UPSC MainsMEDICAL-SCIENCE-PAPER-I202410 Marks
Q7.

समझाइए कि क्यों विटामिन D को 'हॉर्मोन' माना जा सकता है। कैल्सियम की समस्थिति बनाए रखने में विटामिन D की भूमिका का वर्णन कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, पहले विटामिन D की हार्मोन जैसी विशेषताओं को स्पष्ट करना होगा। फिर, कैल्सियम की समस्थिति (calcium homeostasis) बनाए रखने में इसकी भूमिका को विस्तार से बताना होगा। उत्तर में विटामिन D के संश्लेषण, सक्रियण, और कैल्सियम अवशोषण पर प्रभाव को शामिल करना महत्वपूर्ण है। संरचना इस प्रकार होनी चाहिए: परिचय, विटामिन D की हार्मोन जैसी प्रकृति, कैल्सियम समस्थिति में भूमिका, और निष्कर्ष।

Model Answer

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Introduction

विटामिन D एक वसा-घुलनशील विटामिन है जो शरीर में कई महत्वपूर्ण कार्यों को पूरा करता है। इसे अक्सर 'सनशाइन विटामिन' भी कहा जाता है क्योंकि यह त्वचा द्वारा सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर संश्लेषित होता है। हाल के वर्षों में, यह स्पष्ट हो गया है कि विटामिन D केवल एक विटामिन नहीं है, बल्कि एक प्रोहॉर्मोन (prohormone) है जो शरीर में हार्मोन की तरह कार्य करता है। इसकी कमी से हड्डियों की कमजोरी (osteoporosis) और अन्य स्वास्थ्य समस्याएं हो सकती हैं। इस उत्तर में, हम विटामिन D को हार्मोन क्यों माना जा सकता है और कैल्सियम की समस्थिति बनाए रखने में इसकी भूमिका का विस्तृत वर्णन करेंगे।

विटामिन D: एक हार्मोन के रूप में

विटामिन D को हार्मोन माने जाने के कई कारण हैं:

  • संश्लेषण और सक्रियण: विटामिन D का संश्लेषण त्वचा में 7-डीहाइड्रोकोलेस्ट्रॉल (7-dehydrocholesterol) से शुरू होता है, जो सूर्य के प्रकाश (UVB किरणों) के संपर्क में आने पर विटामिन D3 (कोलेकैल्सीफेरॉल) में परिवर्तित हो जाता है। इसके बाद, यह विटामिन D3 यकृत (liver) में 25-हाइड्रॉक्सीविटामिन D [25(OH)D] में परिवर्तित होता है, जो रक्त में प्रसारित होता है। अंत में, गुर्दे (kidneys) में, 25(OH)D को 1,25-डायहाइड्रॉक्सीविटामिन D [1,25(OH)2D] या कैल्सिट्रिओल (calcitriol) में परिवर्तित किया जाता है, जो विटामिन D का सक्रिय रूप है। यह सक्रियण प्रक्रिया हार्मोन के समान है।
  • रिसेप्टर-आधारित क्रिया: कैल्सिट्रिओल विटामिन D रिसेप्टर (VDR) नामक एक परमाणु रिसेप्टर से बंधता है, जो विभिन्न ऊतकों में पाया जाता है। VDR-कैल्सिट्रिओल कॉम्प्लेक्स डीएनए से बंधता है और जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है। यह क्रियाविधि स्टेरॉयड हार्मोन के समान है।
  • लक्ष्य ऊतक: विटामिन D के लक्ष्य ऊतकों में आंत, हड्डियाँ, गुर्दे और प्रतिरक्षा कोशिकाएं शामिल हैं। यह विभिन्न शारीरिक प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है, जैसे कि कैल्सियम अवशोषण, हड्डी का निर्माण, प्रतिरक्षा कार्य और कोशिका वृद्धि।

कैल्सियम समस्थिति में विटामिन D की भूमिका

कैल्सियम समस्थिति शरीर में कैल्सियम के स्तर को स्थिर रखने की प्रक्रिया है। विटामिन D इस प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है:

  • आंत से कैल्सियम अवशोषण: कैल्सिट्रिओल आंत में कैल्सियम के अवशोषण को बढ़ाता है। यह आंत की कोशिकाओं में कैल्सियम-बाध्यकारी प्रोटीन (calcium-binding protein) के उत्पादन को उत्तेजित करता है, जो कैल्सियम को आंत से रक्त में स्थानांतरित करने में मदद करता है।
  • हड्डियों से कैल्सियम का विनियमन: जब रक्त में कैल्सियम का स्तर कम होता है, तो कैल्सिट्रिओल हड्डियों से कैल्सियम के रिलीज को उत्तेजित करता है। यह ऑस्टियोक्लास्ट्स (osteoclasts) नामक कोशिकाओं को सक्रिय करता है, जो हड्डी के ऊतक को तोड़कर कैल्सियम को रक्त में छोड़ती हैं।
  • गुर्दे में कैल्सियम का पुन:अवशोषण: कैल्सिट्रिओल गुर्दे में कैल्सियम के पुन:अवशोषण को बढ़ाता है, जिससे मूत्र में कैल्सियम की हानि कम होती है।

विटामिन D की कमी से रक्त में कैल्सियम का स्तर कम हो सकता है, जिससे रिकेट्स (rickets) बच्चों में और ऑस्टियोमलेशिया (osteomalacia) वयस्कों में हो सकता है। रिकेट्स में, हड्डियाँ नरम और कमजोर हो जाती हैं, जबकि ऑस्टियोमलेशिया में, हड्डियाँ दर्दनाक और भंगुर हो जाती हैं।

विटामिन D का रूप उत्पादन स्थल कार्य
विटामिन D3 (कोलेकैल्सीफेरॉल) त्वचा (सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर) यकृत में 25(OH)D में परिवर्तित होता है
25-हाइड्रॉक्सीविटामिन D [25(OH)D] यकृत गुर्दे में 1,25(OH)2D में परिवर्तित होता है
1,25-डायहाइड्रॉक्सीविटामिन D (कैल्सिट्रिओल) गुर्दे कैल्सियम अवशोषण, हड्डी का निर्माण, और प्रतिरक्षा कार्य को नियंत्रित करता है

Conclusion

संक्षेप में, विटामिन D एक प्रोहॉर्मोन है जो शरीर में हार्मोन की तरह कार्य करता है। यह संश्लेषण, सक्रियण, रिसेप्टर-आधारित क्रिया और लक्ष्य ऊतकों के संदर्भ में हार्मोन की विशेषताओं को प्रदर्शित करता है। कैल्सियम की समस्थिति बनाए रखने में इसकी भूमिका महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह आंत से कैल्सियम अवशोषण, हड्डियों से कैल्सियम का विनियमन और गुर्दे में कैल्सियम के पुन:अवशोषण को नियंत्रित करता है। विटामिन D की पर्याप्त मात्रा सुनिश्चित करना हड्डियों के स्वास्थ्य और समग्र स्वास्थ्य के लिए 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

प्रोहॉर्मोन (Prohormone)
एक निष्क्रिय हार्मोन अग्रदूत जो शरीर में सक्रिय हार्मोन में परिवर्तित हो जाता है।
कैल्सिट्रिओल (Calcitriol)
विटामिन D का सक्रिय रूप, जो गुर्दे में 25-हाइड्रॉक्सीविटामिन D से बनता है और कैल्सियम अवशोषण को नियंत्रित करता है।

Key Statistics

2019 में, भारत में 70-90% वयस्कों में विटामिन D की कमी पाई गई थी।

Source: भारतीय चिकित्सा अनुसंधान परिषद (ICMR), 2019

विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के अनुसार, दुनिया भर में 1 बिलियन से अधिक लोगों में विटामिन D की कमी है।

Source: विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO), 2021)

Examples

रिकेट्स (Rickets)

विटामिन D की गंभीर कमी के कारण बच्चों में होने वाली एक बीमारी, जिसमें हड्डियाँ नरम और कमजोर हो जाती हैं। यह अक्सर सूर्य के प्रकाश के अपर्याप्त संपर्क और आहार में विटामिन D की कमी के कारण होता है।

Frequently Asked Questions

विटामिन D के मुख्य स्रोत क्या हैं?

विटामिन D के मुख्य स्रोत सूर्य का प्रकाश, वसायुक्त मछली (जैसे सैल्मन, मैकेरल), अंडे की जर्दी और विटामिन D से भरपूर खाद्य पदार्थ हैं।