அடடே அறிவியல்: நுரையீரல் எப்படி வேலை செய்கிறது?

நீங்கள் இடைவிடாமல் காற்றை சுவாசிக்கிறீர்கள். சுவாசிக்கும்போது மார்பு பெரிதாகிச் சுருங்குவதைப் பார்த்திருப்பீர்கள். சுவாசித்த காற்று நுரையீரலுக்குள் சென்று வெளியே வருகிறது என்பது உங்களுக்குத் தெரியுமில்லையா? நுரையீரல் எப்படி வேலை செய்கிறது என்று உங்களுக்குத் தெரியுமா? அதைத் தெரிந்துகொள்ள ஒரு சோதனை செய்வோமா?

தேவையான பொருட்கள்

பெரிய பிளாஸ்டிக் பாட்டில், Y வடிவக் குழாய், ரப்பர் உறை பலூன், கத்தி, நூல்.

சோதனை

1. ஒரு பெரிய அகன்ற பிளாஸ்டிக் பாட்டிலை எடுத்துக்கொள்ளுங்கள்.

2. அதன் அடிப்பாகத்தை கத்தியால் வெட்டி நீக்கிவிடுங்கள்.

3. ஒரு Y வடிவ (கண்ணாடி அல்லது அக்ரலிக்) குழாயின் இரு கவட்டை முனைகளிலும் சிறிய பலூன்களைக் கட்டிக்கொள்ளுங்கள். Y வடிவக் குழாயின் மேல் முனையை மூடியில் செருகிக் காற்று புகாதவாறு பசையால் பொருத்திக்கொள்ளுங்கள்.

4. பாட்டிலின் அடிப்பகுதியில் ஒரு பலூனைப் பொருத்தி பலூனின் நடுவில் ஒரு நூலைக் கட்டிக்கொள்ளுங்கள்.

5. பலூனில் கட்டப்பட்ட நூலை வெளிப்பக்கமாக இழுக்கும்போது என்ன நிகழ்கிறது எனப் பாருங்கள். பலூனை இழுக்கும்போது பாட்டிலுக்குள் Y வடிவக் குழாயில் கட்டப்பட்ட பலூன்கள் பெரிதாகி உப்புவதைப் பார்க்கலாம்.

6. வெளிநோக்கி இழுத்த பலூனை மெதுவாக விடும்போது என்ன நடக்கிறது எனவும் பாருங்கள். Y வடிவக் குழாயில் கட்டப்பட்ட பலூன்கள் சுருங்குவதைப் பார்க்கலாம்.

பாட்டிலின் அடிப்பகுதியில் உள்ள பலூனை இழுத்துவிடும்போது Y வடிவக் குழாயிலுள்ள பலூன்கள் சுருங்குகின்றன. இதற்கு என்ன காரணம்?

நடந்தது என்ன?

நம்மைச் சுற்றிக் காற்று இருக்கிறது. காற்றுக்கு அழுத்தம் உண்டு. காற்று ஓர் இடத்தை அடைத்துக்கொள்கிறது. காற்று மூலக்கூறுகள் ஒரு பரப்பின் மீது செயல்படும்போது, அழுத்தத்தை ஏற்படுத்துகிறது. ஒரு பரப்பில் செயல்படும் விசை, அழுத்தம் எனப்படுகிறது.

தொடக்கத்தில் பாட்டிலுக்குள்ளும் Y வடிவக் குழாயுடன் இணைக்கப்பட்ட பலூனுக்குள்ளும் உள்ள காற்றழுத்தம் வெளியே உள்ள வளிமண்டலக் காற்றழுத்தத்துக்கு சமமாக இருக்கிறது.

பாட்டிலின் அடிப்பாகத்தில் பொருத்தப்பட்ட பலூனை வெளிப்பக்கமாக இழுக்கும்போது பாட்டிலில் உள்ள காற்றின் கனஅளவு அதிகமாகிறது. இதனால், பாட்டிலுக்குள் காற்றழுத்தம் குறைகிறது. பாட்டிலுக்குள் ஏற்பட்ட குறைந்த காற்றழுத்தத்தை ஈடுசெய்ய வெளியே உள்ள வளிமண்டலக் காற்று பலூனுக்குள் செல்வதால் பலூன்கள் பெரிதாக உப்புகின்றன.

பாட்டிலின் அடிப்பக்கத்தில் கட்டப்பட்ட பலூனை மெதுவாக விடுவிக்கும்போது பாட்டிலுக்குள்ளே பருமன் குறைவதால், பாட்டிலுக்குள் காற்றழுத்தம் அதிகமாவதால் Y வடிவக் குழாயில் உள்ள பலூன்களுக்குள் இருக்கும் காற்று வெளியே செல்வதால், அந்த பலூன்கள் சுருங்கிவிடுகின்றன.

பயன்பாடு:

மனிதர்களின் சுவாச மண்டலத்தில் மூக்கு, நாசியறை, மூச்சுக்குழல், மூச்சுக் கிளைக்குழாய், நுரையீரல்கள் உள்ளன. மனித உடலில் மார்பு எலும்புக்கூட்டுக்குள் இரண்டு நுரையீரல்கள் உள்ளன. விலா எலும்புகளுடன் இணைந்த தசைகள், விலா எலும்புக் கூட்டை உட்புறமாகவும் வெளிப்புறமாகவும் இயக்கப் பயன்படுகின்றன. நுரையீரலுக்குக் கீழே வலிமையான தட்டையான தசைத்தொகுப்பு உள்ளது. அதற்கு உதரவிதானம் என்று பெயர்.

பிளாஸ்டிக் பாட்டிலை மார்புக் கூடாகவும், மேல்நோக்கி செருகி வைக்கப்பட்ட குழாயை மூச்சுக் குழலாகவும், Y வடிவக் குழாயின் முனைகளில் உள்ள பலூன்களை நுரையீரல்களாகவும், பாட்டிலின் அடிப்பாகத்தில் பொருத்தப்பட்ட பலூனை உதரவிதானமாகவும் கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள்.

பாட்டிலின் அடிப்பகுதியில் உள்ள பலூனை வெளிபக்கமாக இழுக்கும்போது வளிமண்டலக் காற்று லு வடிவக் குழாய் வழியே சென்று, அதன் முனைகளில் உள்ள பலூன்களை உப்பச் செய்தது அல்லவா? அதைப்போலவே சுவாச மண்டலத்தில் உள்ள விலா எலும்புகளால் உதரவிதானம் கீழிறங்குவதால், மார்பறையின் அளவு பெரிதாகி வெளியே உள்ள வளிமண்டலக் காற்று மூச்சுக்குழல் வழியாக நுரையீரல்களுக்குள் செல்கிறது.

பாட்டிலின் கீழ்ப் பகுதியில் உள்ள பலூனை மெதுவாக விடும்போது Y வடிவக் குழாயில் உள்ள பலூன்களில் உள்ள காற்று வெளியே சென்றது அல்லவா? அதைப் போல உதரவிதானம் மேல்நோக்கி உயர்ந்து, இயல்பான நிலையை அடையும்போது விலா எலும்புகள் கீழ்நோக்கி இறங்குவதாலும் மார்பறையின் அளவு குறைவதாலும் நுரையீரல்களிலிருந்து மூச்சுக்குழல், நாசித் துவாரம் வழியாகக் காற்று வெளியேற்றப்படுகிறது. மூச்சை உள்ளிழுக்கும்போது காற்றில் உள்ள ஆக்ஸிஜன் ரத்தத்தில் கலக்கிறது. ஆக்ஸிஜன் கலந்த ரத்தம் உடலின் அனைத்துப் பகுதிகளுக்கும் சென்றடைகிறது. ரத்தத்தில் கழிவாக வெளியேற்றப்பட்ட கார்பன் டை ஆக்ஸைடு நுரையீரலுக்கு ரத்தத்தால் எடுத்து செல்லப்படுகிறது. அங்கிருந்து மூக்கின் வழியே கார்பன் டை ஆக்ஸைடு வெளியேற்றப்படுகிறது. நுரையீரல் எப்படி வேலை செய்கிறது என்று இப்போது உங்களுக்கு புரிந்திருக்குமே!

கட்டுரையாளர்: இயற்பியல் பேராசிரியர், அறிவியல் எழுத்தாளர்
தொடர்புக்கு: aspandian59@gmail.com