UPSC MainsMEDICAL-SCIENCE-PAPER-I201810 Marks
Q3.

आंत्र के स्तर पर, लौह अवशोषण की नियामक क्रियाविधि क्या है? लौह चयापचय में टी.आई.बी.सी. की क्या भूमिका है? शरीर लौह का संरक्षण किस प्रकार करता है ?

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, लौह अवशोषण की प्रक्रिया को आंत्र के स्तर पर विस्तार से समझाना होगा। इसमें विभिन्न कारकों (जैसे कि आहार, आंत्र का वातावरण, और आनुवंशिक कारक) का उल्लेख करना आवश्यक है जो लौह अवशोषण को प्रभावित करते हैं। टी.आई.बी.सी. (Transferrin Iron Binding Capacity) की भूमिका लौह चयापचय में स्पष्ट करनी होगी। अंत में, शरीर द्वारा लौह के संरक्षण के तरीकों को बताना होगा, जिसमें लौह भंडारण और पुनर्चक्रण शामिल हैं। उत्तर को क्रमबद्ध तरीके से प्रस्तुत करना, जैसे कि अवशोषण, परिवहन, भंडारण और संरक्षण, एक अच्छा दृष्टिकोण होगा।

Model Answer

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Introduction

लौह (Iron) मानव शरीर के लिए एक आवश्यक पोषक तत्व है, जो हीमोग्लोबिन के संश्लेषण, ऑक्सीजन परिवहन, और ऊर्जा उत्पादन जैसी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में शामिल होता है। शरीर में लौह का संतुलन बनाए रखना स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण है। आंत्र लौह अवशोषण का मुख्य स्थल है, और यह प्रक्रिया जटिल नियामक तंत्रों द्वारा नियंत्रित होती है। लौह चयापचय में टी.आई.बी.सी. (Transferrin Iron Binding Capacity) एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, और शरीर विभिन्न तंत्रों द्वारा लौह का संरक्षण करता है। इस प्रश्न में, हम आंत्र के स्तर पर लौह अवशोषण की नियामक क्रियाविधि, लौह चयापचय में टी.आई.बी.सी. की भूमिका, और शरीर द्वारा लौह संरक्षण के तरीकों पर विस्तार से चर्चा करेंगे।

आंत्र के स्तर पर लौह अवशोषण की नियामक क्रियाविधि

आंत्र में लौह अवशोषण एक जटिल प्रक्रिया है जो कई कारकों द्वारा नियंत्रित होती है। लौह दो मुख्य रूपों में अवशोषित होता है: हीम लौह (heme iron) और गैर-हीम लौह (non-heme iron)।

  • हीम लौह: यह मांस और मछली जैसे पशु उत्पादों में पाया जाता है और इसे आंत्र कोशिकाओं द्वारा आसानी से अवशोषित किया जाता है। हीम लौह का अवशोषण Heme Carrier Protein 1 (HCP1) द्वारा मध्यस्थ होता है।
  • गैर-हीम लौह: यह पौधों और फोर्टिफाइड खाद्य पदार्थों में पाया जाता है और इसका अवशोषण अधिक जटिल होता है। गैर-हीम लौह को पहले फेरस (Fe2+) रूप में परिवर्तित किया जाना चाहिए, जो डाइफेरिक साइटोक्रोम बी (Dcytb) नामक एंजाइम द्वारा किया जाता है। फिर, लौह को डाइमेटल ट्रांसपोर्टर 1 (DMT1) द्वारा आंत्र कोशिकाओं में अवशोषित किया जाता है।

लौह अवशोषण को प्रभावित करने वाले प्रमुख नियामक कारक:

  • हेपसिडिन (Hepcidin): यह एक हार्मोन है जो लौह अवशोषण को नियंत्रित करता है। हेपसिडिन फेरोपोर्टिन (ferroportin) को बांधता है, जो आंत्र कोशिकाओं से लौह को रक्त में ले जाने वाला प्रोटीन है, और इसे आंतरिक बनाता है, जिससे लौह का अवशोषण कम हो जाता है।
  • आहार कारक: विटामिन सी लौह के अवशोषण को बढ़ाता है, जबकि फाइटेट्स (phytates) और पॉलीफेनोल्स (polyphenols) जैसे पदार्थ लौह के अवशोषण को कम करते हैं।
  • आंत्र का वातावरण: पेट का एसिड लौह को फेरस रूप में परिवर्तित करने में मदद करता है, जो अवशोषण के लिए आवश्यक है।

लौह चयापचय में टी.आई.बी.सी. की भूमिका

टी.आई.बी.सी. (Transferrin Iron Binding Capacity) रक्त में लौह परिवहन के लिए जिम्मेदार प्रोटीन, ट्रांसफेरिन (transferrin) की मात्रा को मापता है। यह लौह चयापचय में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है:

  • लौह परिवहन: ट्रांसफेरिन रक्त में लौह को बांधता है और इसे शरीर के विभिन्न भागों में ले जाता है, जैसे कि अस्थि मज्जा (bone marrow) और यकृत (liver)।
  • लौह भंडारण: ट्रांसफेरिन लौह को फेरिटिन (ferritin) और हेमोसिडेरिन (hemosiderin) जैसे भंडारण रूपों में जमा करने में भी मदद करता है।
  • नैदानिक महत्व: टी.आई.बी.सी. का स्तर लौह की कमी या लौह अधिभार जैसी स्थितियों का निदान करने में मदद करता है।
पैरामीटर सामान्य मान लौह की कमी में लौह अधिभार में
सीरम लौह (Serum Iron) 60-170 µg/dL कम उच्च
टी.आई.बी.सी. (TIBC) 250-450 µg/dL उच्च कम
ट्रांसफेरिन संतृप्ति (Transferrin Saturation) 20-50% कम उच्च

शरीर लौह का संरक्षण किस प्रकार करता है?

शरीर लौह का संरक्षण विभिन्न तंत्रों द्वारा करता है:

  • लौह भंडारण: शरीर में लौह को फेरिटिन और हेमोसिडेरिन के रूप में यकृत, प्लीहा (spleen), और अस्थि मज्जा में संग्रहीत किया जाता है। फेरिटिन एक घुलनशील प्रोटीन है जो लौह को सुरक्षित रूप से संग्रहीत करता है, जबकि हेमोसिडेरिन एक अघुलनशील प्रोटीन है जो लौह के लंबे समय तक भंडारण के लिए उपयोग किया जाता है।
  • लौह पुनर्चक्रण: शरीर लाल रक्त कोशिकाओं (red blood cells) के नष्ट होने पर लौह को पुनर्चक्रित करता है। मैक्रोफेज (macrophages) लाल रक्त कोशिकाओं से लौह को निकालते हैं और इसे ट्रांसफेरिन के माध्यम से अस्थि मज्जा में वापस भेजते हैं, जहां इसका उपयोग नए लाल रक्त कोशिकाओं के निर्माण के लिए किया जाता है।
  • हेपसिडिन विनियमन: हेपसिडिन लौह अवशोषण को नियंत्रित करके शरीर में लौह के स्तर को बनाए रखने में मदद करता है।

Conclusion

संक्षेप में, आंत्र में लौह अवशोषण एक जटिल प्रक्रिया है जो हेपसिडिन, आहार कारकों और आंत्र के वातावरण द्वारा नियंत्रित होती है। टी.आई.बी.सी. लौह चयापचय में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, लौह परिवहन और भंडारण में मदद करता है। शरीर लौह को फेरिटिन और हेमोसिडेरिन के रूप में संग्रहीत करके और लाल रक्त कोशिकाओं के नष्ट होने पर लौह को पुनर्चक्रित करके लौह का संरक्षण करता है। लौह संतुलन बनाए रखना स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण है, और लौह की कमी या लौह अधिभार जैसी स्थितियों का निदान और उपचार करना आवश्यक है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

हेपसिडिन (Hepcidin)
हेपसिडिन एक पेप्टाइड हार्मोन है जो यकृत द्वारा निर्मित होता है और लौह चयापचय को नियंत्रित करता है। यह फेरोपोर्टिन को बांधकर लौह अवशोषण को कम करता है।
फेरोपोर्टिन (Ferroportin)
फेरोपोर्टिन एक प्रोटीन है जो आंत्र कोशिकाओं, मैक्रोफेज और अन्य कोशिकाओं की सतह पर पाया जाता है। यह कोशिकाओं से लौह को रक्त में ले जाने में मदद करता है।

Key Statistics

विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के अनुसार, दुनिया भर में लगभग 2 बिलियन लोगों को लौह की कमी से एनीमिया है।

Source: विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO), 2021

भारत में, 5 साल से कम उम्र के बच्चों में 58.6% बच्चों में लौह की कमी से एनीमिया पाया गया है।

Source: राष्ट्रीय परिवार स्वास्थ्य सर्वेक्षण-5 (NFHS-5), 2019-21

Examples

सीलिएक रोग (Celiac Disease)

सीलिएक रोग एक ऑटोइम्यून विकार है जो छोटी आंत को नुकसान पहुंचाता है। इससे लौह अवशोषण कम हो सकता है, जिससे लौह की कमी से एनीमिया हो सकता है।

Frequently Asked Questions

लौह अवशोषण को बढ़ाने के लिए क्या किया जा सकता है?

विटामिन सी युक्त खाद्य पदार्थों का सेवन करें, फाइटेट्स और पॉलीफेनोल्स से बचें, और हीम लौह युक्त खाद्य पदार्थों का सेवन करें।

Topics Covered

BiochemistryPhysiologyNutritionIron MetabolismAbsorptionRegulation