UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II202515 Marks
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Q25.

स्तनधारियों में हृदय परिवर्धन के चरणों का रेखाचित्रों द्वारा वर्णन कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देते समय, स्तनधारियों में हृदय के विकास के विभिन्न भ्रूणीय चरणों को रेखाचित्रों सहित स्पष्ट करना महत्वपूर्ण है। उत्तर की शुरुआत हृदय के विकास के महत्व और समय-सीमा से करें। फिर, प्रत्येक चरण को क्रमानुसार समझाएं, जिसमें प्रारंभिक हृदय नलिका के निर्माण से लेकर चार-कक्षीय हृदय के अंतिम स्वरूप तक की प्रक्रिया शामिल हो। प्रत्येक चरण के लिए स्पष्ट और सरल रेखाचित्रों का उपयोग करें ताकि विषय-वस्तु को बेहतर ढंग से दर्शाया जा सके।

Model Answer

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Introduction

स्तनधारियों में हृदय का परिवर्धन एक जटिल और अत्यधिक समन्वित प्रक्रिया है जो गर्भधारण के प्रारंभिक चरणों में ही शुरू हो जाती है। यह भ्रूणीय मध्यजनस्तर (mesoderm) से उत्पन्न होता है और एक साधारण नलिकाकार संरचना से विकसित होकर एक अत्यधिक कुशल चार-कक्षीय पंप में बदल जाता है, जो पूरे शरीर में रक्त परिसंचरण के लिए आवश्यक है। यह विकास लगभग तीसरे सप्ताह में शुरू होता है और आठवें सप्ताह के अंत तक इसकी संरचनात्मक पूर्णता प्राप्त कर लेता है, हालाँकि परिपक्वता और वृद्धि गर्भावस्था की पूरी अवधि तक जारी रहती है। हृदय का यह प्रारंभिक और सटीक विकास भ्रूण के अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि इसमें कोई भी असामान्यता जन्मजात हृदय दोषों का कारण बन सकती है।

स्तनधारियों में हृदय का परिवर्धन कई विशिष्ट चरणों में होता है, जिनमें से प्रत्येक हृदय की जटिल संरचना के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इन चरणों को रेखाचित्रों के माध्यम से समझना इसकी पूरी प्रक्रिया को स्पष्ट करता है।

1. हृदयजनक प्लेट का निर्माण (Formation of Cardiogenic Plate)

  • भ्रूण के विकास के लगभग 18-19वें दिन, मध्यजनस्तर कोशिकाओं का एक समूह, जिसे प्राथमिक हृदय क्षेत्र (Primary Heart Field) कहा जाता है, तंत्रिका प्लेट के पार्श्व में स्थित होता है।
  • यह क्षेत्र घोड़े की नाल के आकार की हृदयजनक प्लेट बनाता है, जिसमें अंतःस्तर (endocardial) और हृदपेशी (myocardial) अग्रगामी कोशिकाएं होती हैं।
  • रेखाचित्र: एक सपाट भ्रूण को दर्शाता है जिसमें तंत्रिका प्लेट के दोनों ओर घोड़े की नाल के आकार की हृदयजनक प्लेट दिखाई गई है।

2. हृदय नलिकाओं का निर्माण (Formation of Heart Tubes)

  • भ्रूण के पार्श्व वलन (lateral folding) के दौरान, हृदयजनक प्लेट की दोनों भुजाएँ मध्य रेखा की ओर बढ़ती हैं और संलयित (fuse) हो जाती हैं।
  • यह संलयन लगभग 21-23वें दिन होता है, जिससे एक एकल, सीधी हृदय नलिका का निर्माण होता है। यह नलिका अंतःस्तर और हृदपेशी परतों से बनी होती है, जिनके बीच हृदय जेली (cardiac jelly) नामक एक बाह्यकोशिकीय मैट्रिक्स होता है।
  • रेखाचित्र: दो अलग-अलग हृदय नलिकाओं को दर्शाता है जो भ्रूणीय वलन के साथ मिलकर एक एकल, सीधी हृदय नलिका बनाती हैं।

3. हृदय नलिका का लूपिंग (Looping of the Heart Tube)

  • सीधी हृदय नलिका तेजी से बढ़ती है और क्योंकि इसे एक सीमित स्थान (हृदयगुहा) में विकसित होना होता है, यह मुड़ना (loop) शुरू कर देती है। यह प्रक्रिया लगभग 23-28वें दिन होती है।
  • नलिका दाहिनी ओर "S" आकार का लूप बनाती है, जो हृदय के कक्षों के भावी स्थान को निर्धारित करता है।
  • इस लूप के परिणामस्वरूप निम्नलिखित भाग स्पष्ट होते हैं:
    • ट्रंकस आर्टेरियोसस (Truncus Arteriosus): सबसे अग्रस्थ भाग, जो महाधमनी और फुफ्फुसीय धमनी का निर्माण करेगा।
    • बल्बस कॉर्डिस (Bulbus Cordis): दाहिने निलय का भाग।
    • आदिम निलय (Primitive Ventricle): बायां निलय और कुछ दाहिना निलय।
    • आदिम आलिंद (Primitive Atrium): दाहिना और बायां आलिंद।
    • साइनस वेनोसस (Sinus Venosus): शिराओं से रक्त प्राप्त करने वाला भाग, जो अंततः महाशिराओं और कोरोनरी साइनस में विकसित होगा।
  • रेखाचित्र: एक सीधी हृदय नलिका को दर्शाता है जो "S" आकार में मुड़ रही है, जिसमें विभिन्न आदिम कक्षों को चिह्नित किया गया है।

4. कक्षों का पट विभाजन (Septation of Chambers)

हृदय नलिका के लूपिंग के बाद, विभिन्न आदिम कक्षों को अलग करने के लिए पट (septum) बनने शुरू होते हैं। यह प्रक्रिया लगभग 27वें दिन से शुरू होकर आठवें सप्ताह तक जारी रहती है।

a. आलिंदों का पट विभाजन (Atrial Septation)

  • आदिम आलिंद में दो पट विकसित होते हैं:
    • सेप्टम प्राइमम (Septum Primum): एक अर्धचंद्राकार पट जो छत से नीचे की ओर बढ़ता है, एक प्राथमिक छिद्र (foramen primum) छोड़ता है।
    • सेप्टम सेकंडम (Septum Secundum): सेप्टम प्राइमम के दाहिनी ओर विकसित होता है और प्राथमिक छिद्र के ऊपर एक द्वितीयक छिद्र (foramen secundum) छोड़ता है।
  • जन्म से पहले, रक्त को दाएं आलिंद से बाएं आलिंद में जाने के लिए इन पटों में एक अंडाकार छिद्र (foramen ovale) मौजूद होता है, जो जन्म के बाद बंद हो जाता है।
  • रेखाचित्र: आदिम आलिंद में सेप्टम प्राइमम और सेप्टम सेकंडम के निर्माण को दर्शाता है, जिसमें अंडाकार छिद्र भी शामिल है।

b. निलयों का पट विभाजन (Ventricular Septation)

  • निलयों का पट विभाजन एक पेशीय अंतर्निलयी पट (muscular interventricular septum) के ऊपर की ओर बढ़ने और एक झिल्लीदार भाग (membranous part) के नीचे की ओर बढ़ने से होता है।
  • ये दोनों भाग मिलकर पूर्ण अंतर्निलयी पट बनाते हैं, जो बाएं और दाएं निलयों को अलग करता है।
  • रेखाचित्र: आदिम निलय में पेशीय और झिल्लीदार अंतर्निलयी पटों के निर्माण को दर्शाता है।

c. महाधमनी और फुफ्फुसीय धमनी का विभाजन (Aortic and Pulmonary Artery Septation)

  • ट्रंकस आर्टेरियोसस के भीतर, महाधमनी-फुफ्फुसीय पट (aorticopulmonary septum) सर्पिल रूप से विकसित होता है।
  • यह पट ट्रंकस आर्टेरियोसस को महाधमनी (aorta) और फुफ्फुसीय धमनी (pulmonary artery) में विभाजित करता है, यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक निलय से सही महान धमनी निकलती है।
  • रेखाचित्र: ट्रंकस आर्टेरियोसस में सर्पिल पट के निर्माण को दर्शाता है, जो महाधमनी और फुफ्फुसीय धमनी को अलग करता है।

5. वाल्वों का निर्माण (Formation of Valves)

  • आलिंद-निलयी (atrio-ventricular) और महान धमनी वाल्वों (semilunar valves) का विकास चौथे और आठवें सप्ताह के बीच होता है।
  • आलिंद-निलयी वाल्व (द्विकपर्दी और त्रिकपर्दी) हृदय जेली के संकुचन और संयोजी ऊतक के विकास से बनते हैं।
  • महान धमनी वाल्व (महाधमनी और फुफ्फुसीय वाल्व) ट्रंकस आर्टेरियोसस के विभाजन के दौरान विकसित होते हैं।
  • रेखाचित्र: पूर्ण विकसित चार-कक्षीय हृदय को दर्शाता है जिसमें सभी वाल्व (द्विकपर्दी, त्रिकपर्दी, महाधमनी और फुफ्फुसीय) स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहे हैं।

इस प्रकार, हृदय का परिवर्धन एक अत्यंत समन्वित प्रक्रिया है जो सुनिश्चित करती है कि जन्म से पहले एक कार्यात्मक चार-कक्षीय हृदय विकसित हो जाए।

Conclusion

संक्षेप में, स्तनधारियों में हृदय का परिवर्धन एक जटिल और बहु-स्तरीय प्रक्रिया है जो गर्भाधान के तीसरे सप्ताह में एक साधारण हृदयजनक प्लेट से शुरू होती है और आठवें सप्ताह तक एक चार-कक्षीय, अत्यधिक कुशल पंप में परिणत होती है। हृदय नलिका का निर्माण, उसका लूपिंग, और फिर विभिन्न पटों द्वारा कक्षों और वाल्वों का विभाजन इस प्रक्रिया के प्रमुख चरण हैं। इस सटीक विकास का महत्व भ्रूण के अस्तित्व और जन्म के बाद के जीवन के लिए आवश्यक रक्त परिसंचरण को बनाए रखने में निहित है। इन विकासात्मक चरणों में किसी भी प्रकार की गड़बड़ी गंभीर जन्मजात हृदय दोषों को जन्म दे सकती है, जो स्वास्थ्य के लिए गंभीर चुनौतियां पैदा करते हैं।

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

भ्रूण विज्ञान (Embryology)
यह जीव विज्ञान की वह शाखा है जो युग्मनज के निषेचन से लेकर भ्रूण के विकास और जन्म तक के विभिन्न चरणों का अध्ययन करती है। इसमें अंग निर्माण, ऊतक विभेदन और शरीर संरचना के पैटर्न को समझना शामिल है।
हृदय जेली (Cardiac Jelly)
यह हृदय नलिका के अंतःस्तर और हृदपेशी परतों के बीच पाया जाने वाला एक बाह्यकोशिकीय मैट्रिक्स है। यह हृदय के विकास के दौरान कोशिका प्रवास, विभेदन और वाल्वों के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

Key Statistics

मानव गर्भावस्था में लगभग 1% शिशु जन्मजात हृदय दोष (Congenital Heart Defects - CHDs) के साथ पैदा होते हैं। यह जन्मजात विकृतियों में सबसे आम प्रकार है।

Source: विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के आंकड़े

भ्रूण का हृदय निषेचन के तीसरे सप्ताह के आसपास धड़कना शुरू कर देता है और आठवें सप्ताह तक उसकी संरचना लगभग पूरी हो जाती है।

Source: सीके-12 फाउंडेशन

Examples

अलिंद पट दोष (Atrial Septal Defect - ASD)

यह एक जन्मजात हृदय दोष है जहाँ हृदय के ऊपरी कक्षों (आलिंदों) के बीच की दीवार (अलिंद पट) में एक छेद होता है। यह भ्रूणीय अंडाकार छिद्र (foramen ovale) के ठीक से बंद न होने के कारण हो सकता है, जिससे ऑक्सीजन-युक्त रक्त फेफड़ों में वापस बह जाता है और हृदय पर अतिरिक्त दबाव पड़ता है।

निलय पट दोष (Ventricular Septal Defect - VSD)

यह हृदय के निचले कक्षों (निलयों) के बीच की दीवार (अंतर्निलयी पट) में एक छेद है। यह भी एक सामान्य जन्मजात हृदय दोष है, जहाँ ऑक्सीजन-युक्त रक्त बाएं निलय से दाएं निलय में बहता है, जिससे फेफड़ों में रक्त का प्रवाह बढ़ जाता है और हृदय को अधिक कार्य करना पड़ता है।

Frequently Asked Questions

भ्रूण में हृदय का कार्य कब शुरू होता है?

भ्रूण में हृदय का कार्य, अर्थात धड़कना, निषेचन के लगभग 21-23 दिन बाद शुरू हो जाता है। हालाँकि, इस समय तक हृदय की संरचना पूरी तरह से विकसित नहीं हुई होती है।

जन्म से पहले भ्रूण के हृदय में कौन सी संरचना रक्त को बायपास करती है?

जन्म से पहले, भ्रूण के हृदय में 'अंडाकार छिद्र' (Foramen Ovale) नामक एक संरचना होती है जो दाएं आलिंद से रक्त को सीधे बाएं आलिंद में जाने देती है, जिससे रक्त को फेफड़ों से बायपास किया जा सके क्योंकि फेफड़े गर्भावस्था के दौरान कार्यशील नहीं होते हैं।

Topics Covered

भ्रूणविज्ञानस्तनधारी जीव विज्ञानहृदय विकासपरिवर्धनस्तनधारी