మానవ జీర్ణ & శ్వాస వ్యవస్థ (Digestive & Respiratory System)

మనం తిన్న ఆహారాన్ని శరీరం ఉపయోగించుకునే చిన్న అణువులుగా మార్చే ప్రక్రియను జీర్ణక్రియ (Digestion) అంటారు. నోటి నుండి గుదం వరకు ఉండే గొట్టాన్ని ఆహార నాళం (Alimentary canal) అంటారు.

• ఆహార నాళంలో భాగాలు (క్రమం): నోరు → గ్రసని (Pharynx) → ఆహారవాహిక (Oesophagus) → జఠరం (Stomach) → చిన్న ప్రేగు → పెద్ద ప్రేగు → గుదం.
• అనుబంధ గ్రంథులు: లాలాజల గ్రంథులు, కాలేయం, క్లోమం (Pancreas).
• జీర్ణక్రియ దశలు: ఆహారం తీసుకోవడం (Ingestion) → జీర్ణం (Digestion) → శోషణ (Absorption) → స్వాంగీకరణ (Assimilation) → విసర్జన (Egestion).
• ఆహారవాహిక: ఆహారాన్ని పెరిస్టాల్సిస్ (Peristalsis) అనే తరంగ కదలికలతో కిందికి తోస్తుంది. ఇక్కడ జీర్ణక్రియ జరగదు.
• పళ్లు (Teeth):
  1. పాల పళ్లు: 20; శాశ్వత పళ్లు: 32.
  2. 4 రకాలు: కోతి పళ్లు (Incisors) 8, కోరపళ్లు (Canines) 4, చర్వణకాలు ముందు (Premolars) 8, చర్వణకాలు (Molars) 12.
  3. దంతక్షయానికి కారణం బ్యాక్టీరియా; పళ్ల పైపొర ఎనామిల్ (Enamel) శరీరంలో అత్యంత గట్టి పదార్థం.
  4. చివరి దవడ దంతాలను జ్ఞాన దంతాలు (Wisdom teeth) అంటారు.
• జఠరం (Stomach):
  1. J ఆకారపు కండర సంచి
  2. హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం (HCl), పెప్సిన్ ఎంజైమ్, శ్లేష్మం ఉత్పత్తి అవుతాయి.
• HCl ఆహారంలోని సూక్ష్మజీవులను చంపుతుంది, పెప్సిన్‌ను చురుకుగా చేస్తుంది.
• శ్లేష్మం జఠరాన్ని ఆమ్లం నుండి కాపాడుతుంది.
• జఠర వ్రణం (Ulcer) శ్లేష్మ పొర దెబ్బతినడం వల్ల వస్తుంది
• హెలికోబాక్టర్ పైలోరి బ్యాక్టీరియా కారణమని కనుగొన్నారు.
• పోషకాలు: పిండి పదార్థాలు (కార్బోహైడ్రేట్లు), ప్రోటీన్లు, కొవ్వులు జీర్ణమై వరుసగా గ్లూకోజ్, అమైనో ఆమ్లాలు, కొవ్వు ఆమ్లాలుగా మారతాయి.

ఆహారంలోని పెద్ద అణువులను విచ్ఛిన్నం చేసేవి జీర్ణ ఎంజైములు. ఏ ఎంజైమ్ ఎక్కడ, దేనిపై పనిచేస్తుందనేది పరీక్షల్లో నిత్యం అడిగే ప్రశ్న.

• లాలాజల గ్రంథులు: మూడు జతలు. లాలాజలంలో టైలిన్ (లాలాజల అమైలేజ్) ఎంజైమ్ ఉంటుంది.
• టైలిన్ పిండి పదార్థాన్ని మాల్టోజ్ చక్కెరగా మారుస్తుంది.
• లాలాజలం ఆహారాన్ని తేమ చేసి మింగడానికి సులభం చేస్తుంది.
• జఠర రసం:
  1. పెప్సిన్ ప్రోటీన్లను పెప్టోన్లుగా విడగొడుతుంది
  2. రెన్నిన్ పాలను పెరుగుగా మారుస్తుంది (పసిపిల్లల్లో).
• క్లోమం (Pancreas): క్లోమరసంలో ట్రిప్సిన్ (ప్రోటీన్లు), అమైలేజ్ (పిండి పదార్థాలు), లైపేజ్ (కొవ్వులు) ఎంజైములు ఉంటాయి.
• క్లోమం బహిస్రావీ గ్రంథి, అంతఃస్రావీ గ్రంథి రెండూ.
• అంతఃస్రావ భాగం ఇన్సులిన్, గ్లూకగాన్ హార్మోన్లు తయారుచేస్తుంది (లాంగర్‌హాన్స్ పుటికలు).
• కాలేయం (Liver):
  1. శరీరంలో అతి పెద్ద గ్రంథి
  2. బరువు సుమారు 1.2–1.5 కిలోలు.
• పైత్యరసం (Bile) తయారవుతుంది
• ఇది ఎంజైమ్ కాదు, కానీ కొవ్వులను చిన్న బిందువులుగా మార్చడానికి (ఎమల్సీకరణ) సహాయపడుతుంది.
• పైత్యరసం పిత్తాశయం (Gall bladder) లో నిల్వ అవుతుంది.
• అదనపు గ్లూకోజ్‌ను గ్లైకోజన్ రూపంలో నిల్వచేస్తుంది
• యూరియా తయారవుతుంది
• విషపదార్థాలను తొలగిస్తుంది.
• కాలేయం పునరుత్పత్తి సామర్థ్యం కలిగిన అవయవం.
• పేగు రసం:
  1. ఎంజైములు మాల్టేజ్, లాక్టేజ్, సుక్రేజ్ మొదలైనవి
  2. జీర్ణక్రియ పూర్తి చేస్తాయి.
• కామెర్లు (Jaundice): కాలేయం సరిగా పనిచేయకపోవడం వల్ల కళ్లు, చర్మం పసుపు రంగులోకి మారడం (బిలిరుబిన్ పెరగడం).

గుర్తుంచుకునే చిట్కా పిండి – అమైలేజ్; ప్రోటీన్ – పెప్సిన్/ట్రిప్సిన్; కొవ్వు – లైపేజ్ (పైత్యరసం సహాయంతో).

జీర్ణక్రియ పూర్తయ్యేది, పోషకాలు రక్తంలోకి చేరేది ప్రేగుల్లోనే. అందుకే ప్రేగుల నిర్మాణం చాలా ముఖ్యం.

• చిన్న ప్రేగు (Small intestine): ఆహార నాళంలో అతి పొడవైన భాగం (సుమారు 6–7 మీటర్లు).
• మూడు భాగాలు: ఆంత్రమూలం (Duodenum), శూన్యాంత్రం (Jejunum), క్రమాంత్రం (Ileum).
• ఆంత్రమూలంలో పైత్యరసం, క్లోమరసం కలుస్తాయి
• జీర్ణక్రియ ఇక్కడే ఎక్కువగా జరుగుతుంది.
• పోషకాల శోషణ ఎక్కువగా జరిగేది ఇక్కడే.
• లోపలి గోడపై వేలి వంటి ఆంకురాలు (Villi) ఉంటాయి
• ఇవి శోషణ వైశాల్యాన్ని పెంచుతాయి.
• పెద్ద ప్రేగు (Large intestine): చిన్న ప్రేగు కంటే వెడల్పు, కానీ పొట్టిది (సుమారు 1.5 మీటర్లు).
• భాగాలు: సీకమ్ (అంధాంత్రం), కోలన్, పురీషనాళం (Rectum).
• ఇక్కడ నీరు, లవణాలు శోషణ అవుతాయి
• మిగిలిన వ్యర్థం మలంగా తయారవుతుంది.
• కోలన్‌లోని బ్యాక్టీరియా (E. coli) విటమిన్ K, B12 కొంత తయారుచేస్తాయి.
• ఉండుకం (Appendix):
  1. సీకమ్ నుండి వేలాడే చిన్న నిర్మాణం
  2. మానవునిలో అవశేషాంగం (Vestigial organ). వాపు వస్తే అపెండిసైటిస్.
• జీర్ణక్రియ సమయం:
  1. ఆహారం జఠరంలో కొన్ని గంటలు ఉంటుంది
  2. పూర్తి ప్రయాణానికి చాలా గంటలు పడుతుంది.
• సాధారణ రుగ్మతలు:
  1. విరేచనాలు (Diarrhoea): నీరు ఎక్కువగా పోవడం; ORS తో చికిత్స.
  2. మలబద్ధకం (Constipation): పీచు పదార్థం (Fibre) తక్కువగా తీసుకోవడం వల్ల.
  3. అజీర్ణం, ఆమ్లత (Acidity).

ఆక్సిజన్‌ను లోపలికి తీసుకుని, కార్బన్ డై ఆక్సైడ్‌ను బయటికి పంపే వ్యవస్థను శ్వాసవ్యవస్థ అంటారు.

• గాలి ప్రయాణ మార్గం: నాసిక రంధ్రాలు → నాసికా కుహరం → గ్రసని → స్వరపేటిక (Larynx) → శ్వాసనాళం (Trachea) → శ్వాసనాళికలు (Bronchi) → శ్వాసనాళికా శాఖలు (Bronchioles) → వాయుగోణులు (Alveoli).
• స్వరపేటిక (Larynx):
  1. 'వాయిస్ బాక్స్'
  2. స్వర తంత్రులు ఇక్కడ ఉంటాయి. ఆహారం శ్వాసనాళంలోకి పోకుండా ఎపిగ్లాటిస్ (Epiglottis) అనే మూత కాపాడుతుంది.
• శ్వాసనాళం (Trachea):
  1. సుమారు 10–12 సెం.మీ. పొడవు
  2. 'C' ఆకారపు మృదులాస్థి వలయాలు ఉంటాయి
  3. అవి నాళం కుంచించుకుపోకుండా ఉంచుతాయి.
• ఊపిరితిత్తులు (Lungs):
  1. ఒక జత
  2. ఛాతీ కుహరంలో ఉంటాయి.
• కుడి ఊపిరితిత్తిలో 3 తమ్మెలు, ఎడమ ఊపిరితిత్తిలో 2 తమ్మెలు (ఎడమ వైపు గుండె ఉండటం వల్ల చిన్నది).
• చుట్టూ ప్లూరా (Pleura) అనే రెండు పొరలు ఉంటాయి.
• వాయుగోణులు (Alveoli):
  1. ఊపిరితిత్తుల్లో వాయువుల మార్పిడి జరిగే చిన్న గాలి తిత్తులు
  2. వీటి గోడలు చాలా పలుచగా ఉంటాయి, రక్తనాళాలు చుట్టి ఉంటాయి.
• ఉచ్ఛ్వాసం & నిశ్వాసం:
  1. ఉచ్ఛ్వాసం (Inspiration): డయాఫ్రమ్ కిందికి వెళ్తుంది, పక్కటెముకలు పైకి కదులుతాయి; ఛాతీ కుహరం విస్తరించి గాలి లోపలికి వెళ్తుంది.
  2. నిశ్వాసం (Expiration): డయాఫ్రమ్ పైకి వస్తుంది; గాలి బయటకు వెళ్తుంది.
• శ్వాస రేటు: పెద్దవారిలో విశ్రాంతి సమయంలో నిమిషానికి సుమారు 12–20 సార్లు.
• గాలిలో వాయువులు: పీల్చే గాలిలో ఆక్సిజన్ సుమారు 21%, కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ సుమారు 0.04%. వదిలే గాలిలో ఆక్సిజన్ సుమారు 16%, CO₂ సుమారు 4%.

శ్వాసించడం (Breathing) వేరు, శ్వాసక్రియ (Respiration) వేరు. శ్వాసించడం భౌతిక ప్రక్రియ; శ్వాసక్రియ కణాల్లో ఆహారం నుండి శక్తి విడుదలయ్యే రసాయన ప్రక్రియ.

• వాయు సహిత శ్వాసక్రియ (Aerobic respiration): ఆక్సిజన్ ఉపయోగించి గ్లూకోజ్ పూర్తిగా విచ్ఛిన్నమై ఎక్కువ ATP వస్తుంది.
• సమీకరణం: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + శక్తి
• మైటోకాండ్రియాలో జరుగుతుంది.
• వాయురహిత శ్వాసక్రియ (Anaerobic respiration):
  1. ఆక్సిజన్ లేకుండా
  2. తక్కువ శక్తి వస్తుంది.
• ఈస్ట్‌లో:
  1. ఇథైల్ ఆల్కహాల్ + CO₂ (కిణ్వనం – Fermentation)
  2. మద్యం, ఇడ్లీ/దోశ పిండి పులియడంలో ఉపయోగం.
• కండరాల్లో: ఎక్కువసేపు కఠిన వ్యాయామం చేసినప్పుడు లాక్టిక్ ఆమ్లం ఏర్పడి నొప్పి, అలసట కలుగుతాయి.
• గ్లైకాలిసిస్ (Glycolysis):
  1. కణద్రవ్యంలో జరిగే మొదటి దశ
  2. ఆక్సిజన్ ఉన్నా లేకున్నా జరుగుతుంది.
• ATP:
  1. 'శక్తి కరెన్సీ'
  2. అడినోసిన్ ట్రైఫాస్ఫేట్.
• హీమోగ్లోబిన్ (Haemoglobin): RBC లోని ఎర్ర రంగు వర్ణద్రవ్యం.
• ఇనుము (Fe) కలిగి ఉంటుంది
• ఆక్సిజన్‌ను మోస్తుంది.
• కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (CO) హీమోగ్లోబిన్‌తో ఆక్సిజన్ కంటే చాలా బలంగా బంధం ఏర్పరుస్తుంది
• అందుకే CO విషపూరితం.
• ఎక్కువ ఎత్తులో ఆక్సిజన్ తక్కువగా ఉండటం వల్ల శరీరం RBC ని పెంచుకుంటుంది.
• శ్వాస ఘనపరిమాణాలు:
  1. టైడల్ వాల్యూమ్: సాధారణ శ్వాసలో వచ్చే గాలి, సుమారు 500 మి.లీ.
  2. వైటల్ కెపాసిటీ: ఎక్కువగా పీల్చి, ఎక్కువగా వదలగల గాలి; దీన్ని స్పైరోమీటర్‌తో కొలుస్తారు.

ఊపిరితిత్తులు, శ్వాసనాళాలకు వచ్చే వ్యాధులు, వాటి కారకాలు పరీక్షల్లో తరచూ అడుగుతారు.

• ఆస్తమా (Asthma): శ్వాసనాళికలు ముడుచుకుపోయి శ్వాస తీసుకోవడం కష్టమవుతుంది. అలర్జీ, ధూళి, కాలుష్యం కారణాలు.
• బ్రాంకైటిస్ (Bronchitis):
  1. శ్వాసనాళికల వాపు
  2. దగ్గు, కఫం.
• న్యుమోనియా (Pneumonia):
  1. ఊపిరితిత్తుల ఇన్ఫెక్షన్
  2. వాయుగోణుల్లో ద్రవం చేరుతుంది. బ్యాక్టీరియా (స్ట్రెప్టోకోకస్ న్యుమోనియే), వైరస్‌ల వల్ల వస్తుంది.
• క్షయ (Tuberculosis – TB):
  1. మైకోబాక్టీరియం ట్యూబర్క్యులోసిస్ బ్యాక్టీరియా వల్ల వస్తుంది
  2. రాబర్ట్ కోక్ (Robert Koch) 1882లో ఈ బ్యాక్టీరియాను కనుగొన్నారు.
• గాలి ద్వారా వ్యాపిస్తుంది.
• నివారణకు BCG టీకా (శిశువులకు).
• చికిత్స DOTS (Directly Observed Treatment, Short-course) పద్ధతిలో.
• ప్రపంచ TB దినోత్సవం: మార్చి 24.
• సిలికోసిస్, ఆస్బెస్టోసిస్: గనులు, ఫ్యాక్టరీల్లో పనిచేసేవారికి సిలికా ధూళి, ఆస్బెస్టాస్ ధూళి వల్ల వచ్చే వ్యాధులు.
• ధూమపానం (Smoking): సిగరెట్ పొగలో నికోటిన్, తారు (Tar), కార్బన్ మోనాక్సైడ్ ఉంటాయి.
• నికోటిన్: వ్యసనం, రక్తపోటు పెరుగుదల.
• తారు: ఊపిరితిత్తుల క్యాన్సర్ కారకం.
• CO: ఆక్సిజన్ రవాణా తగ్గిస్తుంది.
• ప్రపంచ పొగాకు వ్యతిరేక దినోత్సవం: మే 31.
• ఎంఫిసీమా:
  1. వాయుగోణులు దెబ్బతిని ఊపిరితిత్తుల సామర్థ్యం తగ్గడం
  2. ధూమపానం ప్రధాన కారణం.
• కృత్రిమ శ్వాస: నోటి నుండి నోటికి శ్వాస ఇవ్వడం (CPR లో భాగం) ప్రాణాపాయ సమయాల్లో ఉపయోగపడుతుంది.