रक्त, हृदय | विज्ञान और प्रौद्योगिकी (Science & Technology) for UPSC CSE PDF Download

रक्त एक चमकीले लाल रंग का द्रव संयोजी ऊतक है जो पूरे शरीर में घूमता है। इसमें एक पुआल के रंग का तरल पदार्थ होता है जिसे प्लाज़्मा कहते हैं जिसमें विभिन्न कोशिकाएँ या कोषिकाएँ तैरती या चलती दिखाई देती हैं। प्लाज्मा गैर-जीवित तरल भाग का गठन करता है और कुल रक्त का लगभग 60% है। यह थोड़ा क्षारीय द्रव है जिसका पीएच 7.2-7.4 है। 

रक्त की चिपचिपाहट पानी की तुलना में लगभग पांच गुना अधिक है। रक्त का विशिष्ट गुरुत्व 1.035-1.075 की सीमा में भिन्न होता है। जब हौसले से खींचा हुआ रक्त, जिसमें एक विरोधी जमावट एजेंट जोड़ा गया है, कुछ समय के लिए स्थिर रखा जाता है, एरिथ्रोसाइट्स तलछट शुरू करते हैं। जिस दर पर इन कोशिकाओं के तलछट को एरिथ्रोसाइट अवसादन दर (ईएसआर) के रूप में जाना जाता है। ESR को मिमी / घंटा में व्यक्त किया जाता है और आम तौर पर यह 4-10 मिमी घंटे से भिन्न होता है।

रक्त ग्लूकोज

आम तौर पर, एक व्यक्ति को भोजन के 12 घंटे बाद प्रति 100 मिलीलीटर रक्त में लगभग 80-100 मिलीग्राम ग्लूकोज होता है। लेकिन कार्बोहाइड्रेट युक्त आहार के तुरंत बाद यह राशि अधिक (180 मिलीग्राम से अधिक नहीं) बढ़ जाती है। हालांकि, रक्त में इस निर्दिष्ट सीमा मूल्य से परे ग्लूकोज का लगातार उच्च स्तर मधुमेह मेलेटस का कारण बनता है। यदि रक्त में ग्लूकोज की मात्रा 180 मिलीग्राम प्रति 100 मिलीलीटर लगातार बढ़ जाती है, तो मूत्र में ग्लूकोज दिखाई देने लगता है। इस स्थिति को ग्लूकोसुरिया के रूप में जाना जाता है।

रक्त कोलेस्ट्रॉल

100 मिलीलीटर रक्त प्लाज्मा में लगभग 50-180 मिलीग्राम कोलेस्ट्रॉल मौजूद है। यह मुख्य रूप से शरीर के ऊतकों, विटामिन डी, स्टेरॉयड हार्मोन और पित्त लवण द्वारा नई कोशिका झिल्ली के संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है। यह दो तरीकों से रक्त प्लाज्मा में जोड़ा जाता है: (i) यकृत कोलेस्ट्रॉल को संश्लेषित करता है और रक्त में स्रावित करता है; और (ii) वसा के आंतों के अवशोषण द्वारा। इसलिए, घी, मक्खन जैसे संतृप्त वसा का अधिक सेवन रक्त में कोलेस्ट्रॉल के स्तर को बढ़ा सकता है।

कोलेस्ट्रॉल और इसके एस्टर पानी में अघुलनशील हैं और इसलिए धमनियों और नसों की दीवारों पर जमा होते हैं। इससे उच्च रक्तचाप और अन्य हृदय विकार होते हैं।

रक्त की संरचना

मनुष्य में, सामान्य वयस्क के शरीर में लगभग 5-6 लीटर रक्त होता है, जो शरीर के वजन का 5-8% होता है। रक्त "Corpuscles" (रक्त कोशिकाओं) और "प्लाज्मा" से बना है।

प्लाज्मा

पानी - 90 से 92%

घुलित ठोस - 8 से 10%

(i) प्रोटीन (सीरम एल्बुमिन, सीरम ग्लोब्युलिन, फाइब्रिनोजेन) - 7%

(ii) अकार्बनिक घटक

(Na ⁺ , Ca ⁺⁺ , P, Mg ⁺⁺ , Cl ^- , HCO ₃ ^- आदि)

(iii) कार्बनिक घटक (गैर प्रोटीन नाइट्रोजन वाले पदार्थ जैसे यूरिया, यूरिक एसिड, अमोनिया, अमीनो एसिड, तटस्थ वसा, ग्लूकोज)।

श्वसन गैसों (ओ ₂ और सीओ ₂ ) आंतरिक स्राव (एंटीबॉडी और विभिन्न एंजाइम)।

रक्त कोशिका

ये मुख्यतः दो प्रकार के होते हैं - आरबीसी और डब्ल्यूबीसी।

एरिथ्रोसाइट्स या आरबीसी

मनुष्य में लाल रक्त कणिकाएं डिस्कॉन्क और उभयलिंगी होती हैं लेकिन मछलियों, उभयचरों, सरीसृपों और पक्षियों में अंडाकार और न्युक्लिअस होती हैं। रक्त में आरबीसी की संख्या पुरुष में 5,400,000 प्रति क्यूबिक मिमी और महिला में लगभग 4,800,000 है। आरबीसी का औसत जीवन काल लगभग 110-120 दिन है।

एरिथ्रोसाइट झिल्लीदार सामग्री से बना होता है जो वर्णक हीमोग्लोबिन और अन्य यौगिकों को निम्नलिखित विकारों से घेरता है-

(ए) पानी 62%

(बी) हीमोग्लोबिन (लगभग 100 मिलियन हीमोग्लोबिन अणु) २lo%

(सी) फैटी एसिड के लिपिड 7%

(d) शर्करा, लवण, एंजाइम और अन्य प्रोटीन 3%।

हीमोग्लोबिन मूल रूप से एक श्वसन वर्णक है। भ्रूण में आरबीसी यकृत और प्लीहा में और अस्थि मज्जा में जन्म के बाद बनते हैं। आरबीसी के गठन को हेमोपोइज़िस या एरिथ्रोपोइज़िस कहा जाता है और लाल अस्थि मज्जा कोशिकाओं को एरिथ्रोब्लास्ट कहा जाता है।

हेमोलिसिस:  जब आरबीसी को पानी में रखा जाता है तो वे सूज जाते हैं और अंत में फट जाते हैं। जब वे प्रफुल्लित होते हैं, तब भी उनका हीमोग्लोबिन अलग होता है। कोशिकाओं (आरबीसी) से कोशिका द्रव्य के इस पृथक्करण को हेमोलिसिस के रूप में जाना जाता है।

एनीमिया: यह तब होता है जब रक्त की हीमोग्लोबिन प्रति यूनिट मात्रा (100 मिलीलीटर) में कमी होती है, जिसके परिणामस्वरूप रक्त की शक्ति ले जाने वाली ऑक्सीजन की कमी होती है। पुरुष वयस्क रक्त में हीमोग्लोबिन की सामान्य मात्रा 15.9 ग्राम / 100 मिली रक्त (इसे 100% माना जाता है) है। 70% नीचे से, एनीमिया के लक्षण विकसित होते हैं।

ल्यूकोसाइट्स या डब्ल्यूबीसी

ये व्यास में बड़े होते हैं (8-15 मी) और न्यूक्लियेटेड। वे गैर-रंजित कोशिकाएं हैं जिनमें अमीबिड आंदोलन की शक्ति होती है। उनकी संख्या लगभग 10,000 प्रति घन मिमी हो सकती है। वे हमलावर बैक्टीरिया (फेगोसाइटोसिस) के खिलाफ जीव का बचाव करने के लिए जिम्मेदार फागोसाइट्स के रूप में कार्य करते हैं। उनके आकार के आधार पर, कणिकाओं, धुंधला प्रतिक्रिया और संख्या और नाभिक और डब्ल्यूबीसी के आकार को तीन वर्गों में विभाजित किया जाता है-

ग्रैनुलोसाइट्स  (लोबियाटेड नाभिक और बारीक कणिकाएं; लाल अस्थि मज्जा में गठित)।

(i) न्यूट्रोफिल 65.0% - फेगोएटिक;

(ii) ईोसिनोफिल्स 2.8% - गैर-फागोसाइटिक;

(iii) बेसोफिल्स 0.2% - गैर-फागोसाइटिक

लिम्फोसाइट्स  (बड़े आकार के नाभिक और दानों के बिना; लिम्फ नोड्स में गठन) 26.0%। घावों के उपचार में उपयोगी।

मोनोसाइट्स (डब्ल्यूबीसी के सबसे बड़े और गहराई से लिप्त नाभिक है; टॉन्सिल, तिल्ली, थाइमस और आंत के म्यूकोसा में गठन) 6.0%।

ग्रैनुलोसाइट्स का जीवनकाल लगभग 10 दिनों से कम और लिम्फोसाइटों के मामले में 15 घंटे से कम है। डब्ल्यूबीसी के अत्यधिक गठन को ल्यूकेमिया के रूप में जाना जाता है।

डब्ल्यूबीसी के कार्य 

डब्ल्यूबीसी का मुख्य कार्य पदार्थों को परिवहन करना, मृत कोशिकाओं को हटाना और ऊतकों को नष्ट करना, बैक्टीरिया से लड़ना और परिसंचरण तंत्र के संरक्षक के रूप में कार्य करना है।
कुछ फगोगोसाइटिक WBC नष्ट हो सकते हैं; ऊतक के टुकड़े और ऐसी अन्य चीजें "मवाद" बनाती हैं।

इस प्रकार, WBC द्वारा प्रदान किया गया बचाव दो तरह से है:

(i) हमलावर बैक्टीरिया या एंटीजन को सीधे संलग्न करके।

(ii) एंटीबॉडी के उत्पादन द्वारा।

एंटीबॉडी प्लाज्मा के विशेष प्रोटीन होते हैं जो हमलावर जीवाणुओं को मारते हैं या उन्हें अप्रभावी कर देते हैं। उप-रुख जैसे कि विदेशी प्रोटीन और सूक्ष्मजीव जो एंटीबॉडी के गठन को प्रेरित करते हैं, एंटीजन कहलाते हैं।

एंटीजन-एंटीबॉडी सभी प्रकार के टीकों का आधार हैं। रक्त में पॉक्स वायरस की एक छोटी खुराक डालकर, रक्त को कुछ वर्षों के लिए पॉक्स-एंटीबॉडी का उत्पादन करने के लिए तैयार किया जाता है। उनकी गतिविधियों में एंटीबॉडी बहुत विशिष्ट हैं। प्रत्येक प्रकार के एंटीबॉडी केवल उसी प्रकार के सूक्ष्म जीव के खिलाफ प्रभावी होते हैं जो इसके उत्पादन के बारे में या कभी-कभी बहुत समान जीवों के खिलाफ लाते हैं। मम्प्स वायरस द्वारा संक्रमण के परिणामस्वरूप उत्पन्न एक एंटीबॉडी का डिप्थीरिया या टाइफाइड के जीवों पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

थ्रोम्बोसाइट्स या रक्त प्लेटलेट्स

वे गोल या अंडाकार शरीर होते हैं, आम तौर पर 2 से 4 मीटर व्यास के गैर-न्युक्लेड माप होते हैं। मानव रक्त के प्रत्येक क्यूबिक मिमी में प्लेटलेट्स की संख्या लगभग 2,50,000 है। वे लाल अस्थि मज्जा में बनते हैं। वे रक्त के थक्के के गठन को शुरू करने में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

रक्त के थक्के का तंत्र

रक्त का थक्का अकेले प्लाज्मा की संपत्ति है। रक्त के थक्के के लिए मूल प्रतिक्रिया घुलनशील प्लाज्मा प्रोटीन, फाइब्रिनोजेन का अघुलनशील प्रोटीन, फाइब्रिन में रूपांतरण है। फाइब्रिनोजेन का निर्माण यकृत में होता है। निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं की श्रृंखला के माध्यम से कैल्शियम और थ्रोम्बिन की उपस्थिति में फाइब्रिन में फाइब्रिनोजेन के थक्के के प्लाज्मा के साथ मिश्रण:

थ्रोम्बोप्लास्टिन

प्रोथ्रोम्बिन + सीए (आयन) → थ्रोम्बिन

(प्लाज्मा में) (प्लाज्मा में) → (प्लेटलेट्स से) थ्रोम्बिन

फाइब्रिनोजेन → फाइब्रिन मोनोमर + पेप्टाइड्स

फाइब्रिन मोनोमर → फाइब्रिन पॉलिमर फाइब्रिन

फाइब्रिन पॉलिमर → अघुलनशील फाइब्रिन थक्का स्थिरीकरण कारक

थक्का-रोधी

आम तौर पर रक्त रक्त वाहिकाओं में नहीं चढ़ता है लेकिन जब जमावट के बाहर रक्त खींचा जाता है। कुछ निश्चित पदार्थ या प्रक्रियाएं हैं जो रक्त जमावट को रोक सकती हैं, ये हैं:
(ए) हेपरिन- सबसे अच्छा और शक्तिशाली एंटीकोआगुलेंट
(बी ) एंटीथ्रॉम्बोप्लास्टिन (सी) एंटीथ्रॉम्बिक
गतिविधि
(डी) ऑक्सीलेट्स और साइट्रेट्स
(ई) डीफ़िब्रिबिशन

रक्त का प्रवेश

रक्त समूहों का व्यावहारिक महत्व रक्त संक्रमण और बच्चों के पितृत्व का पता लगाने में निहित है। ए और बी के अलावा, अन्य एंटीजन एम और एन वाले लोग हैं। इनका परिणाम तीन प्रकार के होते हैं: एम टाइप, एन टाइप और एमएन टाइप। हालांकि, कोई रक्तपात नहीं होता है, जब ये रक्त आधान द्वारा मिश्रित होते हैं। एम प्रकार अमेरिकी भारतीयों में बहुत आम है, जबकि एन प्रकार ऑस्ट्रेलियाई आदिवासियों में बहुत आम है। M प्रकार वाला व्यक्ति N प्रकार के रक्त वाले बच्चे का पिता नहीं हो सकता है।

रक्त परिसंचरण

क्लोज्ड सर्कुलेटरी सिस्टम: इस तरह के सर्कुलेटरी सिस्टम में, रक्त हृदय से पूरे पाठ्यक्रम में वाहिकाओं तक ही सीमित होता है। इसके उदाहरण उच्चतर जानवर (मनुष्य सहित) हैं।

ओपन सर्कुलेटरी सिस्टम:  कीड़ों में, रक्त केवल रक्त वाहिकाओं तक ही सीमित नहीं रहता है, बल्कि यह शरीर की गुहा और ऊतकों में लैकुने और सिन्यूज़ नामक चैनलों के माध्यम से स्वतंत्र रूप से बहता है। शरीर की गुहा को हेमोकेल के रूप में जाना जाता है और रक्त हेमोलिम्फ है। इस प्रकार कीड़ों में ऊतक रक्त के सीधे संपर्क में होते हैं।
कॉकरोच में, एक पृष्ठीय ट्यूबलर दिल होता है जिसमें 13 खंड होते हैं। रक्त या हीमोलिम्फ पूरे शरीर में फैलता है, जो हृदय की सिकुड़ी गतिविधि के कारण होता है, जो पंखे के आकार की क्षारीय मांसपेशियों द्वारा सहायता प्रदान की जाती है। रक्त में कोई श्वसन वर्णक नहीं है।

याद करने के लिए अंक

• विंटरब्रिज के हेमटोक्रिट 'का उपयोग सेंट्रीफ्यूगिंग द्वारा 100 मिलीलीटर रक्त में कोशिकाओं की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया जाता है।
• परिसंचारी रक्त में हीमोग्लोबिन मुक्त आरबीसी के असामान्य विनाश को हीमोग्लोबिनोमिया कहा जाता है। 'मानव आरबीसी का विशिष्ट गुरुत्व 1.097 है, प्लाज्मा का 1.02 है और रक्त में 1.035-1.075 है जो पाइकोनोमीटर द्वारा खसरे के रूप में है।
• प्लाज्मा प्रोटीन 25-30 मिमी एचजी के एक आसमाटिक दबाव विकसित करते हैं।
• डीडीपीसिस डब्ल्यूबीसी में पारित है।
• आरबीसी या उनके विघटन से हीमोग्लोबिन को मुक्त करने को हैमोलिसिस कहा जाता है।
• मांसपेशियों के तंतुओं और हृदय की मांसपेशियों में हीमोग्लोबिन, हीमोग्लोबिन के समान होता है।
• हेमोपोइजिस रक्त कोशिकाओं का निर्माण है।
• एरिथ्रोपोएसिस आरबीसी का गठन है।
• ल्यूकोपोइसिस डब्ल्यूबीसी का गठन है।
• फागोसाइटोसिस ल्यूकोसाइट्स का कार्य है।
• थ्रोबोबोपेनिया प्लेटेट्स की गिनती में कमी है।
• पूरे मानव रक्त का जमाव समय सामान्य रूप से 37 डिग्री सेल्सियस पर 2-10 मिनट है।
• ल्यूकोसाइटोसिस एक असामान्य रूप से उच्च WBCs गिनती है।
• डब्ल्यूबीसी का एक अनियंत्रित और असामान्य रूप से तेजी से गठन अस्थि मज्जा या ल्यूकेमिया के कैंसर का कारण बनता है।

एक स्तनधारी के दिल में चार कक्ष होते हैं- 2 एरिकल्स और 2 निलय। ऑरिकल्स वेंट्रिकल्स में खुलते हैं, लेकिन उद्घाटन को सही ट्राइकसपिड और बाएं बायसीपिड वाल्व द्वारा संरक्षित किया जाता है।

दिल

हार्ट बीट

हृदय की मांसपेशियों के तालबद्ध संकुचन और विश्राम को हृदय की धड़कन के रूप में जाना जाता है। हृदय के कक्ष के एक संकुचन चरण को सिस्टोल और विश्राम चरण डायस्टोल कहा जाता है। एक डायस्टोल के बाद एक सिस्टोल के अनुक्रम को हृदय चक्र के रूप में कहा जाता है और यह एक सामान्य मानव वयस्क में एक सेकंड के आठवें-दसवें तक रहता है। आमतौर पर हृदय प्रति मिनट 72 बार धड़कता है और 60-110 मिलीलीटर रक्त से बाहर निकलता है दिल की धड़कन। दिल की धड़कन की उत्पत्ति साइनो-ऑरिक्यूलर नोड (एसए नोड) से होती है, जो विशेष क्षेत्र में दाहिनी और पीछे की दीवार के बीच एक विशेष क्षेत्र में होती है, जो कि बेहतर और अवर वेना कावा के प्रवेश द्वार के करीब होती है। इसलिए उनके क्षेत्र को हृदय का पेसमेकर कहा गया है। SA नोड से, दिल की धड़कन फैल जाती है और दोनों संकुचन पैदा होते हैं और फिर यह दूसरे नोड को उत्तेजित करता है, ए वी नोड इंटरऑरेक्यूलर सिस्टम के वेंट्रल भाग के पास दाएं टखने में स्थित है। HIS का बंडल AV नोड से जारी रहता है और पुर्किंज फाइबर सिस्टम बनाने के लिए दो शाखाओं में विभाजित होता है। 

ये दोनों शाखाएं दो निलय से अधिक विस्तारित होती हैं। एवी नोड से आवेग HIS और Purkinje तंतुओं के बंडल के साथ फैलता है और इस प्रकार वेंट्रिकल की मांसपेशियों को रोमांचक बनाता है जिसके परिणामस्वरूप दो वेंट्रिकल अनुबंध एक साथ होते हैं। दिल में HIS और उसकी शाखाओं के साथ साथ Purkinje प्रणाली टेलीफोन तारों के अनुरूप है। एचआईएस के बंडल के माध्यम से संकुचन के आवेग के प्रवाह की दर लगभग 5 मिमी / सेकंड है।

रक्त चाप

रक्तचाप को उस दबाव के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो रक्त वाहिकाओं की दीवारों के खिलाफ खून बहता है। ब्लड प्रेशर कई कारकों पर निर्भर करता है जैसे रक्त की मात्रा, रक्त वाहिका स्थान, दिल की धड़कन का बल और रक्त चिपचिपापन, आदि।

 लसीका प्रणाली यह आमतौर पर मापा जाता है कि यह पारा के एक स्तंभ को कितना ऊंचा धक्का दे सकता है। संचार प्रणाली में रक्तचाप विभिन्न बिंदुओं पर भिन्न होता है। जब निलय रक्त वाहिका में रक्त का दबाव सबसे अधिक होता है, सिस्टोलिक दबाव कहलाता है। यह सामान्य रूप से 120 मिमी एचजी है। जब निलय सिकुड़ते हैं तो रक्त का दबाव, डायस्टोलिक दबाव कहलाता है और एक युवा में यह लगभग 80 मिमी एचजी होता है।

लाल रक्त कणिकाएं रक्त वाहिकाओं को कभी नहीं छोड़ती हैं, लेकिन प्लाज्मा और ल्यूकोसाइट्स रक्त केशिकाओं से ऊतक में निकल जाते हैं। एरिथ्रोसाइट्स और भारी रक्त प्रोटीन के बिना रक्त के इस रंगहीन हिस्से को लिम्फ कहा जाता है। लिम्फ भोजन और शरीर की कोशिकाओं के लिए हे ₂ ले जाता है, और यह ऊतकों से पदार्थों को लसीका वाहिकाओं के माध्यम से रक्त में फिर से प्रवेश करने के लिए लेता है, हालांकि कुछ लिम्फ असमस द्वारा शिरापरक केशिकाओं में प्रवेश करते हैं। लिम्फ केशिकाएं लिम्फ वाहिकाओं या लिम्फैटिक्स का निर्माण करती हैं मोटी दीवारें हैं और जोड़े में वाल्व हैं। वाल्व नसों की तुलना में कई गुना अधिक हैं, वे लसीका को ऊतक से दूर जाने की अनुमति देते हैं, लेकिन पीछे के प्रवाह को रोकते हैं। लिम्फ केशिकाओं की महान पारगम्यता के कारण, कोलाइड, ऊतक मलबे और विदेशी बैक्टीरिया को लसीका के साथ दूर किया जाता है। 

आंत के विली में छोटे लिम्फ केशिकाओं को लैक्टिल कहा जाता है जो पचा वसा को अवशोषित करते हैं; वसा लिम्फ को एक दूधिया-सफेद रंग देते हैं और इस दूधिया तरल पदार्थ को चाइल कहा जाता है। लिम्फ वाहिकाओं के साथ कई स्थानों पर लिम्फ नोड्स होते हैं (गलत रूप से लिम्फ ग्रंथियां कहा जाता है)। स्तनधारियों में लिम्फ दिल नहीं होते हैं, धीमी गति से लिम्फ को शरीर की मांसपेशियों द्वारा लिम्फ वाहिकाओं और नोड्स के माध्यम से और ओस्मोसिस के कारण छोटे जहाजों में दबाव और ऊतक तरल पदार्थों के अवशोषण के द्वारा प्रेरित किया जाता है।

लसीका प्रणाली एक खुले तंत्र होने में रक्त वाहिका प्रणाली से भिन्न होती है क्योंकि इसमें ऊतक कोशिकाओं के बीच लसीका स्थान होता है; इसके अलावा, लिम्फ केवल एक दिशा में बहता है, जो कि ऊतकों से हृदय की ओर होता है। इसलिए इसकी केशिकाएं और लसीका वाहिकाएं नसों के बराबर होती हैं, इस प्रकार यह पूर्ण परिपथ नहीं बनाती है, जैसा कि रक्त वाहिका तंत्र करता है, क्योंकि लसीका ऊतक कोशिकाओं से रक्त प्रणाली की नसों में जाता है।