स्तनधारियों में परिवहन - सत्र 4

जैसा कि हमने अध्ययन किया है, कार्बन डाइऑक्साइड को exhalation के लिए ऊतकों से फेफड़ों तक पहुँचाया जाता है। लाल रक्त कोशिकाओं में, कार्बोनिक एनहाइड्रेज़, exhalation के लिए ऊतकों से फेफड़ों तक कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन को विनियमित करने में मदद करता है। जैसे ही ऊतकों में कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न होती है, यह लाल रक्त कोशिकाओं में फैल जाती है। लाल रक्त कोशिकाओं के अंदर, कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ कार्बन डाइऑक्साइड को बाइकार्बोनेट आयनों और प्रोटॉन में परिवर्तित करता है।

कार्बन डाइऑक्साइड को बाइकार्बोनेट आयनों में परिवर्तित करने की यह प्रक्रिया, pHरक्त का। यह कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन को सुगम बनाता है। फेफड़ों में, जहां कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर निकालने की आवश्यकता होती है, कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ विपरीत प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है। यह बाइकार्बोनेट आयनों और प्रोटॉन को पुनः कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित कर देता है। इसके बाद कार्बन डाइऑक्साइड को शरीर से बाहर निकाल दिया जाता है।

chloride shift एक शारीरिक प्रक्रिया है जो लाल रक्त कोशिकाओं में आयनों का संतुलन बनाए रखने के लिए होती है। यह रक्तप्रवाह में कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन में सहायता करता है। यह प्रक्रिया रक्त के नियमन के लिए आवश्यक है pHऔर कुशल ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड परिवहन सुनिश्चित करना। यहाँ chloride shift का विस्तृत विवरण दिया गया है।

जब ऊतक चयापचय गतिविधियों से गुजरते हैं, तो वे अपशिष्ट उत्पाद के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करते हैं। cellular respiration के परिणामस्वरूप कोशिकाओं में कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न होती है। कार्बन डाइऑक्साइड को घुलनशील रूप में परिवर्तित करने की आवश्यकता है, जिसे रक्तप्रवाह में ले जाया जा सके। यह रूपांतरण मुख्यतः लाल रक्त कोशिकाओं में होता है।

कार्बन डाइऑक्साइड ऊतकों से लाल रक्त कोशिकाओं में फैल जाती है। लाल रक्त कोशिका के अंदर, कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ नामक एक enzyme कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को कार्बोनिक एसिड में परिवर्तित करने में उत्प्रेरक का काम करता है। इसके बाद कार्बोनिक एसिड तेजी से बाइकार्बोनेट आयनों और प्रोटॉन में विघटित हो जाता है। बाइकार्बोनेट आयनों के निर्माण से लाल रक्त कोशिका के भीतर ऋणात्मक आवेश की अधिकता उत्पन्न होती है। यदि इसकी क्षतिपूर्ति नहीं की गई तो इससे विद्युत-रासायनिक असंतुलन पैदा हो सकता है।

कोशिकाओं के अन्दर नकारात्मक आवेशों के निर्माण को रोकने के लिए लाल रक्त कोशिकाएं chloride shift का उपयोग करती हैं। यहीं पर क्लोराइड आयनों का बाइकार्बोनेट आयनों से आदान-प्रदान होता है। क्लोराइड आयनों को प्लाज्मा से लाल रक्त कोशिकाओं में मुख्यतः एंटीपोर्टर के माध्यम से ले जाया जाता है। एन्टीपोर्टर एक प्रोटीन है जो एक आयन को दूसरे आयन से बदलता है। बाइकार्बोनेट आयन प्लाज़्मा में फैल जाते हैं। यह आदान-प्रदान कोशिका के भीतर विद्युत-रासायनिक संतुलन बनाए रखने में मदद करता है।

Blood plasma रक्त का पीला तरल घटक है जिसमें रक्त कोशिकाएं निलंबित रहती हैं। यह कुल रक्त मात्रा का लगभग पचपन प्रतिशत होता है। यह मुख्य रूप से जल तथा विभिन्न घुलनशील पदार्थों से बना होता है, जिनमें इलेक्ट्रोलाइट्स, हार्मोन, अपशिष्ट उत्पाद और प्रोटीन शामिल हैं। रक्त प्लाज़्मा में पाए जाने वाले कुछ महत्वपूर्ण प्रोटीनों में एल्बुमिन, ग्लोब्युलिन और फाइब्रिनोजेन शामिल हैं।

Blood plasma पूरे शरीर में पोषक तत्वों, हार्मोनों और अपशिष्ट उत्पादों के परिवहन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह रक्तचाप को नियंत्रित रखता है। यह विभिन्न शारीरिक प्रक्रियाओं के लिए एक माध्यम के रूप में भी कार्य करता है। Blood plasma में एंटीबॉडी और थक्के बनाने वाले कारक होते हैं, जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया और blood coagulation के लिए महत्वपूर्ण होते हैं।

oxygen dissociation curve ऑक्सीजन के partial pressure और oxygen saturation के बीच संबंध का एक ग्राफिकल प्रतिनिधित्व है। oxygen saturation हीमोग्लोबिन अणुओं के प्रतिशत को दर्शाती है जो ऑक्सीजन से बंधे होते हैं। ऑक्सीजन का Partial pressure रक्त में ऑक्सीजन की सांद्रता का माप है। यह गैस मिश्रण में ऑक्सीजन अणुओं द्वारा डाला गया दबाव है। इसका उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि हीमोग्लोबिन से जुड़ने के लिए कितनी ऑक्सीजन उपलब्ध है।

oxygen dissociation curve को oxyhemoglobin curve भी कहा जाता है। यह वक्र यह समझने के लिए आवश्यक है कि हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन के दबाव में परिवर्तन के जवाब में ऑक्सीजन से कैसे जुड़ता है और उसे कैसे छोड़ता है। oxygen dissociation curve सामान्यतः सिग्मोएडल होता है। इसका मतलब यह है कि वक्र के कुछ विशिष्ट क्षेत्र हैं जहां ऑक्सीजन के partial pressure में छोटे परिवर्तन से oxygen saturation में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है।

फेफड़ों में हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन के प्रति उच्च आत्मीयता होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि फेफड़ों में ऑक्सीजन का partial pressure अधिक होता है। वक्र का सपाट ऊपरी भाग फेफड़ों में ऑक्सीजन के कुशल लोडिंग को दर्शाता है। तीव्र मध्य भाग ऊतकों में ऑक्सीजन की कुशल निकासी को दर्शाता है जहां इसकी आवश्यकता होती है।

कम partial pressure स्तर पर हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन के प्रति आकर्षण कम होता है। इसका मतलब यह है कि यह आसानी से ऑक्सीजन छोड़ता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि ऑक्सीजन उन कोशिकाओं तक पहुंचे जिन्हें इसकी आवश्यकता है। वक्र के समतल निचले भाग में, oxygen saturation अपेक्षाकृत स्थिर रहती है, यद्यपि partial pressure में महत्वपूर्ण गिरावट हो सकती है।

oxygen dissociation curve विभिन्न परिस्थितियों में बायीं ओर या दायीं ओर स्थानांतरित हो सकता है। oxygen dissociation curve में बायीं ओर बदलाव का अर्थ है कि हीमोग्लोबिन में ऑक्सीजन के प्रति अधिक आकर्षण है। में वृद्धि pH, या अधिक क्षारीय वातावरण, वक्र को बाईं ओर स्थानांतरित कर देता है। इस स्थिति में हीमोग्लोबिन के ऑक्सीजन से जुड़ने की संभावना अधिक हो जाती है। तापमान में कमी से भी वक्र बाईं ओर खिसक जाता है।

oxygen dissociation curve में दाईं ओर का बदलाव यह दर्शाता है कि हीमोग्लोबिन में ऑक्सीजन के प्रति कम आकर्षण है। में कमी pHया अधिक अम्लीय वातावरण, जैसे कि व्यायाम के दौरान, वक्र को दाईं ओर स्थानांतरित कर देता है। इस स्थिति में हीमोग्लोबिन द्वारा उन ऊतकों तक ऑक्सीजन छोड़ने की संभावना बढ़ जाती है जहां इसकी आवश्यकता होती है।

व्यायाम के दौरान रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता में वृद्धि के कारण वक्र दाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड के उच्च स्तर के परिणामस्वरूप रक्त में कमी आती है pH। निम्न स्तर pHहीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन के प्रति बंधुता कम हो जाती है। तापमान में वृद्धि भी वक्र को दाईं ओर स्थानांतरित कर देती है।