ANATOMY AND PHYSIOLOGY OF NEPHRONS - HINDI
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ANATOMY AND PHYSIOLOYG OF NEPHRONS -
URINARY SYSTEM-
• मूत्र प्रणाली रक्त संरचना, पीएच, मात्रा और दबाव में परिवर्तन करके होमियोस्टैसिस में योगदान करती है; रक्त परासरण को बनाए रखना; कचरे और विदेशी पदार्थों को नष्ट करना; और हार्मोन का उत्पादन।
• मूत्र प्रणाली में दो गुर्दे, दो मूत्रवाहिनी, एक मूत्राशय और एक मूत्रमार्ग होते हैं। आज की कक्षा में हम नेफ्रॉन की शारीरिक रचना और शरीर विज्ञान के बारे में अध्ययन करेंगे।
NEPHRON-
• ये छोटी संरचनाएँ हैं और ये गुर्दे की कार्यात्मक इकाइयाँ बनाती हैं। प्रत्येक नेफ्रॉन में दो भाग होते हैं: एक वृक्क कोषिका(Renal
coupuscle) जहाँ रक्त प्लाज्मा को फ़िल्टर किया जाता है, और एक वृक्क नलिका(Renal
tubule) जिसमें फ़िल्टर किया गया द्रव गुजरता है।
RENAL CORPUSCLE-
• Renal
corpuscle के दो घटक ग्लोमेरुलस (केशिका नेटवर्क) और ग्लोमेरुलर (बोमन) कैप्सूल हैं, जो एक दोहरी दीवार वाला उपकला कप है जो ग्लोमेरुलर केशिकाओं को घेरता है। ग्लोमेर्युलर कैप्सूल में रक्त प्लाज्मा को फ़िल्टर्ड किया जाता है, और फिर फ़िल्टर्ड द्रव गुर्दे के नलिका में जाता है।
GLOMERULUS-
• Afferent
arteriole, प्रत्येक ग्लोमेर्युलर कैप्सूल में प्रवेश करती है और फिर ग्लोमेरुलस का निर्माण करते हुए, छोटे धमनी केशिकाओं के एक समूह में विभाजित हो जाती है। ग्लोमेरुलस से दूर जाने वाली रक्त वाहिका efferent arteriole
है। Afferent arteriole
का व्यास efferent arteriole
की तुलना में बड़ा होता है, जो ग्लोमेरुलस के अंदर दबाव बढ़ाता है और ग्लोमेरुलर केशिका दीवारों में filteration को बढ़ाता है।
GLOMERULAR CAPSULE-
• ग्लोमेरुलर (बोमन) कैप्सूल में Parietal और visceral परतें होती हैं। visceral परत में संशोधित सरल स्क्वैमस उपकला कोशिकाएं होती हैं जिन्हें पॉडोसाइट्स कहा जाता है। ग्लोमेरुलर कैप्सूल की parietal परत में साधारण स्क्वैमस एपिथेलियम होता है और कैप्सूल की बाहरी दीवार बनाता है।
• नेफ्रॉन के इस हिस्से में रक्त का filtration होता है। ग्लोमेर्युलर केशिकाओं से छनित तरल पदार्थ कैप्सुलर (बोमन) space में प्रवेश करता है जो ग्लोमेरुलर कैप्सूल की दो परतों के बीच का स्थान है।
RENAL TUBULE-
• नेफ्रॉन का शेष भाग वृक्क नलिका है जिसमें तीन भाग होते हैं-
•
(1) proximal convoluted tubule, - बोमन के कैप्सूल से, छनित तरल पदार्थ समीपस्थ नलिका में जाता है। नेफ्रॉन के इस खंड की उपकला कोशिकाओं की सतह को घनी रूप से पैक माइक्रोविली के साथ कवर किया गया है। Microvilli कोशिकाओं के सतह क्षेत्र को बढ़ाते हैं, इस प्रकार उनके पुनरुत्पादक कार्य को सुविधाजनक बनाते हैं। Microvilli बनाने वाली झिल्ली कई सोडियम पंपों की साइट है। नलिका के इस भाग में ग्लोमेर्युलर फ़िलेट्रेट से नमक, पानी और ग्लूकोज का अवशोषण होता है
•
(2) loop of Henle
(nephron loop)- प्रॉक्सिमल Convoluted ट्यूब्यूल तब एक लूप में जाता है जिसे हेन्ले का लूप कहा जाता है। हेन्ले का लूप नलिका का वह भाग होता है जो कॉर्टेक्स से मज्जा (अवरोही अंग) में लूप करता है, और फिर कॉर्टेक्स (आरोही अंग) पर लौट आता है। हेनले के लूप को अवरोही और आरोही छोरों में विभाजित किया गया है। हेनले का आरोही लूप अवरोही भाग की तुलना में बहुत मोटा है।
•
हेन्ले का अवरोही लूप सोल्यूबल के लिए अपेक्षाकृत अभेद्य है, लेकिन पानी के लिए पारगम्य है, जिससे ट्यूबलर द्रव हाइपरटोनिक हो जाता है। हेन्ले का आरोही लूप और प्रारंभिक डिस्टल ट्यूब्यूल पानी के लिए अभेद्य हैं। हालांकि, सोडियम और क्लोराइड आयन सक्रिय रूप से नलिका से बाहर ले जाया जाता है, जिससे ट्यूबलर द्रव बहुत हाइपोटोनिक हो जाता है।
•
(3) distal convoluted tubule- हेन्ले के लूप का आरोही भाग डिस्टल convoluted ट्यूब्यूल में जाता है। डिस्टल convoluted
ट्यूब्यूल को सरल क्यूबॉइडल कोशिकाओं के साथ पंक्तिबद्ध किया गया है। यह कैल्सीटोनिन हार्मोन की प्रतिक्रिया में अतिरिक्त कैल्शियम आयनों को बाहर करके कैल्शियम आयनों के नियमन में एक भूमिका निभाता है। इस खंड में मूत्र की अंतिम सांद्रता, एक हार्मोन पर निर्भर करती है जिसे एंटीडाययूरेटिक हार्मोन (ADH) कहा जाता है। यदि ADH मौजूद है, तो डिस्टल नलिका और एकत्रित वाहिनी पानी के लिए पारगम्य हो जाती है।
COLLECTING DUCTS-
DCT तब Collecting ducts में जाता है। कई collecting ducts एक बड़ी प्रणाली में परिवर्तित हो जाती हैं जिसे पैपिलरी नलिकाएं कहा जाता है, जो कि minor कैलेक्स (बहुवचन: कैलिस) में खाली हो जाती है। यहाँ से filtered fluid, जिसे अब मूत्र कहा जाता है, वृक्क श्रोणि में जाता है। यह अंतिम चरण है जहां सोडियम और पानी को पुन: अवशोषित किया जाता है। जब कोई व्यक्ति निर्जलित होता है, तो फ़िल्टर किए गए पानी का लगभग 25% एकत्रित वाहिनी में पुन: अवशोषित हो जाता है।
PHYSIOLOGY OF NEPHRONS-
• मूत्र के निर्माण में तीन प्रक्रियाएँ शामिल हैं::
• Filtration- यह ग्लोमेरुलस और ग्लोमेर्युलर कैप्सूल की अर्धचालनीय दीवारों के माध्यम से होता है। पानी और अन्य छोटे अणु गुजरते हैं, हालांकि कुछ बाद में पुन: अवशोषित हो जाते हैं। रक्त कोशिकाओं, प्लाज्मा प्रोटीन और अन्य बड़े अणु फ़िल्टर करने के लिए बहुत बड़े हैं और इसलिए केशिकाओं में रहते हैं। The filtrate in
the glomerulus is very similar in composition to plasma with the important
exceptions of plasma proteins and blood cells.
• Filtration
होता है क्योंकि ग्लोमेरुलस में रक्तचाप और ग्लोमेरुलर कैप्सूल में filtered fluid के
pressure के बीच अंतर होता है, क्योंकि अपवाही धमनी अभिवाही धमनी की तुलना में संकरी होती है। ग्लोमेरुलस में लगभग 55 mmHg का केशिका हाइड्रोस्टेटिक दबाव बनता है। यह दबाव रक्त के आसमाटिक दबाव द्वारा विरोध किया जाता है, मुख्य रूप से प्लाज्मा प्रोटीन द्वारा प्रदान किया जाता है, ग्लोमेर्युलर कैप्सूल में लगभग 30 mmHg, और लगभग 15 mmHg के हाइड्रोस्टेटिक दबाव को छानकर। शुद्ध filtration दाब है, इसलिए 10 mmHg है। 55- (30 + 15) = 10 मिमीएचजी।
• प्रत्येक मिनट दोनों किडनी द्वारा बनाई गई filtrate की मात्रा को ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर (जीएफआर) कहा जाता है। एक स्वस्थ वयस्क में जीएफआर लगभग 125 मिली / मिनट होता है, यानी दो किडनी द्वारा प्रत्येक दिन 180 लीटर filtrate बनता है। लगभग सभी फ़िलाट्रेट को बाद में गुर्दे की नलिकाओं से 1% से कम, यानी 1 से 1.5 लीटर तक मूत्र के रूप में उत्सर्जित किया जाता है। मात्रा और concentration में अंतर कुछ filtration वाले घटकों और ट्यूबलर स्राव के चयनात्मक reabsorption के कारण होता है।
• Selective
reabsorption- रक्त में filtrate से अधिकांश reabsorption समीपस्थ convoluted नलिका में होता है, जिसकी दीवारें अवशोषण के लिए सतह क्षेत्र को बढ़ाने के लिए माइक्रोविली के साथ पंक्तिबद्ध होती हैं। शरीर के लिए आवश्यक सामग्री को पुन: अवशोषित किया जाता है, जिसमें कुछ पानी, इलेक्ट्रोलाइट्स और कार्बनिक पोषक तत्व जैसे कि ग्लूकोज शामिल हैं। कुछ reabsorption निष्क्रिय है, लेकिन कुछ पदार्थों को सक्रिय रूप से ले जाया जाता है
• केवल 60-70% filtrate नेफ्रॉन के loop तक पहुंचता है। इसमें से अधिकांश, विशेष रूप से पानी, सोडियम और क्लोराइड, लूप में पुन: अवशोषित हो जाता है, इसलिए मूल filtrate का केवल 15-20% डिस्टल कन्वेक्टेड ट्यूब्यूल तक पहुंचता है, और filtrate की संरचना अब इसके शुरुआती characteristics से बहुत अलग है। अधिकतर इलेक्ट्रोलाइट्स यहां पुन: अवशोषित किए जाते हैं, विशेष रूप से सोडियम, इसलिए collecting
ducts में प्रवेश करने वाला filtrate वास्तव में काफी पतला होता है। collecting ducts का मुख्य कार्य है कि शरीर को जितनी पानी की जरूरत है, उतने ही पानी को फिर से अवशोषित किया जाए।
• उपकला झिल्ली में वाहक साइटों पर सक्रिय परिवहन होता है, रासायनिक ऊर्जा का उपयोग करके पदार्थों को उनके सांद्रता ग्रेडिएंट्स के खिलाफ ले जाता है। कुछ आयन, उदा0 सोडियम और क्लोराइड, नेफ्रॉन में साइट के आधार पर सक्रिय और निष्क्रिय दोनों तंत्रों द्वारा अवशोषित किया जा सकता है। ग्लोमेर्युलर फ़िलेट्रेट (जैसे ग्लूकोज, अमीनो एसिड) के कुछ घटक सामान्य रूप से मूत्र में दिखाई नहीं देते हैं क्योंकि वे पूरी तरह से पुन: अवशोषित हो जाते हैं जब तक कि रक्त का स्तर अत्यधिक नहीं होता है। नाइट्रोजन अपशिष्ट उत्पादों, जैसे कि यूरिया, यूरिक एसिड और क्रिएटिनिन की reabsorption बहुत सीमित है।
• कुछ मामलों में पुनर्संयोजन को हार्मोन द्वारा नियंत्रित किया जाता है। selective reabsorption को प्रभावित करने वाले हार्मोन हैं-
• Parathyroid
hormone- यह पैराथाइरॉइड ग्रंथियों से आता है और थायरॉयड ग्रंथि के कैल्सीटोनिन के साथ डिस्टल एकत्रित नलिकाओं से कैल्शियम और फॉस्फेट के पुन: अवशोषण को नियंत्रित करता है।
• Antidiuretic
hormone- जिसे ADH के रूप में भी जाना जाता है, यह पिट्यूटरी ग्रंथि के पीछे के लोब द्वारा स्रावित होता है और डिस्टल convoluted नलिकाओं और collecting ducts की पारगम्यता को बढ़ाता है जिससे पानी का reabsorption बढ़ता है।
• Aldosterone-
एड्रिनल कॉर्टेक्स
द्वारा स्रावित, यह
हार्मोन सोडियम
और
पानी
के
पुन:
अवशोषण और
पोटेशियम के
उत्सर्जन को
बढ़ाता है।
• Atrial
natriuretic peptide- जिसे
एएनपी के
रूप
में
भी
जाना
जाता
है, इस
हार्मोन को
आलिंद दीवार
के
खिंचाव के
जवाब
में
हृदय
के
अटरिया द्वारा
स्रावित किया
जाता
है।
यह
निकटस्थ convoluted नलिकाओं और
collecting ducts से
सोडियम और
पानी
के
reabsorption में कमी
करता
है
• Secretion.- निस्पंदन तब होता है जब रक्त ग्लोमेरुलस से बहता है। पदार्थों की आवश्यकता नहीं है और विदेशी सामग्री, उदा0 पेनिसिलिन और एस्पिरिन सहित दवाओं को निस्पंदन द्वारा रक्त से साफ नहीं किया जा सकता है क्योंकि रक्त कम समय ग्लोमेरुलस में रहता है। ऐसे पदार्थों को पेरिटुबुलर केशिकाओं से convoluted नलिकाओं में स्रावित किया जाता है और मूत्र के साथ शरीर से बाहर निकाल दिया जाता है। हाइड्रोजन आयनों (एच +) का ट्यूबलर स्राव सामान्य रक्त पीएच को बनाए रखने में महत्वपूर्ण है।
RENIN ANGIOTENIN ALDOSTERONE
SYSTEM-
• सोडियम मूत्र का एक सामान्य घटक है और उत्सर्जित मात्रा को एड्रेनल कॉर्टेक्स द्वारा स्रावित हार्मोन एल्डोस्टेरोन द्वारा नियंत्रित किया जाता है। नेफ्रॉन के Afferent arteriole कोशिकाएं, sympathetic
stimulation , रक्त की कम मात्रा या कम धमनी रक्तचाप के जवाब में एंजाइम रेनिन छोड़ती हैं। रेनिन, प्लाज्मा प्रोटीन एंजियोटेंसिनोजेन (लिवर द्वारा निर्मित), को एंजियोटेनसिन 1 में परिवर्तित करता है। फेफड़ों में कम मात्रा में बनता है, समीपस्थ convoluted नलिकाएं और अन्य ऊतको में निर्मित एंजियोटेंसिन converting एंजाइम (ACE), एंजियोटेंसिन 1 को एंजियोटेंसिन 2 में परिवर्तित करता है, जो एक बहुत ही strong vasoconstrictor है और रक्तचाप बढ़ाता है।
• रेनिन और बढ़ा हुआ रक्त पोटेशियम का स्तर भी एल्डोस्टेरोन को स्रावित करने के लिए अधिवृक्क ग्रंथि को उत्तेजित करता है। पानी को सोडियम के साथ पुन: ग्रहण किया जाता है और साथ में वे रक्त की मात्रा को बढ़ाते हैं, जिससे नकारात्मक प्रतिक्रिया तंत्र के माध्यम से रेनिन स्राव कम होता है। जब सोडियम पुनःअवशोषण बढ़ जाता है पोटेशियम का उत्सर्जन बढ़ जाता है, अप्रत्यक्ष रूप से इंट्रासेल्युलर पोटेशियम को कम करता है।
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