UPSC MainsMEDICAL-SCIENCE-PAPER-I202310 Marks
Q14.

हृद् निकासी के अन्तःस्थ नियमन का वर्णन कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हृदय निकासी (Cardiac Output) के अंतःस्थ नियमन (intrinsic regulation) को विस्तार से समझाना होगा। उत्तर में हृदय निकासी की परिभाषा, इसे प्रभावित करने वाले कारकों, और अंतःस्थ नियमन तंत्रों जैसे कि फ्रैंक-स्टारलिंग तंत्र (Frank-Starling mechanism), स्वायत्त तंत्रिका तंत्र (Autonomic Nervous System) की भूमिका, और स्थानीय कारकों के प्रभाव को शामिल करना चाहिए। संरचना में, पहले हृदय निकासी की बुनियादी अवधारणा को स्पष्ट करें, फिर अंतःस्थ नियमन के विभिन्न तंत्रों को क्रमबद्ध रूप से समझाएं।

Model Answer

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Introduction

हृदय निकासी (Cardiac Output - CO) प्रति मिनट हृदय द्वारा पंप किए गए रक्त की मात्रा है, जो शरीर की ऑक्सीजन और पोषक तत्वों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह हृदय गति (Heart Rate - HR) और स्ट्रोक वॉल्यूम (Stroke Volume - SV) का गुणनफल है (CO = HR x SV)। हृदय निकासी को बनाए रखना शरीर के होमियोस्टेसिस (homeostasis) के लिए आवश्यक है। हृदय निकासी का अंतःस्थ नियमन हृदय की अपनी आंतरिक क्षमताओं द्वारा किया जाता है, जो बाहरी प्रभावों से स्वतंत्र रूप से रक्त प्रवाह को समायोजित करने में सक्षम होते हैं। यह शरीर की बदलती मांगों के अनुसार हृदय के प्रदर्शन को अनुकूलित करने में मदद करता है।

हृदय निकासी: परिभाषा और महत्व

हृदय निकासी (Cardiac Output) प्रति मिनट हृदय द्वारा पंप किए गए रक्त की मात्रा है, जिसे लीटर प्रति मिनट (L/min) में मापा जाता है। एक सामान्य वयस्क में, हृदय निकासी लगभग 4-8 L/min होती है। यह मान शारीरिक गतिविधि, आयु, और स्वास्थ्य स्थिति के आधार पर भिन्न हो सकती है। हृदय निकासी शरीर की ऊतकों को पर्याप्त ऑक्सीजन और पोषक तत्व प्रदान करने के लिए महत्वपूर्ण है।

हृदय निकासी को प्रभावित करने वाले कारक

हृदय निकासी कई कारकों से प्रभावित होती है, जिन्हें दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: हृदय संबंधी कारक और बाह्य हृदय संबंधी कारक।

  • हृदय संबंधी कारक: हृदय गति, स्ट्रोक वॉल्यूम, हृदय की संकुचनशीलता (contractility)।
  • बाह्य हृदय संबंधी कारक: रक्त की मात्रा, शिरापरक वापसी (venous return), परिधीय प्रतिरोध (peripheral resistance)।

हृदय निकासी का अंतःस्थ नियमन

हृदय निकासी का अंतःस्थ नियमन हृदय की अपनी आंतरिक क्षमताओं द्वारा किया जाता है। इसमें निम्नलिखित तंत्र शामिल हैं:

1. फ्रैंक-स्टारलिंग तंत्र (Frank-Starling Mechanism)

यह तंत्र हृदय की स्ट्रोक वॉल्यूम को शिरापरक वापसी के अनुसार समायोजित करता है। जब शिरापरक वापसी बढ़ती है, तो हृदय अधिक रक्त से भर जाता है, जिससे हृदय की मांसपेशियां अधिक खिंचती हैं। यह खिंचाव हृदय की संकुचनशीलता को बढ़ाता है, जिसके परिणामस्वरूप स्ट्रोक वॉल्यूम और हृदय निकासी में वृद्धि होती है। इसे हृदय की होमियोमेट्रिक ऑटोरेगुलेशन (homeometric autoregulation) भी कहा जाता है।

2. स्वायत्त तंत्रिका तंत्र (Autonomic Nervous System)

स्वायत्त तंत्रिका तंत्र हृदय गति और संकुचनशीलता को नियंत्रित करके हृदय निकासी को प्रभावित करता है।

  • सहાનुभूति तंत्रिका तंत्र (Sympathetic Nervous System): यह तंत्र हृदय गति और संकुचनशीलता को बढ़ाता है, जिससे हृदय निकासी में वृद्धि होती है। यह तंत्र तनाव, व्यायाम, या आपातकालीन स्थितियों में सक्रिय होता है।
  • पराअनुभूति तंत्रिका तंत्र (Parasympathetic Nervous System): यह तंत्र हृदय गति को कम करता है, जिससे हृदय निकासी में कमी आती है। यह तंत्र विश्राम की स्थिति में सक्रिय होता है।

3. स्थानीय कारक (Local Factors)

हृदय की मांसपेशियां स्थानीय कारकों के प्रति भी संवेदनशील होती हैं, जो हृदय निकासी को प्रभावित कर सकती हैं।

  • ऑक्सीजन की उपलब्धता: हृदय की मांसपेशियों को पर्याप्त ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। ऑक्सीजन की कमी हृदय की संकुचनशीलता को कम कर सकती है, जिससे हृदय निकासी में कमी आती है।
  • पीएच (pH): हृदय की मांसपेशियों का पीएच स्तर हृदय की संकुचनशीलता को प्रभावित कर सकता है।
  • तापमान: हृदय की मांसपेशियों का तापमान हृदय की संकुचनशीलता को प्रभावित कर सकता है।

4. हृदय की स्वतःस्फूर्त लयबद्धता (Automaticity)

हृदय की स्वतःस्फूर्त लयबद्धता, साइनस नोड (sinoatrial node) द्वारा उत्पन्न विद्युत आवेगों के माध्यम से हृदय गति को नियंत्रित करती है। यह हृदय गति को शरीर की आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित करने में मदद करता है।

अंतःस्थ नियमन का महत्व

हृदय निकासी का अंतःस्थ नियमन शरीर को विभिन्न स्थितियों में अनुकूलित करने में मदद करता है, जैसे कि व्यायाम, तनाव, या रक्त की मात्रा में परिवर्तन। यह सुनिश्चित करता है कि शरीर की ऊतकों को हमेशा पर्याप्त ऑक्सीजन और पोषक तत्व मिलते रहें।

Conclusion

संक्षेप में, हृदय निकासी का अंतःस्थ नियमन एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें फ्रैंक-स्टारलिंग तंत्र, स्वायत्त तंत्रिका तंत्र, और स्थानीय कारक शामिल हैं। ये तंत्र हृदय को शरीर की बदलती मांगों के अनुसार समायोजित करने और होमियोस्टेसिस बनाए रखने में मदद करते हैं। हृदय निकासी के अंतःस्थ नियमन को समझना हृदय रोगों के निदान और उपचार के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, हृदय निकासी के नियमन को बेहतर ढंग से समझने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है, ताकि हृदय रोगों के लिए अधिक प्रभावी उपचार विकसित किए जा सकें।

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

स्ट्रोक वॉल्यूम (Stroke Volume)
स्ट्रोक वॉल्यूम प्रत्येक हृदय संकुचन के साथ हृदय द्वारा पंप किए गए रक्त की मात्रा है।
होमियोस्टेसिस (Homeostasis)
होमियोस्टेसिस शरीर के आंतरिक वातावरण को स्थिर बनाए रखने की क्षमता है, जो जीवन के लिए आवश्यक है।

Key Statistics

विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के अनुसार, हृदय रोग वैश्विक स्तर पर मृत्यु का प्रमुख कारण है, जो प्रति वर्ष लगभग 17.9 मिलियन मौतों के लिए जिम्मेदार है (2019)।

Source: विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO)

भारत में, हृदय रोग मृत्यु दर में पिछले दो दशकों में 60% की वृद्धि हुई है (2023)।

Source: भारतीय हृदय अनुसंधान फाउंडेशन (Indian Heart Research Foundation)

Examples

व्यायाम के दौरान हृदय निकासी में वृद्धि

जब कोई व्यक्ति व्यायाम करता है, तो उसकी मांसपेशियां अधिक ऑक्सीजन की मांग करती हैं। इसके जवाब में, सहानुभूति तंत्रिका तंत्र सक्रिय हो जाता है, जिससे हृदय गति और संकुचनशीलता बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप हृदय निकासी में वृद्धि होती है।

Frequently Asked Questions

हृदय निकासी को कैसे मापा जाता है?

हृदय निकासी को विभिन्न तरीकों से मापा जा सकता है, जिसमें इकोकार्डियोग्राफी, कार्डियक कैथीटेराइजेशन, और फेइक विधि (Fick principle) शामिल हैं।

Topics Covered

PhysiologyCardiologyCardiac OutputHeart RegulationHemodynamics