अध्याय 18 शारीरिक द्रव्य और परिसंचरण व्यायाम
अभ्यास
1. रक्त में बने तत्वों के घटकों के नाम बताइए और उनमें से प्रत्येक का एक प्रमुख कार्य उल्लेख कीजिए।
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उत्तर रक्त में बने तत्वों के घटक इस प्रकार हैं: (1) एरिथ्रोसाइट्स:
ये सबसे अधिक संख्या में पाए जाने वाले कोशिकाएँ हैं और इनमें हीमोग्लोबिन नामक लाल वर्णक होता है। ये शरीर के सभी भागों में ऑक्सीजन पहुँचाते हैं। लाल रक्त कोशिकाओं का निर्माण शरीर के कुछ भागों जैसे लंबी हड्डियों, पसलियों आदि की अस्थि मज्जा में निरंतर होता रहता है। रक्त के प्रति घन मिलीमीटर में लगभग 4 - 6 मिलियन RBC होते हैं।
(2) ल्यूकोसाइट्स
ल्यूकोसाइट्स रंगहीन कोशिकाएँ होती हैं। इन कोशिकाओं में हीमोग्लोबिन नहीं होता है। ये शरीर की सबसे बड़ी कोशिकाएँ होती हैं और इन्हें दो मुख्य श्रेणियों में बाँटा गया है।
(a) ग्रैन्यूलोसाइट्स
इन ल्यूकोसाइट्स के कोशिकाद्रव्य में कणिकाएँ होती हैं और इनमें न्यूट्रोफिल, इओसिनोफिल और बेसोफिल सम्मिलित होते हैं। न्यूट्रोफिल फैगोसाइटिक कोशिकाएँ होती हैं जो शरीर को विभिन्न संक्रामक एजेंटों से बचाती हैं। इओसिनोफिल एलर्जी प्रतिक्रियाओं से संबद्ध होते हैं, जबकि बेसोफिल सूजन संबंधी प्रतिक्रियाओं में शामिल होते हैं।
(b) अग्रैन्यूलोसाइट्स
लिम्फोसाइट और मोनोसाइट अग्रैन्यूलोसाइट होते हैं। लिम्फोसाइट संक्रामक एजेंटों के विरुद्ध प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न करते हैं, जबकि मोनोसाइट स्वभावतः फैगोसाइटिक होते हैं।
(3) प्लेटलेट्स
प्लेटलेट्स रक्त में पाए जाने वाले छोटे असमान आकृति वाले कण होते हैं। इनमें थक्का बनाने में सहायक आवश्यक रसायन होते हैं। प्लेटलेट्स का मुख्य कार्य थक्का बनाना है।
2. प्लाज्मा प्रोटीन का क्या महत्व है?
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उत्तर प्लाज़्मा रक्त का रंगहीन द्रव है जो भोजन, $CO_2$, अपशिष्ट पदार्थों और लवणों के परिवहन में सहायता करता है। यह रक्त का लगभग $55 %$ हिस्सा होता है। प्लाज़्मा का लगभग $6.8 %$ भाग फाइब्रिनोजन, ग्लोब्युलिन और एल्ब्युमिन जैसे प्रोटीनों से बना होता है।
फाइब्रिनोजन एक प्लाज़्मा ग्लाइकोप्रोटीन है जो यकृत द्वारा संश्लेषित होता है। यह रक्त के थक्के बनाने में भूमिका निभाता है।
ग्लोब्युलिन प्लाज़्मा का एक प्रमुख प्रोटीन है। यह शरीर को संक्रमणकारी एजेंटों से बचाता है।
एल्ब्युमिन प्लाज़्मा का एक प्रमुख प्रोटीन है। यह वाहिकीय स्थान के भीतर द्रव आयतन को बनाए रखने में सहायता करता है।
3. कॉलम I का कॉलम II से मिलान कीजिए :
| कॉलम I | कॉलम II |
|---|---|
| (a) इओसिनोफिल्स | (i) थक्का बनना |
| (b) RBC | (ii) सार्वभौमिक ग्राही |
| (c) AB समूह | (iii) संक्रमण का प्रतिरोध |
| (d) प्लेटलेट्स | (iv) हृदय का संकुचन |
| (e) सिस्टोल | (v) गैस परिवहन |
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उत्तर
| कॉलम I | कॉलम II |
|---|---|
| (a) इओसिनोफिल्स | (iii) संक्रमण का प्रतिरोध |
| (b) RBC | (v) गैस परिवहन |
| (c) AB समूह | (ii) सार्वभौमिक ग्राही |
| (d) प्लेटलेट्स | (i) थक्का बनना |
| (e) सिस्टोल | (iv) हृदय का संकुचन |
4. हम रक्त को संयोजी ऊतक क्यों मानते हैं?
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उत्तर संयोजी ऊतकों में कोशिकाएँ अतिरिक्त-कोशिकीय मैट्रिक्स में बिखरी होती हैं। वे विभिन्न शरीर प्रणालियों को जोड़ते हैं। रक्त को संयोजी ऊतक के एक प्रकार के रूप में दो कारणों से माना जाता है।
(i) अन्य संयोजी ऊतकों की तरह, रक्त भी मध्योदर (मेसोडर्म) से उत्पन्न होता है।
(ii) यह शरीर के तंत्रों को जोड़ता है, शरीर के सभी भागों तक ऑक्सीजन और पोषक तत्वों का परिवहन करता है और अपशिष्ट उत्पादों को हटाता है। रक्त में एक अतिरिक्त-कोशिकीय मैट्रिक्स होता है जिसे प्लाज्मा कहा जाता है, जिसमें लाल रक्त कोशिकाएँ, सफेद रक्त कोशिकाएँ और प्लेटलेट्स तैरती रहती हैं।
5. लसीका और रक्त में क्या अंतर होता है?
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उत्तर
| लसीका | रक्त |
|---|---|
| 1. यह एक रंगहीन द्रव है जिसमें RBC नहीं होते। | 1. यह एक लाल रंग का द्रव है जिसमें RBC होते हैं। |
| 2. इसमें प्लाज्मा और कम संख्या में WBC तथा प्लेटलेट्स होते हैं। | 2. इसमें प्लाज्मा, RBC, WBC और प्लेटलेट्स होते हैं। |
| 3. यह शरीर की रक्षा में मदद करता है और प्रतिरक्षा तंत्र का एक भाग है। | 3. यह ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के परिसंचरण से संबंधित है। |
| 4. इसके प्लाज्मा में प्रोटीन नहीं होते। | 4. इसके प्लाज्मा में प्रोटीन, कैल्शियम और फॉस्फोरस होते हैं। |
| 5. यह ऊतक कोशिकाओं से पोषक तत्वों को रक्त तक लसीका वाहिकाओं के माध्यम से पहुँचाता है। | 5. यह पोषक तत्वों और ऑक्सीजन को एक अंग से दूसरे अंग तक पहुँचाता है। |
| 6. लसीका का प्रवाह धीमा होता है। | 6. रक्त वाहिकाओं में रक्त का प्रवाह तेज होता है। |
6. द्वि-परिसंचरण (डबल सर्कुलेशन) से क्या तात्पर्य है? इसका क्या महत्व है?
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उत्तर
दोहर परिसंचरण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक पूर्ण चक्र के दौरान रक्त दो बार हृदय से होकर गुजरता है। इस प्रकार का परिसंचरण उभयचरों, सरीसृपों, पक्षियों और स्तनधारियों में पाया जाता है। हालांकि, यह पक्षियों और स्तनधारियों में अधिक प्रमुख है क्योंकि इनमें हृदय पूरी तरह से चार कक्षों में विभाजित होता है — दाया अलिंद, दाया निलय, बाया अलिंद और बाया निलय।
किसी जीव में रक्त की गति को दो भागों में बांटा गया है:
(i) तंत्रिक परिसंचरण
(ii) फुप्फुस परिसंचरण
तंत्रिक परिसंचरण में ऑक्सीजनयुक्त रक्त हृदय के बाये निलय से आॅर्टा तक जाता है। फिर इसे धमनियों, सूक्ष्म धमनियों और केशिकाओं के जाल के माध्यम से ऊतकों तक पहुंचाया जाता है। ऊतकों से अनॉक्सीजनयुक्त रक्त सूक्ष्म शिराओं, शिराओं और वेना कैवा द्वारा एकत्र किया जाता है और बाये अलिंद में खाली किया जाता है।
फुप्फुस परिसंचरण में अनॉक्सीजनयुक्त रक्त दाये निलय से फुप्फुस धमनी तक जाता है, जो फिर रक्त को ऑक्सीजनयुक्त करने के लिए फेफड़ों तक ले जाती है। फेफड़ों से ऑक्सीजनयुक्त रक्त फुप्फुस शिराओं द्वारा बाये अलिंद में लाया जाता है।
इस प्रकार, दोहरे परिसंचरण में रक्त को फेफड़ों और ऊतकों से बारी-बारी से होकर गुजरना पड़ता है।
दोहरे परिसंचरण का महत्व:
ऑक्सीजनयुक्त और अनॉक्सीजनयुक्त रक्त के पृथक् होने से शरीर की कोशिकाओं को ऑक्सीजन की अधिक कुशल आपूर्ति होती है। रक्त तंत्रिक परिसंचरण के माध्यम से शरीर के ऊतकों तक और फुप्फुस परिसंचरण के माध्यम से फेफड़ों तक परिसंचरित होता है।
7. अंतर लिखिए :
(a) रक्त और लसीका
(b) परिसंचरण की खुली और बंद प्रणाली
(c) सिस्टोल और डायस्टोल
(d) P-तरंग और T-तरंग
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उत्तर
(a) रक्त और लसीका
| रक्त | लसीका |
|---|---|
| 1. रक्त एक लाल रंग का द्रव है जिसमें RBC होते हैं। | 1. लसीका एक रंगहीन द्रव है जिसमें RBC नहीं होते। |
| 2. इसमें प्लाज्मा, RBC, WBC और प्लेटलेट्स होते हैं। इसमें प्रोटीन भी होते हैं। | 2. इसमें प्लाज्मा और कम संख्या में WBC और प्लेटलेट्स होते हैं। इसमें प्रोटीन नहीं होते। |
| 3. रक्त पोषक तत्वों और ऑक्सीजन को एक अंग से दूसरे अंग तक पहुँचाता है। | 3. लसीका शरीर की रक्षा प्रणाली में भूमिका निभाता है। यह प्रतिरक्षा प्रणाली का एक हिस्सा है। |
(b) परिसंचरण की खुली और बंद प्रणाली
| खुला परिसंचरण तंत्र | बंद परिसंचरण तंत्र |
|---|---|
| 1. इस तंत्र में, रक्त हृदय द्वारा बड़ी वाहिकाओं के माध्यम से साइनस नामक शरीर गुहाओं में पंप किया जाता है। | 1. इस तंत्र में, रक्त हृदय द्वारा वाहिकाओं के बंद नेटवर्क के माध्यम से पंप किया जाता है। |
| 2. शरीर के ऊतक रक्त के सीधे संपर्क में होते हैं। | 2. शरीर के ऊतक रक्त के सीधे संपर्क में नहीं होते। |
| 3. रक्त कम दबाव पर बहता है। इसलिए, यह परिसंचरण का धीमा और कम कुशल तंत्र है। | 3. रक्त उच्च दबाव पर बहता है। इसलिए, यह परिसंचरण का तेज़ और अधिक कुशल तंत्र है। |
| 4. रक्त का प्रवाह ऊतकों और अंगों के माध्यम से नियंत्रित नहीं होता। | 4. रक्त का प्रवाह वाल्व द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। |
| 5. यह तंत्र आर्थ्रोपोड्स और मॉलस्क्स में पाया जाता है। | 5. यह तंत्र एनेलिड्स, इकाइनोडर्म्स और कशेरुकियों में पाया जाता है। |
(c) सिस्टोल और डायस्टोल
| सिस्टोल | डायस्टोल |
|---|---|
| 1. यह हृदय गुहाओं का संकुचन है जिससे रक्त को आर्टा और पल्मोनरी आर्टरी में धकेलना होता है। | 1. यह दो संकुचनों के बीच हृदय गुहाओं का विश्राम है। डायस्टोल के दौरान गुहाएँ रक्त से भर जाती हैं। |
| 2. सिस्टोल हृदय गुहाओं की मात्रा को घटाता है और रक्त को उनसे बाहर धकेलता है। | 2. डायस्टोल हृदय गुहाओं को उनकी मूल आकार में वापस लाता है ताकि अधिक रक्त प्राप्त हो सके। |
(d) P-वेव और T-वेव
| P-वेव | T-वेव |
|---|---|
| 1. इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ECG) में, P-वेव SA नोड की सक्रियता को दर्शाता है। | 1. इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ECG) में, T-वेव वेंट्रिकुलर विश्राम को दर्शाता है। |
| 2. इस चरण के दौरान, SA नोड द्वारा संकुचन का आवेग उत्पन्न होता है, जिससे एट्रियल डिपोलराइज़ेशन होता है। | 2. इस चरण के दौरान, वेंट्रिकल विश्राम करते हैं और अपनी सामान्य अवस्था में लौट आते हैं। |
| 3. यह एट्रियल मूल की होती है। | 3. यह वेंट्रिकुलर मूल की होती है। |
8. कशेरुकियों में हृदय के प्रतिरूप में विकासवादी परिवरण का वर्णन कीजिए।
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उत्तर
सभी कशेरुकियों में एक हृदय होता है - एक खोखला पेशीय अंग जो हृदय पेशी तंतुओं से बना होता है। हृदय का कार्य शरीर के सभी भागों में ऑक्सीजन पहुंचाना है। हृदय का विकास ऑक्सीजनयुक्त रक्त को अनऑक्सीजनयुक्त रक्त से पृथक करने पर आधारित है ताकि ऑक्सीजन का कुशल परिवहन हो सके।
मछलियों में, हृदय एक खोखली नली के समान था। यह स्तनधारियों में चार-कोठरी वाले हृदय में विकसित हुआ।
मत्स्य हृदय
मछली के हृदय में केवल दो कोठरियां होती हैं - एक ऑरिकल और एक वेंट्रिकल। चूंकि ऑरिकल और वेंट्रिकल दोनों अविभाजित रहते हैं, इसलिए इसमें केवल अनऑक्सीजनयुक्त रक्त ही प्रवाहित होता है। अनऑक्सीजनयुक्त रक्त वेंट्रिकल से ऑक्सीजनन के लिए गिल्स में प्रवेश करता है। इसमें अतिरिक्त कोठरियां जैसे साइनस वेनोसस और कोनस आर्टेरियोसस होती हैं।
उभयचर हृदय
उभयचर, जैसे मेंढक, तीन-कोठरीय हृदय रखते हैं, जिसमें दो कान और एक निलय होता है। कान को अंतर-कानिक पट द्वारा दाएँ और बाएँ कोठरों में विभाजित किया गया है, जबकि निलय अविभाजित रहता है।
अतिरिक्त कोठर जैसे साइनस वेनोसस और कोनस आर्टीरियोसस भी उपस्थित होते हैं। फेफड़ों से ऑक्सीजनयुक्त रक्त बाएँ कान में प्रवेश करता है और साथ ही, शरीर से डिऑक्सीजनयुक्त रक्त दाएँ कान में प्रवेश करता है। ये दोनों कान निलय में खाली होते हैं, जहाँ ऑक्सीजनयुक्त और डिऑक्सीजनयुक्त रक्त कुछ हद तक मिल जाते हैं।
सरीसृप हृदय
सरीसृपों में अपूर्ण चार-कोठरीय हृदय होते हैं, सिवाय मगरमच्छ, घड़ियाल और ग्राहियल के। उनमें केवल एक सहायक कोठर होता है जिसे साइनस वेनोसस कहा जाता है। सरीसृप हृदय में भी मिश्रित रक्त परिसंचरण देखा जाता है।
पक्षी और स्तनधारी हृदय
उनमें ऑक्सीजनयुक्त और अवायुयुक्त रक्तों को पृथक करने के लिए दो युग्म कक्ष होते हैं। हृदय चार कक्षों में विभाजित होता है। ऊपर के दो कक्षों को आलिंद (atria) कहा जाता है और नीचे के दो कक्षों को निलय (ventricles) कहा जाता है। कक्षों को एक पेशीय दीवार द्वारा अलग किया जाता है जो ऑक्सीजन से भरपूर रक्त को कार्बन डाइऑक्साइड से भरपूर रक्त के साथ मिलने से रोकती है।
9. हम अपने हृदय को आउतकीय (myogenic) क्यों कहते हैं?
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उत्तर
मानव हृदय में संकुचन एक विशेष संशोधित हृदय पेशी द्वारा प्रारंभ किया जाता है जिसे सायनो-आलिंड नोड (sinoatrial node) कहा जाता है। यह दायें आलिंद में स्थित होता है। SA नोड में संकुचन की लहर उत्पन्न करने और हृदय गति को नियंत्रित करने की जन्मजात क्षमता होती है। इसलिए इसे पेसमेकर (pacemaker) कहा जाता है। चूँकि हृदय गति SA नोड द्वारा प्रारंभ होती है और संकुचन की आवेग स्वयं हृदय में उत्पन्न होता है, मानव हृदय को आउतकीय (myogenic) कहा जाता है। कशेरुकियों और मोलस्कों के हृदय भी आउतकीय होते हैं।
10. सायनो-आलिंड नोड को हमारे हृदय का पेसमेकर क्यों कहा जाता है?
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उत्तर
सायनो-एट्रियल (SA) नोड हृदय के दाएं आलिंद के ऊपरी भाग में स्थित न्यूरॉनों का एक विशिष्ट समूह है। SA नोड से उत्पन्न होने वाली कार्डियक आवेग हृदय में विद्युत घटनाओं की एक श्रृंखला को ट्रिगर करता है, जिससे रक्त को हृदय से बाहर पंप करने वाली मांसपेशी संकुचन की क्रमबद्धता नियंत्रित होती है। चूंकि SA नोड हृदय की लयबद्धता को प्रारंभ करता है और बनाए रखता है, इसलिए इसे मानव शरीर का प्राकृतिक पेसमेकर कहा जाता है।
11. हृदय की कार्यप्रणाली में एट्रियो-वेंट्रिकुलर नोड और एट्रियो-वेंट्रिकुलर बंडल का क्या महत्व है?
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उत्तर
एट्रियोवेंट्रिकुलर (AV) नोड दाएं आलिंद में उपस्थित होता है, जो अंतर-आलिंद पट्टिका के आधार के पास स्थित होता है जो दाएं आलिंद को निलय से अलग करती है। यह His के बंडल को जन्म देता है जो कार्डियक आवेगों को आलिंदों से निलयों तक संचारित करता है। जैसे ही His का बंडल अंतर-निलय पट्टिका के साथ-साथ निलय तक जाता है, यह दो शाखाओं में विभाजित होता है - दाएं निलय और बाएं निलय।
इस संचारण तंत्र की अंतिम शाखाएं फिर पुरकिंजे तंतुओं का एक जाल बनाती हैं जो मायोकार्डियम में प्रवेश करते हैं। सायनो-एट्रियल नोड (SA नोड) से आने वाले उत्तेजना तरंग द्वारा प्रारंभ किया गया आलिंद संकुचन एट्रियो-वेंट्रिकुलर नोड को उत्तेजित करता है, जिससे His के बंडल और पुरकिंजे तंतुओं के माध्यम से निलयों का संकुचन होता है। इस प्रकार, एट्रियो-वेंट्रिकुलर नोड और एट्रियोवेंट्रिकुलर बंडल निलयों के संकुचन में भूमिका निभाते हैं।
12. हृदय चक्र और हृदय आउटपुट को परिभाषित कीजिए।
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उत्तर
हृदय चक्र को एक हृदय स्पंदन की शुरुआत से अगले स्पंदन की शुरुआत तक हृदय में होने वाली घटनाओं के पूर्ण चक्र के रूप में परिभाषित किया जाता है। इसमें तीन चरण होते हैं - अलिंग संकुचन, निलय संकुचन और पूर्ण हृदय प्रशामन।
हृदय आउटपुट को निलयों द्वारा एक मिनट में बाहर पंप किए गए रक्त की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
13. हृदय ध्वनियों की व्याख्या कीजिए।
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उत्तर
हृदय ध्वनियाँ हृदय वाल्वों के बंद और खुलने से उत्पन्न होने वाली आवाज़ें हैं। एक स्वस्थ व्यक्ति में दो सामान्य हृदय ध्वनियाँ होती हैं जिन्हें लब और डब कहा जाता है। लब पहली हृदय ध्वनि है। यह संकुचन की शुरुआत में त्रिकुप और द्विकुप वाल्वों के बंद होने से जुड़ी होती है। दूसरी हृदय ध्वनि डब अर्धचंद्राकार वाल्वों के बंद होने से जुड़ी होती है जो प्रशामन की शुरुआत में होता है।
ये ध्वनियाँ हृदय की स्थिति और कार्यप्रणाली के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करती हैं।
14. एक मानक ईसीजी बनाइए और उसमें विभिन्न खंडों की व्याख्या कीजिए।
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उत्तर
इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम हृदय चक्र का एक लेखाचित्र प्रतिनिधित्व है जो एक इलेक्ट्रोग्राफ द्वारा उत्पन्न किया जाता है।
एक मानक ईसीजी का चित्रात्मक प्रतिनिधित्व नीचे दिखाया गया है।
एक सामान्य मानव इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम में पाँच तरंगें होती हैं- $P, Q, R, S$, और $T$। $P, R$, और T-तरंगें आधार रेखा के ऊपर होती हैं और सकारात्मक तरंगें कहलाती हैं। $Q$ और S-तरंगें आधार रेखा के नीचे होती हैं और ऋणात्मक तरंगें कहलाती हैं। P-तरंग आलिंद उत्पत्ति की होती है, जबकि Q, R, S, और T-तरंगें निलय उत्पत्ति की होती हैं।
(a) P-तरंग आलिंड निर्वातन को दर्शाती है। इस तरंग के दौरान संकुचन का आवेग SA नोड द्वारा उत्पन्न किया जाता है। PQ-तरंग आलिंड संकुचन को दर्शाती है।
(b) QR-तरंग निलय संकुचन से पहले आती है। यह संकुचन के आवेग को AV नोड से निलय की दीवार तक फैलने को दर्शाती है। यह निलय निर्वातन की ओर ले जाती है।
(c) RS-तरंग लगभग $0.3 sec$ के निलय संकुचन को दर्शाती है।
(d) ST-तरंग लगभग $0.4 sec$ के निलय विश्राम को दर्शाती है। इस चरण के दौरान निलय विश्राम करते हैं और अपनी सामान्य स्थिति में लौटते हैं।
(e) T-तरंग निलय विश्राम को दर्शाती है।
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