कार्यिकी

• कार्यिकी (Physiology) जीवों (organisms) के शारीरिक कार्यों (physical functions) का अध्ययन (study) है। यह अंगों (organs), ऊतकों (tissues) और कोशिकाओं (cells) की कार्यप्रणाली (functioning) को समझने का विज्ञान (science) है। यह शरीर के सामान्य कार्यों (normal functions) के तंत्र (mechanisms) की व्याख्या करता है।
• हृदय (Heart) रक्त (blood) को पूरे शरीर (whole body) में पंप (pump) करता है। यह एक मांसपेशीय अंग (muscular organ) है। हृदय में चार कक्ष (four chambers) होते हैं – दो अटरिया (atria) और दो निलय (ventricles)। हृदय का सिस्टोल (systole) रक्त (blood) को बाहर धकेलता (push out) है, जबकि हृदय का डायस्टोल (diastole) रक्त भरने (blood filling) का चरण (phase) है।
• हृदय (Heart) में पेसमेकर (pacemaker) हृदय गति (heart rate) को नियंत्रित (control) करता है। SA नोड (SA node – Sinoatrial node) हृदय गति (heart rate) शुरू (start) करता है। AV नोड (AV node – Atrioventricular node) हृदय गति (heart rate) को रिले (relay) करता है। हृदय में वाल्व (valves) रक्त प्रवाह (blood flow) को नियंत्रित (control) करते हैं। रक्त परिसंचरण (blood circulation) दोहरे परिसंचरण (double circulation) में होता है – फुफ्फुसीय (pulmonary) और प्रणालीगत (systemic)।
• हृदय (Heart) में महाधमनी (aorta) ऑक्सीजनयुक्त रक्त (oxygenated blood) ले जाती है। पल्मोनरी धमनी (pulmonary artery) ऑक्सीजन-हीन रक्त (deoxygenated blood) ले जाती है। यह एकमात्र धमनी (artery) है जो ऑक्सीजन-रहित (deoxygenated) रक्त ले जाती है।
• फेफड़े (Lungs) ऑक्सीजन (oxygen) ग्रहण (take in) और कार्बन डाइऑक्साइड (carbon dioxide) उत्सर्जन (release) करते हैं। यह गैस विनिमय (gas exchange) की प्रक्रिया है। फेफड़ों में एल्वियोली (alveoli) गैस विनिमय (gas exchange) करते हैं। फेफड़े कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) को बाहर निकालते हैं। फेफड़ों में डायफ्राम (diaphragm) श्वसन (breathing) में मदद करता है – साँस लेते समय (inhalation) यह नीचे खींचता है (contracts)।
• फेफड़ों (Lungs) में श्वसन दर (respiratory rate) मस्तिष्क (brain) द्वारा नियंत्रित (controlled) होती है। श्वसन नियंत्रण (respiratory control) मस्तिष्क के मेडुला (medulla) द्वारा होता है। श्वसन दर (respiratory rate) CO₂ स्तर (CO₂ level) से प्रभावित (influenced) होती है। फेफड़ों में श्वसन झिल्ली (respiratory membrane) गैस विनिमय (gas exchange) करती है और श्वसनी (bronchi) गैस विनिमय में मदद करती हैं।
• फेफड़ों (Lungs) में श्वसन (respiration) में ऑक्सीजन (oxygen) रक्त (blood) में प्रवेश (enter) करता है। श्वसन में डायफ्राम (diaphragm) सिकुड़ता (contracts) और नीचे आता है, जिससे वक्ष गुहा (chest cavity) का आयतन (volume) बढ़ता है और हवा (air) अंदर खिंचती है। यह प्रक्रिया मस्तिष्क (brain) के श्वसन केंद्र (respiratory center) द्वारा नियंत्रित (controlled) होती है।
• मस्तिष्क (Brain) शरीर (body) के सभी कार्यों (functions) को नियंत्रित (control) करता है। यह तंत्रिका तंत्र (nervous system) का केंद्रीय अंग (central organ) है। मस्तिष्क का सेरिब्रल कॉर्टेक्स (cerebral cortex) सोच (thinking) को नियंत्रित (control) करता है। मस्तिष्क का सेरिबैलम (cerebellum) संतुलन (balance) नियंत्रित (control) करता है और समन्वय (coordination) में मदद करता है।
• मस्तिष्क का हाइपोथैलेमस (Hypothalamus) हार्मोन (hormones) और तापमान (temperature) नियंत्रित (control) करता है। यह शरीर का होमियोस्टैटिक (homeostatic) नियंत्रण केंद्र (control center) है। मस्तिष्क का थैलेमस (thalamus) संवेदी जानकारी (sensory information) को प्रोसेस (process) करता है और उसे सेरिब्रल कॉर्टेक्स (cerebral cortex) तक पहुँचाता है।
• मस्तिष्क का मेडुला ऑब्लांगटा (Medulla Oblongata) श्वसन (respiration) और हृदय गति (heart rate) को नियंत्रित (control) करता है। यह मस्तिष्क तंत्र (brainstem) का भाग है। मस्तिष्क का पॉन्स (pons) श्वसन और हृदय गति को नियंत्रित करता है। यह मस्तिष्क (brain) और मेरुदंड (spinal cord) के बीच संचार (communication) का मार्ग (pathway) है।
• मस्तिष्क का लिम्बिक सिस्टम (Limbic system) भावनाओं (emotions) को नियंत्रित (control) करता है। मस्तिष्क का फ्रंटल लोब (frontal lobe) निर्णय लेने (decision making) में मदद करता है और व्यक्तित्व (personality), योजना (planning) और स्वैच्छिक गति (voluntary movement) के लिए जिम्मेदार है। मस्तिष्क का सेरिब्रल हेमिस्फेयर (cerebral hemisphere) दो भागों (two halves) में बँटा (divided) है – बायाँ (left) और दायाँ (right)।
• तंत्रिका तंत्र (Nervous system) संदेशों (messages) का संचरण (transmission) करता है। तंत्रिका कोशिकाएँ (nerve cells) न्यूरॉन्स (neurons) कहलाती हैं। तंत्रिका तंत्र में सिनैप्स (synapse) संदेश प्रसारित (transmit) करता है – यह दो न्यूरॉन्स (neurons) के बीच का जंक्शन (junction) है। तंत्रिका तंत्र में मायलिन शीथ (myelin sheath) संदेश गति (message speed) बढ़ाता है।
• तंत्रिका तंत्र (Nervous system) में न्यूरोट्रांसमीटर (neurotransmitters) संदेश प्रसारित (transmit) करते हैं। ये रासायनिक दूत (chemical messengers) हैं। डोपामाइन (dopamine) भावनाओं (emotions) को प्रभावित (affect) करता है और पुरस्कार (reward), प्रेरणा (motivation) और गति नियंत्रण (motor control) में शामिल है। सेरोटोनिन (serotonin) मूड (mood) को नियंत्रित (control) करता है और नींद (sleep), भूख (appetite) और सीखने (learning) में भूमिका रखता है।
• तंत्रिका तंत्र (Nervous system) में डेंड्राइट्स (dendrites) संदेश ग्रहण (receive) करते हैं। ये न्यूरॉन (neuron) की छोटी शाखाएँ (small branches) होती हैं। एक्सॉन (axon) संदेश भेजता (send) है – यह एक लंबा तंतु (long fiber) है। रीढ़ की हड्डी (spinal cord) संदेश रिले (relay) करती है और मस्तिष्क (brain) और शरीर (body) के बीच संचार (communication) का मार्ग है।
• तंत्रिका तंत्र (Nervous system) में रिफ्लेक्स क्रिया (reflex action) त्वरित प्रतिक्रिया (quick response) देती है। यह एक स्वचालित (automatic), त्वरित (rapid) प्रतिक्रिया है। इसमें मस्तिष्क (brain) की सीधी भागीदारी (direct involvement) की आवश्यकता नहीं होती है। उदाहरण – पैर में सुई चुभने पर पैर का हट जाना (withdrawal reflex) या घुटने पर हथौड़ा मारने पर पैर का उछलना (knee-jerk reflex)।
• रक्त (Blood) ऑक्सीजन (oxygen) और पोषक तत्वों (nutrients) का परिवहन (transport) करता है। यह एक संयोजी ऊतक (connective tissue) है। रक्त में हीमोग्लोबिन (hemoglobin) ऑक्सीजन (oxygen) ले जाता है। रक्त में प्लेटलेट्स (platelets) थक्का निर्माण (clotting) करते हैं और रक्तस्त्राव (bleeding) रोकते हैं। रक्त में प्लाज्मा (plasma) पोषक तत्वों (nutrients) का वाहक (carrier) है।
• रक्त (Blood) में लाल रक्त कोशिकाएँ (Red Blood Cells – RBCs) ऑक्सीजन (oxygen) ले जाती हैं। सफेद रक्त कोशिकाएँ (White Blood Cells – WBCs) प्रतिरक्षा (immunity) प्रदान (provide) करती हैं और संक्रमण (infection) से लड़ती हैं। रक्त में हीमोग्लोबिन (hemoglobin) कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) भी ले जाता है। लिम्फोसाइट्स (lymphocytes) प्रतिरक्षा (immunity) में मदद करते हैं और एंटीबॉडीज़ (antibodies) बनाते हैं।
• रक्त (Blood) में न्यूट्रोफिल्स (neutrophils) बैक्टीरिया (bacteria) से लड़ते हैं। ये सबसे अधिक संख्या में पाए जाने वाले WBCs हैं। एंटीबॉडीज (antibodies) रोगजनकों (pathogens) से लड़ती हैं। ये प्रोटीन (proteins) होते हैं जो विशिष्ट रोगाणुओं (specific germs) को पहचानते और निष्क्रिय (neutralize) करते हैं।
• गुर्दे (Kidneys) रक्त (blood) को छानकर (filter) मूत्र (urine) बनाते हैं। ये रक्त से अपशिष्ट (waste) और अतिरिक्त पानी (excess water) को हटाते हैं। गुर्दे रक्तचाप (blood pressure) को नियंत्रित (regulate) करते हैं। गुर्दे में नेफ्रॉन (nephron) रक्त छानने (filtration) की इकाई (unit) है। गुर्दे में ग्लोमेरूलस (glomerulus) रक्त छानता (filter) है।
• गुर्दे (Kidneys) में रेनिन (renin) रक्तचाप (blood pressure) को नियंत्रित (control) करता है। यह एक एंजाइम (enzyme) है। ADH (Antidiuretic Hormone) पानी के पुनरावशोषण (water reabsorption) को नियंत्रित (control) करता है। गुर्दे में कलेक्टिंग डक्ट (collecting duct) मूत्र सांद्रण (urine concentration) करता है। गुर्दे में यूरेटर (ureter) मूत्र (urine) को मूत्राशय (urinary bladder) तक ले जाता है और मूत्राशय (bladder) मूत्र (urine) का भंडारण (storage) करता है।
• गुर्दे (Kidneys) में एरिथ्रोपोइटिन (Erythropoietin – EPO) रक्त कोशिका निर्माण (RBC production) में मदद करता है। यह एक हार्मोन (hormone) है। गुर्दे में मूत्र (urine) का pH 4.5-8 (आमतौर पर लगभग 6) होता है। यह आहार (diet) और चयापचय स्थितियों (metabolic conditions) के आधार पर भिन्न होता है।
• यकृत (Liver) विषाक्त पदार्थों (toxins) को डिटॉक्सिफाई (detoxify) करता है। यह शरीर का सबसे बड़ा आंतरिक अंग (largest internal organ) है। यकृत ग्लाइकोजन (glycogen) का भंडारण (store) करता है (ग्लूकोज के रूप में – as glucose) और ग्लूकोज (glucose) का भंडारण (storage) करता है। यकृत पित्त (bile) स्रावित (secrete) करता है, जो वसा (fats) के पाचन (digestion) में मदद करता है।
• यकृत (Liver) अमोनिया (ammonia) को यूरिया (urea) में बदलता है। अमोनिया (NH₃) प्रोटीन चयापचय (protein metabolism) का एक विषैला (toxic) अपशिष्ट उत्पाद (waste product) है। यकृत इसे कम विषैले (less toxic) यूरिया (urea) में परिवर्तित (convert) करता है, जिसे गुर्दे (kidneys) उत्सर्जित (excrete) करते हैं। यकृत में प्रोटीन संश्लेषण (protein synthesis) होता है (जैसे एल्ब्यूमिन – albumin, फाइब्रिनोजेन – fibrinogen)।
• यकृत (Liver) में ग्लूकोनियोजेनेसिस (gluconeogenesis) होता है। यह गैर-कार्बोहाइड्रेट स्रोतों (non-carbohydrate sources – लैक्टिक एसिड – lactic acid, ग्लिसरॉल – glycerol, अमीनो एसिड – amino acids) से ग्लूकोज (glucose) बनाने की प्रक्रिया है। यकृत में लिपिड चयापचय (lipid metabolism) होता है – वसा (fats) का टूटना (breakdown) और संश्लेषण (synthesis)। यकृत में कोलेस्ट्रॉल संश्लेषण (cholesterol synthesis) होता है और बिलीरुबिन (bilirubin) का उत्सर्जन (excretion) होता है।
• मांसपेशियाँ (Muscles) गति (movement) और बल (force) प्रदान (provide) करती हैं। मांसपेशियों में एक्टिन (actin) और मायोसिन (myosin) गति (movement) उत्पन्न (generate) करते हैं। ये दो प्रोटीन (proteins) सिकुड़न तंत्र (contractile machinery) का निर्माण करते हैं। मांसपेशियों में ATP (Adenosine Triphosphate) गति (movement) के लिए ऊर्जा (energy) देता है।
• मांसपेशियों (Muscles) में कंकाल मांसपेशियाँ (skeletal muscles) स्वैच्छिक गति (voluntary movement) करती हैं। ये हमारी इच्छा (will) से काम करती हैं, जैसे चलना (walking), लिखना (writing)। चिकनी मांसपेशियाँ (smooth muscles) अनैच्छिक गति (involuntary movement) करती हैं – ये अंगों (organs) की दीवारों (walls) में पाई जाती हैं (जैसे पेट – stomach, आंत – intestines)। हृदय मांसपेशियाँ (cardiac muscles) अनैच्छिक (involuntary) होती हैं – ये केवल हृदय (heart) में पाई जाती हैं।
• मांसपेशियों (Muscles) में लैक्टिक एसिड (lactic acid) थकान (fatigue) का कारण (cause) है। गहन व्यायाम (intense exercise) के दौरान, ऑक्सीजन की कमी (lack of oxygen) की स्थिति में, मांसपेशियाँ एनारोबिक श्वसन (anaerobic respiration) करती हैं, जिससे लैक्टिक एसिड (lactic acid) बनता है। यह मांसपेशियों में जलन (burning sensation) और थकान (fatigue) का कारण बनता है।
• मांसपेशियों (Muscles) में क्रिएटिन फॉस्फेट (creatine phosphate) ऊर्जा भंडारण (energy storage) करता है। यह एक अणु (molecule) है जो ADP से ATP बनाने के लिए तुरंत फॉस्फेट समूह (phosphate group) प्रदान करता है। यह तीव्र, अल्पकालिक (intense, short-duration) व्यायाम (जैसे स्प्रिंटिंग – sprinting) के लिए त्वरित ऊर्जा (quick energy) का स्रोत (source) है।
• मांसपेशियों (Muscles) में मायोग्लोबिन (myoglobin) ऑक्सीजन संग्रह (oxygen storage) करता है। यह एक लाल रंगद्रव्य (red pigment) है, जो मांसपेशियों कोशिकाओं (muscle cells) में ऑक्सीजन (oxygen) को बाँधकर (bind) और संग्रहित (store) करता है। यह मांसपेशियों (muscles) को ऑक्सीजन की एक कुशन (oxygen cushion) प्रदान करता है, विशेष रूप से ऑक्सीजन की कमी (low oxygen) की स्थितियों में।
• मांसपेशियों (Muscles) में ऐंठन (cramps) कैल्शियम (calcium) की कमी (deficiency) से हो सकती है। कैल्शियम (Ca²⁺) आयन (ions) मांसपेशी संकुचन (muscle contraction) के लिए आवश्यक (essential) हैं। टेंडन (tendons) मांसपेशियों (muscles) को हड्डी (bone) से जोड़ते (connect) हैं। ये मजबूत, रेशेदार ऊतक (strong, fibrous tissues) होते हैं जो मांसपेशियों के बल (muscle force) को हड्डियों (bones) तक संचारित (transmit) करते हैं, जिससे गति (movement) संभव होती है।
• हड्डियाँ (Bones) शरीर (body) को संरचना (structure) और सहारा (support) देती हैं। ये आंतरिक अंगों (internal organs) की रक्षा (protect) भी करती हैं। हड्डियों में कैल्शियम फॉस्फेट (calcium phosphate) हड्डी को मजबूती (strength) देता है और यह कैल्शियम (calcium) भंडारण (storage) का मुख्य स्थल (site) है। हड्डियाँ जोड़ों (joints) के माध्यम से गति (movement) प्रदान (provide) करती हैं।
• हड्डियों (Bones) में अस्थि मज्जा (bone marrow) रक्त कोशिकाएँ (blood cells) बनाता है (हेमटोपोइजिस – hematopoiesis)। लाल मज्जा (red marrow) लाल रक्त कोशिकाएँ (RBCs), श्वेत रक्त कोशिकाएँ (WBCs) और प्लेटलेट्स (platelets) का उत्पादन (produce) करता है। ऑस्टियोब्लास्ट (osteoblasts) नई हड्डी (new bone) बनाते हैं। ये हड्डी के निर्माण (bone formation) के लिए जिम्मेदार होते हैं।
• हड्डियों (Bones) में ऑस्टियोक्लास्ट (osteoclasts) हड्डी का पुनर्जनन (bone resorption – हड्डी का अवशोषण – bone breakdown) करते हैं। ये बड़ी, बहुकेंद्रकीय (multinucleated) कोशिकाएँ होती हैं। वे पुरानी या क्षतिग्रस्त हड्डी (old or damaged bone) को तोड़कर (break down) कैल्शियम (calcium) रक्त (blood) में छोड़ती हैं। यह प्रक्रिया हड्डी के निरंतर पुनर्निर्माण (remodeling) के लिए आवश्यक है।
• हड्डियों (Bones) में जोड़ों (joints) में कार्टिलेज (cartilage) घर्षण (friction) कम (reduce) करता है। कार्टिलेज (cartilage) एक चिकना (smooth), लोचदार (elastic) ऊतक (tissue) है, जो हड्डियों (bones) के सिरों (ends) को ढकता (cover) है। यह एक कुशन (cushion) के रूप में कार्य करता है और हड्डियों को आपस में रगड़ने (rub) से बचाता है। लिगामेंट्स (ligaments) हड्डियों (bones) को जोड़ते (connect) हैं।
• हड्डियों (Bones) में जोड़ों (joints) में सायनोवियल द्रव (synovial fluid) घर्षण (friction) कम (reduce) करता है। यह एक चिपचिपा (viscous) द्रव (fluid) है जो सायनोवियल जोड़ों (synovial joints – जैसे घुटना – knee, कंधा – shoulder) की गुहा (cavity) में पाया जाता है। यह जोड़ (joint) को चिकनाई (lubricate) देता है और झटकों (shocks) को अवशोषित (absorb) करता है। पेरीओस्टियम (periosteum) हड्डी की वृद्धि (bone growth) में मदद करता है – यह हड्डी (bone) के बाहर की झिल्ली (outer membrane) है।