UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II202420 Marks
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Q22.

वृक्काणु (नेफ्रॉन) की संरचना एवं मूत्र-निर्माण में इसकी भूमिका की व्याख्या कीजिए। मूत्र-निर्माण के हॉर्मोनी नियमन पर एक टिप्पणी लिखिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सर्वप्रथम वृक्कणु (नेफ्रॉन) की संरचना को स्पष्ट रूप से समझाना आवश्यक है। इसके विभिन्न भागों - ग्लोमेरुलस, बोमन कैप्सूल, समीपवर्ती कुंडलित नलिका, हेनले का लूप, सुदूर कुंडलित नलिका और संग्रह नलिका - का वर्णन करें। फिर, मूत्र निर्माण की प्रक्रिया - निस्पंदन, पुन:अवशोषण, और स्राव - को विस्तार से बताएं। अंत में, मूत्र निर्माण के हार्मोनल विनियमन, जिसमें एंटीडाययूरेटिक हार्मोन (ADH) और एल्डोस्टेरोन की भूमिका शामिल है, पर टिप्पणी करें। संरचनात्मक विवरणों को रेखाचित्रों के माध्यम से स्पष्ट करना उत्तर को अधिक प्रभावी बनाएगा।

Model Answer

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Introduction

वृक्क (किडनी) मानव शरीर का एक महत्वपूर्ण अंग है जो रक्त को फिल्टर करके अपशिष्ट उत्पादों को बाहर निकालने और शरीर में तरल पदार्थ और इलेक्ट्रोलाइट संतुलन बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वृक्क की कार्यात्मक इकाई वृक्कणु (नेफ्रॉन) है। प्रत्येक वृक्क में लगभग दस लाख नेफ्रॉन होते हैं। नेफ्रॉन मूत्र निर्माण की प्रक्रिया को पूरा करते हैं, जो शरीर के आंतरिक वातावरण को स्थिर रखने के लिए आवश्यक है। मूत्र निर्माण एक जटिल प्रक्रिया है जो विभिन्न शारीरिक और हार्मोनल कारकों द्वारा नियंत्रित होती है।

वृक्कणु (नेफ्रॉन) की संरचना

वृक्कणु (नेफ्रॉन) की संरचना को निम्नलिखित भागों में विभाजित किया जा सकता है:

  • ग्लोमेरुलस: यह केशिकाओं का एक गुच्छ है जो बोमन कैप्सूल के अंदर स्थित होता है। यह रक्त को फिल्टर करने का कार्य करता है।
  • बोमन कैप्सूल: यह ग्लोमेरुलस को घेरने वाला एक कप के आकार का संरचना है। यह निस्पंदित तरल पदार्थ (glomerular filtrate) को एकत्र करता है।
  • समीपवर्ती कुंडलित नलिका (Proximal Convoluted Tubule): यह बोमन कैप्सूल से निकलने वाली नलिका है। यह ग्लूकोज, अमीनो एसिड, इलेक्ट्रोलाइट्स और पानी का पुन:अवशोषण करती है।
  • हेनले का लूप: यह एक U-आकार की नलिका है जो वृक्क के मेडुला में जाती है। यह पानी और इलेक्ट्रोलाइट्स के पुन:अवशोषण में मदद करती है।
  • सुदूर कुंडलित नलिका (Distal Convoluted Tubule): यह हेनले के लूप से निकलने वाली नलिका है। यह इलेक्ट्रोलाइट्स और पानी के पुन:अवशोषण को नियंत्रित करती है।
  • संग्रह नलिका (Collecting Duct): यह कई नेफ्रॉन से निकलने वाली नलिकाएं हैं जो मूत्र को वृक्क से मूत्राशय तक ले जाती हैं।

मूत्र-निर्माण में वृक्कणु की भूमिका

मूत्र निर्माण की प्रक्रिया तीन मुख्य चरणों में होती है:

  • निस्पंदन (Filtration): ग्लोमेरुलस में रक्तचाप के कारण रक्त प्लाज्मा बोमन कैप्सूल में फिल्टर हो जाता है। यह निस्पंदित तरल पदार्थ (glomerular filtrate) कहलाता है। इसमें पानी, ग्लूकोज, अमीनो एसिड, इलेक्ट्रोलाइट्स, यूरिया, क्रिएटिनिन और अन्य अपशिष्ट उत्पाद होते हैं।
  • पुन:अवशोषण (Reabsorption): समीपवर्ती कुंडलित नलिका, हेनले का लूप और सुदूर कुंडलित नलिका में उपयोगी पदार्थ जैसे ग्लूकोज, अमीनो एसिड, इलेक्ट्रोलाइट्स और पानी रक्त में वापस अवशोषित हो जाते हैं।
  • स्राव (Secretion): कुछ अपशिष्ट उत्पाद और अतिरिक्त इलेक्ट्रोलाइट्स रक्त से नलिकाओं में स्रावित होते हैं।

मूत्र-निर्माण का हार्मोनल विनियमन

मूत्र निर्माण को विभिन्न हार्मोन द्वारा नियंत्रित किया जाता है:

  • एंटीडाययूरेटिक हार्मोन (ADH): यह पिट्यूटरी ग्रंथि से स्रावित होता है। यह संग्रह नलिकाओं को पानी के प्रति अधिक पारगम्य बनाता है, जिससे पानी का पुन:अवशोषण बढ़ जाता है और मूत्र की मात्रा कम हो जाती है।
  • एल्डोस्टेरोन: यह एड्रेनल ग्रंथि से स्रावित होता है। यह सुदूर कुंडलित नलिकाओं और संग्रह नलिकाओं को सोडियम के पुन:अवशोषण को बढ़ाने और पोटेशियम के स्राव को बढ़ाने के लिए उत्तेजित करता है। इससे रक्तचाप और रक्त की मात्रा बढ़ जाती है।
  • एट्रियल नेट्रियूरेटिक पेप्टाइड (ANP): यह हृदय द्वारा स्रावित होता है। यह सोडियम और पानी के पुन:अवशोषण को कम करता है, जिससे मूत्र की मात्रा बढ़ जाती है और रक्तचाप कम हो जाता है।

निम्नलिखित तालिका विभिन्न हार्मोन और उनके कार्यों को दर्शाती है:

हार्मोन उत्सर्जक ग्रंथि कार्य
ADH पिट्यूटरी ग्रंथि पानी का पुन:अवशोषण बढ़ाना
एल्डोस्टेरोन एड्रेनल ग्रंथि सोडियम का पुन:अवशोषण बढ़ाना, पोटेशियम का स्राव बढ़ाना
ANP हृदय सोडियम और पानी का पुन:अवशोषण कम करना

Conclusion

संक्षेप में, वृक्कणु (नेफ्रॉन) वृक्क की कार्यात्मक इकाई है जो मूत्र निर्माण की प्रक्रिया को पूरा करती है। मूत्र निर्माण में निस्पंदन, पुन:अवशोषण और स्राव शामिल हैं। यह प्रक्रिया विभिन्न हार्मोन जैसे ADH, एल्डोस्टेरोन और ANP द्वारा नियंत्रित होती है, जो शरीर में तरल पदार्थ और इलेक्ट्रोलाइट संतुलन बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वृक्कणु की संरचना और कार्य को समझना शरीर के समग्र स्वास्थ्य और कार्यप्रणाली 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

ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर (GFR)
ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर (GFR) प्रति मिनट ग्लोमेरुलस द्वारा फिल्टर किए गए तरल पदार्थ की मात्रा है। यह वृक्क कार्य का एक महत्वपूर्ण माप है। सामान्य GFR 90 mL/min/1.73 m² से अधिक होता है।
प्रोटीनूरिया
प्रोटीनूरिया मूत्र में प्रोटीन की उपस्थिति है। यह अक्सर वृक्क क्षति का संकेत होता है, क्योंकि स्वस्थ वृक्क प्रोटीन को फिल्टर नहीं करते हैं।

Key Statistics

भारत में, क्रोनिक किडनी रोग (CKD) की अनुमानित प्रसार दर 17.2% है, जो लगभग 170 मिलियन लोगों को प्रभावित करती है। (स्रोत: भारतीय किडनी फाउंडेशन, 2023)

Source: भारतीय किडनी फाउंडेशन, 2023

विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के अनुसार, दुनिया भर में 850 मिलियन लोग किसी न किसी प्रकार के किडनी रोग से पीड़ित हैं। (स्रोत: WHO, 2021)

Source: WHO, 2021

Examples

मधुमेह और वृक्क रोग

मधुमेह (डायबिटीज) एक प्रमुख कारण है जिससे वृक्क रोग होता है। उच्च रक्त शर्करा के स्तर ग्लोमेरुलस को नुकसान पहुंचा सकते हैं, जिससे प्रोटीनूरिया (मूत्र में प्रोटीन की उपस्थिति) और अंततः वृक्क विफलता हो सकती है।

Frequently Asked Questions

क्या मूत्र निर्माण की प्रक्रिया को प्रभावित करने वाली कोई दवाएं हैं?

हाँ, कई दवाएं मूत्र निर्माण की प्रक्रिया को प्रभावित कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, मूत्रवर्धक (diuretics) मूत्र की मात्रा को बढ़ाते हैं, जबकि कुछ एंटीबायोटिक्स और गैर-स्टेरायडल विरोधी भड़काऊ दवाएं (NSAIDs) वृक्क कार्य को कम कर सकती हैं।

Topics Covered

BiologyPhysiologyNephronKidneyUrinary System