UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II202115 Marks
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Q24.

रक्त में आक्सीजन के परिवहन की व्याख्या कीजिए । आक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र को स्थानांतरित करने वाले कारकों की विवेचना कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, पहले रक्त में ऑक्सीजन परिवहन की प्रक्रिया को विस्तार से समझाना होगा, जिसमें हीमोग्लोबिन की भूमिका और ऑक्सीजन के बंधन की प्रक्रिया शामिल है। फिर, ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र (Oxygen-Hemoglobin Dissociation Curve) को प्रभावित करने वाले कारकों – जैसे pH, तापमान, PCO2 और 2,3-डिफॉस्फोग्लिसरेट (2,3-DPG) – की विवेचना करनी होगी। उत्तर को स्पष्ट और संरचित बनाने के लिए उपशीर्षकों का उपयोग करें।

Model Answer

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Introduction

रक्त में ऑक्सीजन का परिवहन शरीर के ऊतकों तक जीवनदायी ऑक्सीजन पहुंचाने की एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। यह कार्य मुख्य रूप से लाल रक्त कोशिकाओं (Red Blood Cells) में मौजूद हीमोग्लोबिन नामक प्रोटीन द्वारा किया जाता है। हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन के साथ मिलकर ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है, जो रक्त के माध्यम से फेफड़ों से शरीर के विभिन्न भागों तक ऑक्सीजन पहुंचाता है। ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र यह दर्शाता है कि विभिन्न परिस्थितियों में हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन को कितनी आसानी से छोड़ता है। इस वक्र को प्रभावित करने वाले कारकों को समझना शरीर की ऑक्सीजन आपूर्ति को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।

रक्त में ऑक्सीजन का परिवहन

ऑक्सीजन का परिवहन एक जटिल प्रक्रिया है जो निम्नलिखित चरणों में होती है:

  • फेफड़ों में ऑक्सीजन का बंधन: फेफड़ों में, ऑक्सीजन का आंशिक दबाव (Partial Pressure) उच्च होता है, जिससे यह हीमोग्लोबिन के साथ आसानी से बंध जाता है और ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है।
  • रक्त द्वारा परिवहन: ऑक्सीहीमोग्लोबिन रक्त के माध्यम से हृदय और शरीर के विभिन्न ऊतकों तक पहुंचाया जाता है।
  • ऊतकों में ऑक्सीजन का विमोचन: ऊतकों में, ऑक्सीजन का आंशिक दबाव कम होता है, जिससे ऑक्सीहीमोग्लोबिन ऑक्सीजन को छोड़ देता है और यह ऊतकों द्वारा उपयोग किया जाता है।

हीमोग्लोबिन में चार हेमे समूह होते हैं, जिनमें से प्रत्येक एक ऑक्सीजन अणु को बांध सकता है। ऑक्सीजन का बंधन सहयोजी बंधन (Cooperative Binding) के माध्यम से होता है, जिसका अर्थ है कि एक ऑक्सीजन अणु के बंधन से अन्य ऑक्सीजन अणुओं के बंधन की संभावना बढ़ जाती है।

ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र

ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र एक सिग्मॉइड आकार का वक्र है जो ऑक्सीजन के आंशिक दबाव और हीमोग्लोबिन के ऑक्सीजन से संतृप्त होने के प्रतिशत के बीच संबंध को दर्शाता है।

ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र को स्थानांतरित करने वाले कारक

कई कारक ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र को स्थानांतरित कर सकते हैं, जिससे हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन को छोड़ने या बांधने की क्षमता प्रभावित होती है। इन कारकों को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

वक्र को दाईं ओर स्थानांतरित करने वाले कारक (ऑक्सीजन का विमोचन बढ़ाना)

  • pH में कमी (बोहर प्रभाव): pH में कमी (यानी, रक्त का अम्लीय होना) हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन को छोड़ने की क्षमता को बढ़ा देता है। यह प्रभाव ऊतकों में चयापचय क्रिया के कारण उत्पन्न होने वाले कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में वृद्धि के कारण होता है।
  • तापमान में वृद्धि: तापमान में वृद्धि भी हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन को छोड़ने की क्षमता को बढ़ा देती है।
  • PCO2 में वृद्धि: कार्बन डाइऑक्साइड के आंशिक दबाव (PCO2) में वृद्धि भी वक्र को दाईं ओर स्थानांतरित करती है।
  • 2,3-डिफॉस्फोग्लिसरेट (2,3-DPG) की मात्रा में वृद्धि: 2,3-DPG हीमोग्लोबिन के साथ बंधता है और इसकी ऑक्सीजन को छोड़ने की क्षमता को बढ़ाता है। यह ऊँचाई पर रहने वाले लोगों में अधिक मात्रा में पाया जाता है।

वक्र को बाईं ओर स्थानांतरित करने वाले कारक (ऑक्सीजन का बंधन बढ़ाना)

  • pH में वृद्धि: pH में वृद्धि (यानी, रक्त का क्षारीय होना) हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन को बांधने की क्षमता को बढ़ा देती है।
  • तापमान में कमी: तापमान में कमी भी हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन को बांधने की क्षमता को बढ़ा देती है।
  • PCO2 में कमी: कार्बन डाइऑक्साइड के आंशिक दबाव (PCO2) में कमी भी वक्र को बाईं ओर स्थानांतरित करती है।
  • 2,3-DPG की मात्रा में कमी: 2,3-DPG की मात्रा में कमी हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन को छोड़ने की क्षमता को कम कर देती है।
कारक प्रभाव
pH में कमी दाईं ओर स्थानांतरण (ऑक्सीजन विमोचन में वृद्धि)
तापमान में वृद्धि दाईं ओर स्थानांतरण (ऑक्सीजन विमोचन में वृद्धि)
PCO2 में वृद्धि दाईं ओर स्थानांतरण (ऑक्सीजन विमोचन में वृद्धि)
2,3-DPG में वृद्धि दाईं ओर स्थानांतरण (ऑक्सीजन विमोचन में वृद्धि)
pH में वृद्धि बाईं ओर स्थानांतरण (ऑक्सीजन बंधन में वृद्धि)

Conclusion

संक्षेप में, रक्त में ऑक्सीजन का परिवहन हीमोग्लोबिन द्वारा किया जाता है, और ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र यह दर्शाता है कि विभिन्न परिस्थितियों में हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन को कितनी आसानी से छोड़ता है। pH, तापमान, PCO2 और 2,3-DPG जैसे कारक इस वक्र को स्थानांतरित कर सकते हैं, जिससे शरीर की ऑक्सीजन आपूर्ति प्रभावित होती है। इन कारकों को समझना शरीर के ऑक्सीजन होमियोस्टेसिस को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण 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

ऑक्सीहीमोग्लोबिन
ऑक्सीहीमोग्लोबिन हीमोग्लोबिन और ऑक्सीजन का एक संयोजन है। यह रक्त में ऑक्सीजन का मुख्य परिवहन रूप है।
आंशिक दबाव
आंशिक दबाव किसी गैस के मिश्रण में उस गैस द्वारा लगाया गया दबाव है। यह गैस की सांद्रता के समानुपाती होता है।

Key Statistics

मानव रक्त में लगभग 15 ग्राम हीमोग्लोबिन प्रति डेसीलीटर (dL) होता है। (ज्ञान कटऑफ तक)

Source: Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology

लगभग 98.5% ऑक्सीजन हीमोग्लोबिन के साथ बंधकर रक्त में परिवहन किया जाता है, जबकि शेष 1.5% रक्त प्लाज्मा में घुल जाता है। (ज्ञान कटऑफ तक)

Source: Medical textbooks

Examples

ऊँचाई पर अनुकूलन

ऊँचाई पर रहने वाले लोगों में 2,3-DPG का स्तर बढ़ जाता है, जिससे हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन को अधिक आसानी से छोड़ पाता है और ऊतकों को ऑक्सीजन की आपूर्ति सुनिश्चित होती है।

Frequently Asked Questions

बोहर प्रभाव क्या है?

बोहर प्रभाव एक ऐसी घटना है जिसमें pH में कमी होने पर हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन को छोड़ने की क्षमता बढ़ जाती है। यह ऊतकों में चयापचय क्रिया के कारण कार्बन डाइऑक्साइड के उत्पादन से जुड़ा है।

Topics Covered

जीव विज्ञानशरीर क्रिया विज्ञानरक्तआक्सीजनहीमोग्लोबिन