and moderate the respiratory rhythm to suit the body’s demands — done by the neural system. The respiratory rhythm centre in the medulla is primarily responsible. The pneumotaxic centre in the pons can moderate the rhythm centre; its neural signal can reduce the duration of inspiration and thereby alter the respiratory rate. A chemosensitive area adjacent to the rhythm centre is highly sensitive to CO₂ and hydrogen ions; an increase in these activates it, which signals the rhythm centre to adjust the respiratory process so they can be eliminated. Receptors in the aortic arch and carotid artery also recognise changes in CO₂ and H⁺ and send signals to the rhythm centre. The role of oxygen in regulating the rhythm is quite insignificant.मनुष्य शरीर की माँग के अनुसार श्वसन लय बनाए और बदल सकता — यह तंत्रिका तंत्र करता। मेडुला का श्वसन लय केंद्र मुख्य रूप से उत्तरदायी। पोंस का श्वास प्रभावी (न्यूमोटैक्सिक) केंद्र लय केंद्र को नियंत्रित कर सकता; इसका संकेत अंतःश्वसन की अवधि घटाकर श्वसन दर बदलता। लय केंद्र के पास रसायन-संवेदी क्षेत्र CO₂ और हाइड्रोजन आयनों के प्रति अत्यंत संवेदी; इनकी वृद्धि इसे सक्रिय कर लय केंद्र को संकेत देती ताकि इन्हें बाहर निकाला जा सके। महाधमनी चाप और कैरोटिड धमनी के ग्राही भी CO₂ व H⁺ के परिवर्तन पहचानकर संकेत भेजते। लय नियमन में ऑक्सीजन की भूमिका नगण्य।Neural: medulla ka respiratory rhythm centre; pons ka pneumotaxic centre (inspiration chhota → rate badle). Chemosensitive area — CO₂ + H⁺ se active. Aortic arch + carotid receptors. O₂ ka role nagany.

14.6Disorders of respiratory systemश्वसन तंत्र के विकारRespiratory disorders

Asthma — difficulty in breathing causing wheezing due to inflammation of bronchi and bronchioles.दमा (अस्थमा) — श्वसनी और श्वसनिकाओं की सूजन से साँस लेने में कठिनाई और घरघराहट।Asthma — bronchi/bronchioles mein sujan, wheezing.
Emphysema — a chronic disorder in which alveolar walls are damaged, decreasing the respiratory surface; a major cause is cigarette smoking.वातस्फीति (एम्फ़ाइसीमा) — दीर्घकालिक विकार जिसमें कूपिका भित्तियाँ क्षतिग्रस्त, श्वसन सतह घटती; मुख्य कारण धूम्रपान।Emphysema — alveoli ki deewar kharab, smoking.
Occupational respiratory disorders — in industries involving grinding or stone-breaking, so much dust is produced that the body’s defence cannot cope; long exposure causes inflammation leading to fibrosis (proliferation of fibrous tissue) and serious lung damage. Workers should wear protective masks.व्यावसायिक श्वसन विकार — पिसाई या पत्थर तोड़ने वाले उद्योगों में इतनी धूल कि शरीर की रक्षा क्रिया सामना न कर सके; लंबे संपर्क से सूजन, फिर फ़ाइब्रोसिस (रेशेदार ऊतक की वृद्धि) और फेफड़ों को गंभीर क्षति। श्रमिकों को सुरक्षात्मक मास्क पहनने चाहिए।Occupational — dhool se fibrosis; mask pehno.

★ Yaad rakho — quick revision★ याद रखो — झटपट दोहराव★ Yaad rakho — quick revision

Sponges/coelenterates/flatworms — body surface; earthworm — moist cuticle; insects — tracheae; fish — gills; frog — skin + lungs.स्पंज/सीलेंटरेट/चपटे कृमि — शरीर सतह; केंचुआ — नम क्यूटिकल; कीट — श्वासनलिकाएँ; मछली — क्लोम; मेंढक — त्वचा + फेफड़े।Organs list.
Trachea divides at the 5th thoracic vertebra; epiglottis covers the glottis while swallowing.श्वासनली 5वीं वक्षीय कशेरुका पर विभाजित; निगलते समय घाँटी ढक्कन कंठद्वार ढकता।5th thoracic vertebra.
Inspiration: diaphragm + external intercostals contract → intra-pulmonary pressure below atmospheric.अंतःश्वसन: डायाफ्राम + बाह्य अंतरापर्शुका संकुचित → अंतःफुप्फुसी दाब वायुमंडल से कम।Diaphragm contract.
TV 500 mL, IRV 2500–3000, ERV 1000–1100, RV 1100–1200 mL; VC = IRV + TV + ERV; TLC = VC + RV; breathing 12–16/min.ज्वारीय आयतन (TV) 500 mL, IRV 2500–3000, ERV 1000–1100, अवशिष्ट आयतन 1100–1200 mL; जैव क्षमता = IRV + TV + ERV; कुल क्षमता = जैव क्षमता + RV; श्वास दर 12–16 बार/मिनट।Volumes.
pO₂/pCO₂ (mm Hg): air 159/0.3, alveoli 104/40, deoxygenated blood 40/45, oxygenated 95/40, tissues 40/45.pO₂/pCO₂ (mm Hg): वायु 159/0.3, कूपिका 104/40, विऑक्सीजनित रक्त 40/45, ऑक्सीजनित 95/40, ऊतक 40/45।Table 14.1.
O₂: 97% by RBC (Hb, 4 O₂ each), 3% plasma; CO₂: 20–25% carbamino-Hb, 70% bicarbonate, 7% plasma.O₂: 97% RBC (Hb, प्रत्येक 4 O₂), 3% प्लाज़्मा; CO₂: 20–25% कार्बामिनो-Hb, 70% बाइकार्बोनेट, 7% प्लाज़्मा।97 / 70.
100 mL blood gives 5 mL O₂ to tissues and 4 mL CO₂ to alveoli; CO₂ is 20–25 times more soluble than O₂.100 mL रक्त ऊतकों को 5 mL O₂ और कूपिकाओं को 4 mL CO₂; CO₂ की विलेयता O₂ से 20–25 गुना।5 mL / 4 mL.
Rhythm centre — medulla; pneumotaxic centre — pons; chemosensitive area responds to CO₂ and H⁺; O₂ role insignificant.लय केंद्र — मेडुला; न्यूमोटैक्सिक केंद्र — पोंस; रसायन-संवेदी क्षेत्र CO₂ व H⁺ पर; O₂ की भूमिका नगण्य।Medulla, pons.

⚠ Common mistakes⚠ आम गलतियाँ⚠ Common mistakes

Saying air is “pushed” into the lungs by the lungs themselves — lungs are passive; the diaphragm and intercostals change thoracic volume.फेफड़ों को स्वयं हवा खींचने वाला बताना — फेफड़े निष्क्रिय; डायाफ्राम व अंतरापर्शुका पेशियाँ आयतन बदलतीं।Lungs passive.
Saying the diaphragm relaxes during inspiration — it contracts (flattens) in inspiration and relaxes in expiration.अंतःश्वसन में डायाफ्राम का शिथिल होना कहना — यह अंतःश्वसन में संकुचित होता है।Inspiration = contract.
Including residual volume in vital capacity — VC = IRV + TV + ERV; RV is added only in TLC.अवशिष्ट आयतन को जैव क्षमता में जोड़ना — VC = IRV + TV + ERV; RV केवल TLC में।VC mein RV nahi.
Saying most CO₂ travels as carbamino-haemoglobin — about 70% travels as bicarbonate.अधिकतर CO₂ को कार्बामिनो-हीमोग्लोबिन में बताना — लगभग 70% बाइकार्बोनेट के रूप में।70% bicarbonate.
Saying low O₂ is the main trigger of breathing — CO₂ and H⁺ act on the chemosensitive area; O₂ has an insignificant role.कम O₂ को मुख्य उद्दीपन मानना — CO₂ व H⁺ रसायन-संवेदी क्षेत्र पर; O₂ की भूमिका नगण्य।CO₂ main trigger.

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NCERT exercises (tap a question to see the answer)NCERT अभ्यास (उत्तर देखने के लिए प्रश्न पर टैप करें)NCERT exercises (answer dekhne ke liye question par tap kijiye)

1. Define vital capacity. What is its significance?1. जैव क्षमता परिभाषित कीजिए। इसका क्या महत्व है?1. Vital capacity.

Vital capacity (VC) is the maximum volume of air a person can breathe in after a forced expiration (or breathe out after a forced inspiration): VC = ERV + TV + IRV (about 3.5–4.6 L). Significance: it measures the functional strength of the lungs and respiratory muscles; higher VC means more air (O₂) can be exchanged per breath — it is higher in athletes, mountain dwellers and wind-instrument players, and lower in lung disorders (asthma, emphysema, fibrosis), so it is used in clinical diagnosis with a spirometer. More fresh air replaces residual air, improving gas exchange.जैव क्षमता (VC) — बलपूर्वक उच्छ्वसन के बाद अधिकतम अंतःश्वसित वायु (या बलपूर्वक अंतःश्वसन के बाद अधिकतम उच्छ्वसित): VC = ERV + TV + IRV (लगभग 3.5–4.6 L)। महत्व: फेफड़ों और श्वसन पेशियों की क्रियात्मक क्षमता का माप; अधिक VC = प्रति श्वास अधिक वायु (O₂) विनिमय — खिलाड़ियों, पर्वतवासियों, वायु वाद्य वादकों में अधिक, फेफड़ा रोगों (दमा, वातस्फीति, फ़ाइब्रोसिस) में कम; इसलिए स्पाइरोमीटर से नैदानिक निदान में उपयोगी।VC = ERV + TV + IRV. Lungs ki taakat ka maap; athletes mein zyada, lung disease mein kam; diagnosis mein use.

2. State the volume of air remaining in the lungs after a normal breathing.2. सामान्य श्वसन के बाद फेफड़ों में शेष वायु का आयतन बताइए।2. Normal breathing ke baad bachi hawa.

After a normal expiration the air left in the lungs is the functional residual capacity (FRC) = ERV + RV = (1000–1100) + (1100–1200) ≈ 2100–2300 mL.सामान्य उच्छ्वसन के बाद फेफड़ों में शेष वायु क्रियात्मक अवशिष्ट क्षमता (FRC) = ERV + RV = (1000–1100) + (1100–1200) ≈ 2100–2300 mL।FRC = ERV + RV ≈ 2100–2300 mL.

3. Diffusion of gases occurs in the alveolar region only and not in the other parts of respiratory system. Why?3. गैसों का विसरण केवल कूपिका क्षेत्र में होता है, श्वसन तंत्र के अन्य भागों में नहीं। क्यों?3. Sirf alveoli mein kyon?

Because only the alveoli have the features needed for diffusion: (1) a very thin diffusion membrane (alveolar squamous epithelium + basement substance + capillary endothelium, much less than 1 mm thick); (2) a rich network of blood capillaries; (3) a huge moist surface area; (4) a partial-pressure gradient for O₂ and CO₂ between alveolar air and blood. The rest of the tract (nose to terminal bronchioles) is the conducting part — thick-walled tubes, supported by cartilage, without such capillary contact — that only carries, filters, warms and moistens air.क्योंकि विसरण हेतु आवश्यक लक्षण केवल कूपिकाओं में: (1) बहुत पतली विसरण झिल्ली (कूपिका शल्की उपकला + आधार पदार्थ + केशिका अंतःस्तर, 1 mm से बहुत कम); (2) केशिकाओं का घना जाल; (3) विशाल नम सतह; (4) कूपिका वायु और रक्त के बीच O₂ व CO₂ की आंशिक दाब प्रवणता। शेष मार्ग (नाक से अंतस्थ श्वसनिका) संवहन भाग — उपास्थि से सहारा पाती मोटी नलिकाएँ, ऐसा केशिका संपर्क नहीं — केवल वायु ले जाते, छानते, गर्म व नम करते।Alveoli: patli membrane, capillaries, badi nam surface, pressure gradient. Baaki = conducting part.

4. What are the major transport mechanisms for CO₂? Explain.4. CO₂ के परिवहन की मुख्य क्रियाविधियाँ क्या हैं? समझाइए।4. CO₂ transport.

(1) As bicarbonate (~70%) — in RBCs, carbonic anhydrase catalyses CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ HCO₃⁻ + H⁺; at the tissues (high pCO₂) bicarbonate forms; at the alveoli (low pCO₂) the reaction reverses and CO₂ is released. (2) As carbamino-haemoglobin (20–25%) — CO₂ binds haemoglobin; binding is favoured by high pCO₂ and low pO₂ in tissues and reversed by low pCO₂ and high pO₂ in alveoli. (3) Dissolved in plasma (~7%). Every 100 mL of deoxygenated blood delivers about 4 mL of CO₂ to the alveoli.(1) बाइकार्बोनेट के रूप में (~70%) — RBC में कार्बोनिक ऐनहाइड्रेज़ CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ HCO₃⁻ + H⁺ उत्प्रेरित करता; ऊतकों (उच्च pCO₂) पर बाइकार्बोनेट बनता, कूपिकाओं (कम pCO₂) पर अभिक्रिया उलटकर CO₂ मुक्त। (2) कार्बामिनो-हीमोग्लोबिन (20–25%) — CO₂ Hb से जुड़ती; ऊतकों में उच्च pCO₂ व कम pO₂ पर बंधन, कूपिकाओं में मुक्ति। (3) प्लाज़्मा में घुलकर (~7%)। 100 mL विऑक्सीजनित रक्त कूपिकाओं को लगभग 4 mL CO₂ देता।Bicarbonate 70% (carbonic anhydrase), carbamino-Hb 20–25%, plasma 7%. 100 mL → 4 mL CO₂.

5. What will be the pO₂ and pCO₂ in the atmospheric air compared to those in the alveolar air? (i) pO₂ lesser, pCO₂ higher (ii) pO₂ higher, pCO₂ lesser (iii) pO₂ higher, pCO₂ higher (iv) pO₂ lesser, pCO₂ lesser5. कूपिका वायु की तुलना में वायुमंडलीय वायु में pO₂ और pCO₂ कैसे होंगे? (i) pO₂ कम, pCO₂ अधिक (ii) pO₂ अधिक, pCO₂ कम (iii) दोनों अधिक (iv) दोनों कम5. Atmosphere vs alveoli.

(ii) pO₂ higher, pCO₂ lesser — atmospheric air: pO₂ 159, pCO₂ 0.3 mm Hg; alveolar air: pO₂ 104, pCO₂ 40 mm Hg.(ii) pO₂ अधिक, pCO₂ कम — वायुमंडल: pO₂ 159, pCO₂ 0.3; कूपिका: pO₂ 104, pCO₂ 40 mm Hg।(ii) — 159/0.3 vs 104/40.

6. Explain the process of inspiration under normal conditions.6. सामान्य दशा में अंतःश्वसन की प्रक्रिया समझाइए।6. Inspiration process.

Inspiration occurs when intra-pulmonary pressure becomes less than atmospheric. It begins with contraction of the diaphragm, which flattens and increases the volume of the thoracic chamber in the antero-posterior axis. At the same time the external intercostal muscles contract, lifting the ribs and sternum and increasing thoracic volume in the dorso-ventral axis. The rise in thoracic volume increases pulmonary volume, lowering intra-pulmonary pressure below atmospheric pressure, so air from outside moves into the lungs until the pressures equalise.अंतःश्वसन तब जब अंतःफुप्फुसी दाब वायुमंडलीय से कम हो। यह डायाफ्राम के संकुचन से शुरू, जो चपटा होकर वक्ष गुहा का आयतन अग्र-पश्च अक्ष में बढ़ाता। साथ ही बाह्य अंतरापर्शुका पेशियाँ संकुचित होकर पसलियाँ और उरोस्थि ऊपर उठातीं, पृष्ठ-अधर अक्ष में आयतन बढ़ाती। वक्ष आयतन वृद्धि से फुप्फुसी आयतन बढ़ता, अंतःफुप्फुसी दाब वायुमंडलीय से कम होता, और दाब बराबर होने तक बाहर की वायु फेफड़ों में आती।Diaphragm contract (flat) + external intercostals (ribs upar) → volume ↑ → pressure < atmosphere → hawa andar.

7. How is respiration regulated?7. श्वसन का नियमन कैसे होता है?7. Regulation.

By the neural system. (1) The respiratory rhythm centre in the medulla sets the basic rhythm. (2) The pneumotaxic centre in the pons moderates it — its signals reduce the duration of inspiration and so alter the rate. (3) A chemosensitive area next to the rhythm centre is highly sensitive to CO₂ and H⁺; when they rise, it signals the rhythm centre to adjust breathing so they are eliminated. (4) Receptors in the aortic arch and carotid artery also detect changes in CO₂ and H⁺ and signal the rhythm centre. The role of O₂ in regulation is quite insignificant.तंत्रिका तंत्र द्वारा। (1) मेडुला का श्वसन लय केंद्र मूल लय तय करता। (2) पोंस का न्यूमोटैक्सिक केंद्र इसे नियंत्रित करता — अंतःश्वसन की अवधि घटाकर दर बदलता। (3) लय केंद्र के पास रसायन-संवेदी क्षेत्र CO₂ और H⁺ के प्रति संवेदी; इनके बढ़ने पर लय केंद्र को संकेत देकर श्वसन समायोजित। (4) महाधमनी चाप और कैरोटिड धमनी के ग्राही भी CO₂ व H⁺ परिवर्तन पहचानते। O₂ की भूमिका नगण्य।Medulla rhythm centre; pons pneumotaxic; chemosensitive area (CO₂, H⁺); aortic/carotid receptors. O₂ ka role nagany.

8. What is the effect of pCO₂ on oxygen transport?8. ऑक्सीजन परिवहन पर pCO₂ का क्या प्रभाव है?8. pCO₂ ka effect.

High pCO₂ decreases the binding of O₂ to haemoglobin and promotes its dissociation. In the tissues, where pCO₂ is high (with high H⁺ and temperature) and pO₂ low, O₂ is released from oxyhaemoglobin — the dissociation curve shifts to the right. In the alveoli, where pCO₂ is low and pO₂ high, formation of oxyhaemoglobin is favoured. Thus pCO₂ helps load O₂ in the lungs and unload it in the tissues.उच्च pCO₂ Hb से O₂ के बंधन को घटाता और वियोजन बढ़ाता। ऊतकों में (उच्च pCO₂, H⁺, ताप; कम pO₂) ऑक्सीहीमोग्लोबिन से O₂ मुक्त — वियोजन वक्र दाईं ओर खिसकता। कूपिकाओं में (कम pCO₂, उच्च pO₂) ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनना अनुकूल। अतः pCO₂ फेफड़ों में O₂ लादने और ऊतकों में उतारने में सहायक।pCO₂ zyada → O₂ Hb se chhoot-ti (tissues); kam → oxyHb banta (lungs).

9. What happens to the respiratory process in a man going up a hill?9. पहाड़ पर चढ़ते व्यक्ति के श्वसन पर क्या प्रभाव पड़ता है?9. Pahad par?

At high altitude atmospheric pressure and hence pO₂ are low, so less O₂ diffuses into the blood and haemoglobin is less saturated. The body responds by increasing the breathing rate and depth (and heart rate) to get more O₂; the person may feel breathlessness, headache, fatigue (altitude sickness / hypoxia). If he stays longer, the body acclimatises — e.g. more RBCs and haemoglobin are produced, improving O₂-carrying capacity.ऊँचाई पर वायुमंडलीय दाब और इसलिए pO₂ कम, अतः कम O₂ रक्त में विसरित, Hb कम संतृप्त। शरीर अधिक O₂ हेतु श्वसन दर व गहराई (और हृदय गति) बढ़ाता; साँस फूलना, सिरदर्द, थकान (ऊँचाई रोग / हाइपोक्सिया)। लंबे समय रहने पर अनुकूलन — अधिक RBC व हीमोग्लोबिन बनते।Upar pO₂ kam → saans tez, dil tez, hypoxia; dheere-dheere zyada RBC/Hb.

10. What is the site of gaseous exchange in an insect?10. कीट में गैस विनिमय का स्थल क्या है?10. Insect mein?

Insects have a network of tracheal tubes (tracheae) that open outside through spiracles and branch into fine tracheoles; gas exchange occurs directly between the tracheoles and the body cells (tissues).कीटों में श्वासनलिकाओं (ट्रेकिया) का जाल, जो श्वासरंध्रों से बाहर खुलता और महीन श्वासनलिकाओं (ट्रेकियोल) में बँटता; गैस विनिमय सीधे ट्रेकियोल और शरीर कोशिकाओं के बीच।Tracheal tubes / tracheoles se seedha cells tak.

11. Define oxygen dissociation curve. Can you suggest any reason for its sigmoidal pattern?11. ऑक्सीजन वियोजन वक्र परिभाषित कीजिए। इसके सिग्मॉइड आकार का कारण बताइए।11. ODC sigmoid kyon?

The oxygen dissociation curve is the curve obtained by plotting the percentage saturation of haemoglobin with O₂ against pO₂. It is sigmoid because of the cooperative binding of O₂ to haemoglobin: each Hb has four haem sites; binding of the first O₂ is difficult, but it changes the shape of Hb so the next O₂ molecules bind more easily, giving a steep middle part; near full saturation few sites remain, so the curve flattens.ऑक्सीजन वियोजन वक्र — pO₂ के विरुद्ध Hb की O₂ से % संतृप्ति का आलेख। यह सिग्मॉइड इसलिए कि Hb से O₂ का बंधन सहकारी है: हर Hb में चार हीम स्थल; पहले O₂ का जुड़ना कठिन, पर इससे Hb की आकृति बदलती और अगले O₂ आसानी से जुड़ते — बीच का भाग तीव्र; पूर्ण संतृप्ति के पास कम स्थल बचते, वक्र सपाट।Hb % saturation vs pO₂. Sigmoid — cooperative binding (pehla O₂ mushkil, baaki aasaan, end mein flat).

12. Have you heard about hypoxia? Try to gather information about it, and discuss with your friends.12. क्या आपने हाइपोक्सिया के बारे में सुना है? जानकारी एकत्र कर मित्रों से चर्चा कीजिए।12. Hypoxia.

Hypoxia is a condition of inadequate O₂ supply to the body tissues. Causes: low pO₂ at high altitude (altitude sickness), lung diseases (asthma, emphysema, pneumonia), anaemia (less haemoglobin), poor circulation, or poisoning (e.g. carbon monoxide binds Hb). Symptoms: breathlessness, rapid breathing and heartbeat, headache, fatigue, confusion, bluish skin/lips (cyanosis). Treatment: oxygen supply, descending to lower altitude, treating the cause.हाइपोक्सिया — ऊतकों को अपर्याप्त O₂ की दशा। कारण: अधिक ऊँचाई पर कम pO₂ (ऊँचाई रोग), फेफड़ा रोग (दमा, वातस्फीति, निमोनिया), रक्ताल्पता (कम Hb), कम परिसंचरण, विषाक्तता (जैसे कार्बन मोनोऑक्साइड Hb से जुड़ता)। लक्षण: साँस फूलना, तेज़ श्वास व धड़कन, सिरदर्द, थकान, भ्रम, नीली त्वचा/होंठ। उपचार: ऑक्सीजन, कम ऊँचाई पर लौटना, कारण का इलाज।Hypoxia = tissues ko kam O₂. Kaaran: altitude, lung disease, anaemia, CO poisoning. Lakshan: saans phoolna, sir dard, neele hont.

13. Distinguish between (a) IRV and ERV (b) Inspiratory capacity and Expiratory capacity (c) Vital capacity and Total lung capacity.13. अंतर बताइए: (a) IRV और ERV (b) अंतःश्वसन क्षमता और उच्छ्वसन क्षमता (c) जैव क्षमता और कुल फेफड़ा क्षमता।13. Distinguish.

(a) IRV — additional air that can be inspired by forcible inspiration after a normal inspiration (2500–3000 mL); ERV — additional air that can be expired by forcible expiration after a normal expiration (1000–1100 mL). (b) Inspiratory capacity — total air inspired after a normal expiration = TV + IRV; Expiratory capacity — total air expired after a normal inspiration = TV + ERV. (c) Vital capacity — maximum air breathed in after a forced expiration = ERV + TV + IRV (does not include RV); Total lung capacity — total air in the lungs at the end of forced inspiration = VC + RV.(a) IRV — सामान्य अंतःश्वसन के बाद बलपूर्वक अंतःश्वसन से अतिरिक्त वायु (2500–3000 mL); ERV — सामान्य उच्छ्वसन के बाद बलपूर्वक उच्छ्वसन से अतिरिक्त (1000–1100 mL)। (b) अंतःश्वसन क्षमता — सामान्य उच्छ्वसन के बाद कुल अंतःश्वसन = TV + IRV; उच्छ्वसन क्षमता — सामान्य अंतःश्वसन के बाद कुल उच्छ्वसन = TV + ERV। (c) जैव क्षमता = ERV + TV + IRV (RV नहीं); कुल फेफड़ा क्षमता = VC + RV।(a) IRV force se andar 2500–3000; ERV force se bahar 1000–1100. (b) IC = TV + IRV; EC = TV + ERV. (c) VC = ERV + TV + IRV; TLC = VC + RV.

14. What is tidal volume? Find out the tidal volume (approximate value) for a healthy human in an hour.14. ज्वारीय आयतन क्या है? स्वस्थ मनुष्य का एक घंटे का ज्वारीय आयतन (लगभग) ज्ञात कीजिए।14. Tidal volume per hour.

Tidal volume (TV) is the volume of air inspired or expired during a normal respiration — about 500 mL. A healthy person breathes 12–16 times per minute, i.e. 6000–8000 mL per minute. Per hour: 6000–8000 mL × 60 = 3,60,000–4,80,000 mL (360–480 litres).ज्वारीय आयतन (TV) — सामान्य श्वसन में अंदर या बाहर वायु — लगभग 500 mL। स्वस्थ व्यक्ति 12–16 बार प्रति मिनट, अर्थात 6000–8000 mL प्रति मिनट। प्रति घंटा: 6000–8000 mL × 60 = 3,60,000–4,80,000 mL (360–480 लीटर)।TV ≈ 500 mL; 12–16/min → 6000–8000 mL/min → 360–480 L/hour.

🎯 Quiz — 14 questions🎯 क्विज़ — 14 प्रश्न🎯 Quiz — 14 questions

Tap an option. The answer and a short reason appear at once.किसी विकल्प पर टैप करें। उत्तर और छोटा कारण तुरंत दिखेगा।Kisi option par tap kijiye. Answer aur chhota reason turant dikhega.

1. Insects respire through …कीट किससे श्वसन करते हैं?Insects?

2. The trachea divides into primary bronchi at the level of …श्वासनली किस स्तर पर प्राथमिक श्वसनी में बँटती है?Trachea division?

3. During inspiration the diaphragm …अंतःश्वसन में डायाफ्राम …Inspiration diaphragm?

4. Tidal volume of a healthy human is about …स्वस्थ मनुष्य का ज्वारीय आयतन लगभग …TV?

5. Vital capacity equals …जैव क्षमता = …VC?

6. pO₂ in alveolar air is about …कूपिका वायु में pO₂ लगभग …Alveolar pO₂?

7. Solubility of CO₂ compared to O₂ is …O₂ की तुलना में CO₂ की विलेयता …CO₂ solubility?

8. Percentage of O₂ transported by RBCs is about …RBC द्वारा O₂ परिवहन लगभग …O₂ by RBC?

9. Most CO₂ is transported as …अधिकतर CO₂ किस रूप में?CO₂ mostly?

10. The enzyme carbonic anhydrase is present in high concentration in …कार्बोनिक ऐनहाइड्रेज़ की अधिक सांद्रता …Carbonic anhydrase?

11. Every 100 mL of oxygenated blood delivers about … O₂ to tissues.100 mL ऑक्सीजनित रक्त ऊतकों को लगभग … O₂ देता।O₂ delivery?

12. The pneumotaxic centre is located in the …न्यूमोटैक्सिक केंद्र कहाँ है?Pneumotaxic?

13. Damage to alveolar walls reducing respiratory surface is …कूपिका भित्ति क्षति से श्वसन सतह घटना …Alveolar damage?

14. Each haemoglobin molecule can carry at most …एक हीमोग्लोबिन अणु अधिकतम …Hb carries?

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These are Simple Learning Hub's own study notes written to follow the NCERT Class 11 Biology textbook (2026-27 reprint of the rationalised edition) section by section; read them with the official NCERT chapter. Diagrams are original SLH drawings based on the NCERT figures they name.ये Simple Learning Hub के अपने स्टडी नोट्स हैं, जो NCERT कक्षा 11 जीव विज्ञान की किताब (2026-27) के हर अनुभाग के साथ लिखे गए हैं; इन्हें NCERT के आधिकारिक अध्याय के साथ पढ़िए। डायग्राम SLH के अपने बनाए चित्र हैं।Ye Simple Learning Hub ke apne study notes hain, jo NCERT Class 11 Biology ki kitaab (2026-27) ke har section ke saath likhe gaye hain; inhe NCERT ke official chapter ke saath padhiye. Diagrams SLH ki apni drawings hain.