उत्सर्जन, प्रजनन | विज्ञान और प्रौद्योगिकी (Science & Technology) for UPSC CSE PDF Download

मलत्याग

उत्सर्जन चयापचय के अपशिष्ट उत्पादों को हटाने के लिए संदर्भित करता है। यद्यपि फेफड़े और त्वचा भी उत्सर्जन अंगों के रूप में कार्य करते हैं, लेकिन गुर्दे सबसे महत्वपूर्ण हैं।

गुर्दा

पेट के ठीक नीचे दो बीन के आकार के, गहरे लाल रंग के गुर्दे होते हैं, जो मध्य पृष्ठीय रेखा के प्रत्येक तरफ होते हैं। आदमी के मामले में बाईं किडनी पेट के गुहा के बाईं ओर पेट के पास होने के तथ्य के कारण थोड़ा नीचे की तरफ है। प्रत्येक गुर्दा लगभग 11 सेमी लंबा, 6 सेमी चौड़ा और 3 सेमी मोटा होता है। 

बाहरी सतह उत्तल है और भीतरी सतह अवतल है। इस अवसाद को हिलस कहा जाता है जहां से मूत्रवाहिनी की उत्पत्ति होती है और वृक्क धमनी और वृक्क शिरा अंदर और बाहर जाती है। Histologically प्रत्येक गुर्दे 2 क्षेत्रों से बना है।

(a) आउटर डार्क रेड कॉर्टेक्स  

(b) इनर पेल रेड मेडुला उरेटर हिल्स के माध्यम से प्रवेश करके कैलीस का निर्माण करता है। भीतरी तरफ मेडुला में शंकु जैसी संरचनाएं हैं जिन्हें वृक्क पिरामिड कहा जाता है।

प्रत्येक गुर्दे में लगभग दस लाख नेफ्रॉन होते हैं। प्रत्येक नेफ्रॉन में गोलमोन शरीर होता है जो कि केशिका नेटवर्क से भरा बोमन कैप्सूल से बना होता है (ग्लोमेरुलस) नामक अफोर्डेबल और अपवाही धमनी। माल्पीघियन ट्यूब्यूल को 3 भागों में विभाजित किया गया है: 

समीपस्थ नलिका-निकटतम बोमन कैप्सूल। एक पतली सेगमेंट- हेनले के पाश को बनाता है। डिस्टल ट्यूब्यूल- ट्यूब्यूल इकट्ठा करना शामिल करें।

मूत्र की संरचना 

मूत्र प्रकृति में अम्लीय है। मूत्र का पीला-पीला रंग मुख्य रूप से वर्णक यूरोक्रोम के कारण होता है। एक सामान्य सामान्य व्यक्ति में 24 घंटे में निर्मित मूत्र की मात्रा 600 मिलीलीटर से 1800 मिलीलीटर तक भिन्न होती है।

चाय, कॉफी और मादक पेय पदार्थों में मूत्रवर्धक प्रभाव मिला है। आम तौर पर हौसले से भरा हुआ मूत्र मूत्र में पीएच मान के साथ स्पष्ट और अम्लीय होता है जो 4.5 से कम और 8.6 से अधिक होता है। सामान्य मिश्रित 24 घंटे मूत्र का पीएच लगभग 6.0 है। भोजन के तुरंत बाद मूत्र का क्षार तथाकथित क्षारीय ज्वार के कारण क्षारीय हो जाता है।
सामान्य मूत्र की गंध थोड़ी सुगंधित होती है और बड़ी संख्या में वाष्पशील कार्बनिक पदार्थों की उपस्थिति के कारण होती है, विशेष रूप से खराब-गंध वाले पदार्थ-यूरिनोड। जब कुछ समय के लिए खड़े होने की अनुमति दी जाती है, तो यूरिया के अमोनिया के जीवाणु अपघटन के कारण मूत्र में अमोनिया की गंध आती है।

गुर्दे के कार्य

यह विशेष रूप से प्रोटीन चयापचय के कारण गठित अपशिष्ट उत्पादों को बाहर निकालता है। ये अपशिष्ट उत्पाद अमोनिया, यूरिया और यूरिक एसिड हैं। विभिन्न जानवरों में उनकी रचना अलग है। यह शरीर के जल संतुलन और प्लाज्मा मात्रा द्वारा बनाए रखने में मदद करता है। यह रक्त और शरीर के अन्य तरल पदार्थों के सामान्य पीएच को बनाए रखने में मदद करता है। यह गुर्दे के नलिकाओं में चयनात्मक पुनर्संयोजन की प्रक्रिया द्वारा रक्त के कुछ घटकों के इष्टतम एकाग्रता को बनाए रखने में मदद करता है।

यह दवाओं और शरीर से विभिन्न विषाक्त पदार्थों को समाप्त करता है। यह रक्त और ऊतकों में आसमाटिक दबाव बनाए रखने में मदद करता है। यह अमोनिया, हिप्पुरिक एसिड और अकार्बनिक फॉस्फेट जैसे कुछ नए पदार्थों का निर्माण करता है। अमोनिया शरीर के एसिड-बेस संतुलन को बनाए रखने में मदद करता है।

हेमोडायलिसिस या कृत्रिम गुर्दे

यूरिया एक ऐसी स्थिति है जिसमें यूरिया का स्तर असामान्य रूप से बढ़ जाता है। यह उन रोगियों में होता है, जिनके गुर्दे की नलिकाएं ठीक से काम नहीं करती हैं, जिससे चयापचय अपशिष्ट रक्त में जमा होने लगते हैं और उन्हें बार-बार समाप्त करने की आवश्यकता होती है। कचरे का यह कृत्रिम निष्कासन हेमोडायलिसिस या कृत्रिम गुर्दे नामक प्रक्रिया द्वारा किया जाता है।

इस प्रक्रिया में, रोगी का रक्त मुख्य धमनियों में से एक में पंप किया जाता है और 0 ° C तक ठंडा किया जाता है। फिर इसे एक एंटीकोआगुलेंट हेपरिन के साथ मिश्रित किया जाता है और एक सिलोफ़न ट्यूब के माध्यम से पारित किया जाता है। यह सिलोफ़न ट्यूब एक अर्धवृत्ताकार झिल्ली है, जो केवल यूरिया, यूरिक एसिड, क्रिएटिनिन और खनिज आयनों जैसे छोटे अणुओं को बाहर निकलने की अनुमति देती है लेकिन प्रोटीन जैसे मैक्रोमोलेक्यूल्स इसके माध्यम से पारित करने में सक्षम नहीं हैं। शुद्ध रक्त एंटीहैपरिन के साथ मिलाया जाता है ताकि इसकी सामान्य कोगुलेबिलिटी को बहाल किया जा सके और फिर शिरा के माध्यम से शरीर में पंप किया जाता है।

प्रजनन

मादा प्रजनन अंग

दो अंडाशय गुर्दे के पीछे उदर गुहा की पृष्ठीय दीवार से जुड़े होते हैं। उनके जर्मिनल एपिथेलियम अंडों के उत्तराधिकार का निर्माण करते हैं। अंडाशय अंडाकार शरीर होते हैं जो ग्रैफियन रोम जैसे फफोले दिखाते हैं। प्रत्येक अंडाशय के करीब एक अंडकोशिका में एक अग्रणी फ़नल होता है।

जब अंडाशय से शरीर के गुहा में जारी किया जाता है, तो फ़िम्ब्रिनेट फ़नल अंडे प्राप्त करता है। फ़नल के पीछे डिंबवाहिनी को दो भागों में विभेदित किया जाता है- पहला संकीर्ण व्यास की "फैलोपियन ट्यूब" है और दूसरी `यूटेरस 'है। यह फैलोपियन ट्यूब की तुलना में बहुत मोटी है। दो गर्भाशय सामान्य रेखा के साथ जुड़कर योनि नामक एक सामान्य ट्यूब बनाते हैं। एक योनि सेप्टम दोनों गर्भाशय के उद्घाटन को अलग करता है।

योनि के लिए वेंट्रल एक मूत्राशय होता है, जिसकी गर्दन योनि के साथ मिलकर एक छोटी 'मूत्रजन्य नलिका' या वेस्टिब्यूल बनाती है, जो 'वल्वा' की तरह एक स्लिट द्वारा बाहर की ओर खुलती है।
"बार्थोलिन की ग्रंथियों" की एक जोड़ी योनि के उद्घाटन को लुब्रिकेट करने के लिए काम कर रही वेस्टिबुल की पृष्ठीय दीवार में खुलती है, वे नर के काउपर ग्रंथियों के अनुरूप होती हैं।
वेस्टिबुल के उदर पक्ष में एक 'क्लिटोरिस' होता है जो पुरुष के लिंग के साथ एकरूप होता है और इसमें अत्यधिक संवेदनशील टिप के साथ स्तंभन ऊतक होता है।

वृषण उन निकायों से बचते हैं जो किडनी के पास उत्पन्न होते हैं और ज्यादातर स्तनधारियों में वे शरीर के गुहा से जन्म से पहले वंश के एक विशेष हिस्से में जन्म लेते हैं, जिन्हें योनि कोइलोम कहा जाता है, जो बालों की त्वचा द्वारा बाह्य रूप से "स्क्रोट्रोट सैक" जोड़ी में रखा जाता है। प्रत्येक वृषण एक शुक्राणु कॉर्ड द्वारा अपनी मूल स्थिति से जुड़ा रहता है। पुरुष प्रजनन अंग

नीचे की ओर जाने में वृषण भ्रूण के गुर्दे का एक हिस्सा होता है जिसे 'एपिडीडिमिस' कहा जाता है। यह वृषण के किनारे पर स्थित है। वृषण में 'सेमिनिफोरस ट्यूबल्स' होते हैं जिनकी दीवारें जर्मिनल एपिथेलियम द्वारा पंक्तिबद्ध होती हैं जो शुक्राणुओं का निर्माण करती हैं। जर्मिनल एपिथेलियल कोशिकाओं के बीच में "सर्टोली" या "नर्स" कोशिकाएं होती हैं जो शुक्राणुओं को पोषण देती हैं। मूत्राशय की गर्दन पर वीर्य पुटिका होती है जिसमें शुक्राणु जमा होते हैं। मूत्रमार्ग मूत्र और शुक्राणु द्रव दोनों के लिए एक मार्ग के रूप में कार्य करता है।
एक बड़ी 'प्रोस्ट्रेट ग्रंथि' सेमिनल पुटिका के आधार पर स्थित होती है। यह कई नलिकाओं द्वारा मूत्रमार्ग में खुलता है। प्रॉस्ट्रेट के नीचे 'काउपर ग्लैंड्स' की एक जोड़ी है। लिंग एक बेलनाकार अंग है जिसमें स्पंजी शरीर होता है। यह ढीली त्वचा द्वारा निवेश किया जाता है, त्वचा लिंग के सिरे पर लटकती है जैसा कि 'प्रीप्यूस' है। लिंग के जिस सिरे को पहले से दबाया जाता है उसे 'ग्लान्स लिंग' कहा जाता है जो अत्यधिक संवेदनशील होता है।

ओव्यूलेशन  जन्म के समय प्रत्येक अंडाशय में लगभग 2,50,000-5,00,000 ओवा होते हैं लेकिन जीवन काल के दौरान अधिकांश पतित होते हैं। केवल लगभग 400 ओवा परिपक्व और एक सामान्य मानव जीवन काल में जारी किए जाते हैं। अगले मासिक धर्म से 14 दिन पहले ओव्यूलेशन होता है। पिछले मासिक धर्म से गर्भावस्था की अवधि औसतन 280 दिन या 40 सप्ताह है। 12 वें सप्ताह तक, सभी आवश्यक विशेषताएं, बाद के जीवन में पहचानने योग्य, भ्रूण में मौजूद हैं, हालांकि पूरी तरह से विकसित नहीं हुई हैं। पिछले 4 हफ्तों के दौरान भ्रूण पूरी तरह से परिपक्व है।

मासिक  धर्म चक्र मासिक धर्म चक्र 12-13 वर्ष (युवावस्था) की उम्र से शुरू होता है और 40-45 वर्ष (रजोनिवृत्ति) तक रहता है जब महिला की प्रजनन क्षमता गिरफ्तार हो जाती है। यह गर्भावस्था के दौरान भी अनुपस्थित है।

मासिक धर्म का चरण

यह चक्र के 28 वें दिन से शुरू होता है और 4 से 6 दिनों तक रहता है। मुलायम उपकला ऊतकों (मायोमेट्रियम) और गर्भाशय उपकला ग्रंथियों और संयोजी ऊतक (एंडोमेट्रियम) की इस अवधि के दौरान प्रोजेस्टेरोन की कमी के कारण टूट जाता है, परिणामस्वरूप रक्तस्राव होता है। Unfertilized डिंब भी छुट्टी दे दी है। अंडाशय में गठित कॉर्पस ल्यूटियम भी प्लेसेनेंटल गोनाडोट्रोपिन के रूप में पतित हो जाता है, इसके रखरखाव और विकास के लिए आवश्यक अनुपस्थित हैं। गर्भधारण होने पर ही प्लेसेंटा बनता है।

गर्भावस्था के अभाव में प्लेसेंटा नहीं बनेगा।

मासिक धर्म के बाद या कूपिक चरण पूर्वकाल पिट्यूटरी से एफएसएच के प्रभाव में, अंडाशय से नए कूप का विकास शुरू होता है। यह प्रोजेस्टेरोन और एस्ट्रोजन स्राव के स्टेंट की निरोधात्मक कार्रवाई की अनुपस्थिति के कारण है। यूट्रस में गर्भाशय एंडोमेट्रियम की मरम्मत और नवीनीकरण होता है। एक धीमी गति से बढ़ने वाला चरण शुरू होता है। यह चरण एक सप्ताह तक रहता है।

प्रोलिफेरेटिव या पुटकीय चरण

इसमें एफएसएच के प्रभाव में अंडाशय में भित्तिचित्र कूप परिपक्व होता है जो अंत में उच्च एस्ट्रोजन के स्तर से बाधित होता है। इस संवहनी आपूर्ति में गर्भाशय में वृद्धि और एंडोमेट्रियम में वृद्धि होती है। यह चक्र के 14 वें दिन तक रहता है।

ओवुलेशन

14 वें दिन डिंब को उदर गुहा में अंडाशय के भित्तिचित्र कूप के टूटने से छोड़ा जाता है। यह फैलोपियन ट्यूब के विखंडन द्वारा प्राप्त किया जाता है। यह दो दिनों तक व्यवहार्य रहता है।

मासिक धर्म पूर्व या ल्यूटल चरण

यह चक्र के 15 वें से 28 वें दिन तक रहता है। टूटी हुई जगह जहां से डिंब निकलता है, कॉर्पस ल्यूटियम बनाता है जो आगे प्रोजेस्टेरोन को स्रावित करना शुरू कर देता है। कॉर्पस ल्यूटलम 19 वें दिन पूरी तरह से बनता है और 27 वें दिन तक रहता है और 28 वें दिन यह डिगेंरेट होता है कि क्या डिंब निषेचित नहीं है। कोरपस ल्यूटियम के गठन और प्रोजेस्टेरोन के स्राव दोनों को एलएच द्वारा पूर्वकाल पिट्यूटरी से नियंत्रित किया जाता है। यदि डिंब फैलोपियन ट्यूब में शुक्राणु द्वारा निषेचित किया जाता है, तो यह गर्भाशय (आरोपण) के एंडोमेट्रियल ऊतकों पर बस जाता है और इसका आगे का विकास शुरू होता है (गर्भावस्था)। यदि वौम निषेचित नहीं होता है, तो फिर से मासिक धर्म के प्रवाह के रूप में एंडोमेट्रियल ऊतकों के साथ बाहर निकलता है।

अनुमानित चक्र

गैर-अंतरंग जानवरों में, एक अलग चक्र संचालित होता है जिसे एस्ट्रस चक्र के रूप में जाना जाता है। यह दो प्रकारों को छोड़कर सभी प्रकार की घटनाओं और परिवर्तनों में मासिक धर्म चक्र के समान है:
(i) एस्ट्रिक चक्र के अंत में रक्त का कोई मासिक धर्म प्रवाह नहीं है, हालांकि ऊतकों का टूटना महिला प्रजनन पथ में होता है;
(ii) एस्ट्रोजन चक्र में ओव्यूलेशन के समय एस्ट्रोजन हार्मोन का उच्च स्तर होता है और यह महिला में एक मजबूत यौन आग्रह पैदा करता है। इसे "हीट-पीरियड" के रूप में जाना जाता है और इस अवधि के दौरान महिला को संभोग करने के लिए एक पुरुष मिलना चाहिए। हालांकि, यह गर्मी की अवधि छोटी अवधि की है और विभिन्न जानवरों के लिए अलग है, उदाहरण के लिए, गायों में 18 घंटे।