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इस अध्याय में आप क्या सीखेंगे?
- पाचन तंत्र एवं आंत्र माइक्रोबायोम (UPSC 2022): मुखगुहा से क्षुद्रांत तक पाचक एंजाइमों का अनुक्रम, यकृत द्वारा पित्त लवणों (Bile salts — एंजाइम-रहित पायसकारक) का स्राव, दीर्घरोम (Villi) द्वारा अवशोषण और दुग्ध शर्करा (लैक्टोज) के पाचन में प्रोबायोटिक्स (जीवाणु एवं यीस्ट) की भूमिका।
- श्वसन एवं रक्त परिसंचरण तंत्र (UPSC 2024): कूपिकाओं (Alveoli) में गैसीय विनिमय, हीमोग्लोबिन-ऑक्सीजन वियोजन वक्र (बोर प्रभाव), कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्तता, दोहरा परिसंचरण, हृदय का पेसमेकर (SA Node) और रक्त वाहिकाओं को चौड़ा कर रक्त प्रवाह बढ़ाने वाला अंतर्जात अणु 'नाइट्रिक ऑक्साइड' ($\text{NO}$)।
- उत्सर्जन तंत्र, RAAS प्रणाली एवं ACE2 रिसेप्टर (UPSC 2021): यकृत में यूरिया चक्र, नेफ्रॉन की तीन-चरणीय क्रियाविधि (परासूक्ष्म-निस्पंदन, पुनरावशोषण, स्राव) और रक्तचाप नियंत्रित करने वाली रेनिन-एंजियोटेंसिन-एल्डोस्टेरोन प्रणाली (RAAS) तथा ACE2 एंजाइम/रिसेप्टर।
- तंत्रिका तंत्र एवं संवेदी समन्वय: मस्तिष्क के तीन भाग (अग्रमस्तिष्क—प्रमस्तिष्क व हाइपोथैलेमस; मध्यमस्तिष्क; पश्चमस्तिष्क—अनुमस्तिष्क व मेडुला), प्रतिवर्ती चाप (Reflex Arc), सिनेप्स में न्यूरोट्रांसमीटर और स्वायत्त तंत्रिका तंत्र (अनुकंपी बनाम परानुकंपी)।
- अंतःस्रावी तंत्र एवं हार्मोनल फीडबैक: पीयूष ग्रंथि, थायरॉइड ($\text{T}_3/\text{T}_4$, कैल्सिटोनिन बनाम पैराथायरॉइड PTH), अधिवृक्क (कॉर्टिसोल, एड्रेनालिन), पीनियल (मेलाटोनिन) और अग्न्याशय (इंसुलिन बनाम ग्लूकागन) तथा आधुनिक मोटापा/मधुमेह उपचार में GLP-1 (इंक्रेटिन) हार्मोन की क्रियाविधि।
- मानव पोषण एवं भारत-केंद्रित स्वास्थ्य मानक (2025–2026): ICMR-NIN के भारतीयों के लिए आहार दिशानिर्देश (DGI) (अनाज-दाल का $3:1$ अनुपात, चीनी $< 5\%$ ऊर्जा, नमक $\le 5\text{ g/day}$, प्रोटीन पाउडर चेतावनी), एनीमिया मुक्त भारत ($6\times 6\times 6$ रणनीति), NP-NCD और NOTTO अंगदान सुधार।
विषय का आधार: मानव शरीर की प्रमुख अंग प्रणालियाँ समस्थापन (Homeostasis) कैसे बनाए रखती हैं?
1.1 पाचन तंत्र (Digestive System): यांत्रिक एवं रासायनिक पाचन का चरणबद्ध प्रवाह
मानव पाचन तंत्र में आहारनाल (Alimentary Canal — मुखगुहा, ग्रसनी, ग्रासनली, आमाशय, छोटी आंत, बड़ी आंत) और सहायक पाचक ग्रंथियाँ (लार ग्रंथियाँ, यकृत/Liver, पित्ताशय और अग्न्याशय/Pancreas) शामिल हैं। जटिल अघुलनशील खाद्य अणुओं को जल-अपघटकीय एंजाइमों (Hydrolases) द्वारा सरल अवशोषण-योग्य इकाइयों में तोड़ना ही पाचन है:
| अंग / स्राव | pH माध्यम | प्रमुख एंजाइम / घटक | सब्सट्रेट से उत्पाद एवं परीक्षा-उन्मुख विशेष तथ्य |
|---|---|---|---|
| 1. मुखगुहा (लार / Saliva) | हल्का अम्लीय ($\text{pH } \sim 6.8$) | लार एमाइलेज (टायलिन / Ptyalin) एवं लाइसोजाइम | लार एमाइलेज लगभग $30\%$ पके हुए स्टार्च को माल्टोज (डाइसैकेराइड) में बदलता है। लाइसोजाइम जीवाणुओं की पेप्टिडोग्लाइकन कोशिका भित्ति को तोड़कर संक्रमण रोकता है। |
| 2. आमाशय (जठर रस / Gastric Juice) | अत्यधिक अम्लीय ($\text{pH } 1.5\text{–}2.0$) | पेप्सिन (Pepsin), रेनिन (Rennin), जठर लाइपेज, $\text{HCl}$ एवं श्लेष्मा (Mucus) | • भित्तीय (Parietal/Oxyntic) कोशिकाएँ $\text{HCl}$ और 'कैसल का नैज कारक' (Intrinsic Factor — विटामिन $\text{B}_{12}$ के अवशोषण हेतु अनिवार्य!) स्रावित करती हैं। • मुख्य (Chief/Peptic) कोशिकाएँ निष्क्रिय पेप्सिनोजन स्रावित करती हैं जो $\text{HCl}$ द्वारा सक्रिय पेप्सिन में बदलकर प्रोटीन को पेप्टोन/प्रोटियोज में तोड़ता है। शिशुओं में 'रेनिन' दूध के केसिन प्रोटीन को पचाता है। |
| 3. यकृत (पित्त रस / Bile Juice) | क्षारीय ($\text{pH } 7.6\text{–}8.6$) | पित्त लवण (सोडियम ग्लाइकोकोलेट व टॉरोकोलेट) एवं पित्त वर्णक (बिलीरुबिन व बिलीवर्डिन); कोई पाचक एंजाइम नहीं! | UPSC ट्रैप: पित्त रस में कोई भी पाचक एंजाइम नहीं होता, फिर भी यह वसा पाचन के लिए अनिवार्य है क्योंकि इसके पित्त लवण बड़ी वसा की गोलिकाओं को सूक्ष्म बूँदों में तोड़कर वसा का पायसीकरण (Emulsification of Fats) करते हैं और लाइपेज एंजाइम को सक्रिय करते हैं। पित्त बनता यकृत (Liver) में है, पर संचित पित्ताशय (Gallbladder) में होता है। |
| 4. अग्न्याशय (अग्न्याशयी रस / Pancreatic Juice) | क्षारीय ($\text{pH } 7.8\text{–}8.4$) | ट्रिप्सिन (Trypsin), काइमोट्रिप्सिन, कार्बोक्सीपेप्टिडेज, अग्न्याशयी एमाइलेज, लाइपेज (Steapsin) एवं न्यूक्लिएज | इसमें कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, वसा और न्यूक्लिक अम्ल चारों को पचाने वाले एंजाइम होते हैं, इसलिए इसे 'पूर्ण पाचक रस' (Complete Digestive Juice) कहा जाता है। ग्रहणी (Duodenum) का हार्मोन 'सीक्रेटिन' बाइकार्बोनेट स्राव और 'कोलेसिस्टोकाइनिन' (CCK) पित्त व एंजाइम स्राव को प्रेरित करता है। |
| 5. छोटी आंत (आंत्र रस / Succus Entericus) | क्षारीय ($\text{pH } 7.5\text{–}8.0$) | माल्टेज, सुक्रेज, लैक्टेज, डाइपेप्टिडेज, आंत्र लाइपेज, न्यूक्लियोसिडेज एवं एंटेरोकाइनेज | पाचन की अंतिम परिणति एवं सर्वाधिक अवशोषण यहीं सूक्ष्मअंकुरों (Villi & Microvilli) द्वारा होता है: कार्बोहाइड्रेट $\rightarrow$ मोनोसैकेराइड (ग्लूकोज); प्रोटीन $\rightarrow$ अमीनो अम्ल; वसा $\rightarrow$ वसीय अम्ल + ग्लिसरॉल (जो 'काइलोमाइक्रॉन' बनकर लसीका वाहिका / Lacteal में प्रवेश करते हैं)। |
| 6. बड़ी आंत (बृहदांत्र / Colon) | $\text{pH } 5.5\text{–}7.0$ | कोई महत्वपूर्ण पाचक एंजाइम नहीं; सहजीवी आंत्र माइक्रोबायोटा (Gut Microbiome) | जल, खनिज लवणों व कुछ औषधियों का अवशोषण; सहजीवी जीवाणु (जैसे E. coli, Lactobacillus, Bifidobacterium) अपचित रेशों का किण्वन करते हैं तथा विटामिन K, विटामिन $\text{B}_{12}$, थायमिन व राइबोफ्लेविन का संश्लेषण करते हैं (UPSC 2022 Probiotics संदर्भ)। |
1.2 श्वसन एवं रक्त परिसंचरण तंत्र: गैसीय विनिमय, दोहरा परिसंचरण एवं नाइट्रिक ऑक्साइड (UPSC 2024)
फेफड़ों की लगभग 30 करोड़ सूक्ष्म कूपिकाओं (Alveoli) में आंशिक दाब प्रवणता ($p\text{O}_2$ एवं $p\text{CO}_2$) के कारण सरल विसरण द्वारा गैसों का आदान-प्रदान होता है:
- ऑक्सीजन एवं कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन: रक्त में लगभग $97\%$ ऑक्सीजन लाल रक्त कणिकाओं (RBC) के लौह-युक्त वर्णक हीमोग्लोबिन ($\text{Fe}^{2+}$) के साथ उत्क्रमणीय रूप से जुड़कर 'ऑक्सीहीमोग्लोबिन' के रूप में और $3\%$ प्लाज्मा में घुलित अवस्था में जाती है। इसके विपरीत, $\text{CO}_2$ का सर्वाधिक भाग ($\sim 70\%$) प्लाज्मा में बाइकार्बोनेट आयन ($\text{HCO}_3^-$) के रूप में (RBC के भीतर कार्बोनिक एनहाइड्रेज एंजाइम की सहायता से), $\sim 20\text{–}25\%$ हीमोग्लोबिन से जुड़कर 'कार्बअमीनो-हीमोग्लोबिन' के रूप में और $7\%$ प्लाज्मा में घुलित रूप में परिवहित होता है।
- बोर प्रभाव (Bohr Effect) बनाम कार्बन मोनोऑक्साइड ($\text{CO}$) विषाक्तता: सक्रिय ऊतकों में उच्च $p\text{CO}_2$, उच्च $\text{H}^+$ सांद्रता (कम $\text{pH}$) और उच्च तापमान होने पर हीमोग्लोबिन से ऑक्सीजन का वियोजन तेज हो जाता है, जिसे बोर प्रभाव कहते हैं। वहीं, कार्बन मोनोऑक्साइड ($\text{CO}$) की हीमोग्लोबिन से बंधुता ऑक्सीजन की तुलना में $200\text{–}250$ गुना अधिक होती है; यह स्थिर 'कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन' बनाकर ऊतकों में गंभीर ऑक्सीजन अभाव (Hypoxia) उत्पन्न करती है।
- मानव हृदय एवं दोहरा परिसंचरण (Double Circulation): मानव हृदय चार-कोष्ठीय (दो आलिंद + दो निलय) पेशीय पंप है। दायाँ भाग विऑक्सीजनित रक्त को फेफड़ों में भेजता है (फुफ्फुसीय परिसंचरण / Pulmonary Circulation), जबकि बायाँ भाग ऑक्सीजनित रक्त को महाधमनी (Aorta) द्वारा पूरे शरीर में पंप करता है (दैहिक परिसंचरण / Systemic Circulation)। दाएँ आलिंद के ऊपरी कोने में स्थित शिरा-आलिंद पर्व (Sino-Atrial Node — SA Node) स्वतः क्रिया विभव उत्पन्न करता है, इसलिए इसे 'हृदय का प्राकृतिक पेसमेकर' (Pacemaker of the Heart) कहते हैं।
मानव रक्त वाहिकाओं की आंतरिक स्तर कोशिकाओं (Endothelial cells) द्वारा एल-आर्जिनिन (L-Arginine) अमीनो अम्ल से एंडोथीलियल नाइट्रिक ऑक्साइड सिंथेज़ (eNOS) एंजाइम की सहायता से नाइट्रिक ऑक्साइड गैस ($\text{NO}$) का संश्लेषण किया जाता है। $\text{NO}$ एक स्थानीय पैराक्राइन संकेतन अणु (Signaling molecule / Endothelium-Derived Relaxing Factor) है जो रक्त वाहिका की चिकनी पेशियों में cGMP का स्तर बढ़ाकर उन्हें शिथिल करता है, जिससे रक्त वाहिकाएँ चौड़ी (Dilate) होती हैं, रक्त प्रवाह बढ़ता है और रक्तचाप घटता है। (हृदय के एंजाइना दर्द में दी जाने वाली 'नाइट्रोग्लिसरीन' दवा भी शरीर में $\text{NO}$ मुक्त करके कोरोनरी धमनियों को चौड़ा करती है; ध्यान दें कि 'नाइट्रस ऑक्साइड' $\text{N}_2\text{O}$ लाफिंग गैस/निश्चेतक है, न कि अंतर्जात वाहिका-विस्फारक!)।
1.3 उत्सर्जन तंत्र (Excretory System), नेफ्रॉन, RAAS प्रणाली एवं ACE2 रिसेप्टर (UPSC 2021)
मनुष्य एक यूरियोटेलिक (Ureotelic) प्राणी है—अर्थात् यकृत (Liver) में 'ऑर्निथिन चक्र' (Urea Cycle) द्वारा अत्यधिक विषैली अमोनिया को कम विषैले यूरिया ($\text{NH}_2\text{CONH}_2$) में बदला जाता है, जिसे दोनों वृक्कों (Kidneys — प्रत्येक में लगभग 10 लाख कार्यात्मक इकाइयाँ 'नेफ्रॉन' / Nephrons) द्वारा रक्त से छानकर मूत्र के रूप में उत्सर्जित किया जाता है। मूत्र निर्माण के तीन चरण हैं: (1) केशिकागुच्छीय निस्पंदन (Glomerular Filtration — GFR $\sim 125\text{ mL/min}$ या $180\text{ L/day}$), (2) नलिकीय पुनरावशोषण (Tubular Reabsorption — $99\%$ निस्पंद का पुनरावशोषण, जिससे प्रतिदिन केवल $1.5\text{ L}$ मूत्र बनता है), और (3) नलिकीय स्राव (Tubular Secretion — $\text{H}^+, \text{K}^+$ व अमोनिया का स्राव)।
व्यापक वैज्ञानिक विश्लेषण: तंत्रिका तंत्र, अंतःस्रावी हार्मोन और मानव पोषण विज्ञान
2.1 मानव तंत्रिका तंत्र (Nervous System) और मस्तिष्क के कार्यात्मक केंद्र
मानव तंत्रिका तंत्र को दो मुख्य भागों में बाँटा जाता है—(A) केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS — मस्तिष्क एवं मेरुरज्जु/Spinal Cord) और (B) परिधीय तंत्रिका तंत्र (PNS — कपाल व मेरु तंत्रिकाएँ तथा स्वायत्त तंत्रिका तंत्र)। मस्तिष्क की सुरक्षा तीन झिल्लियों (मस्तष्कावरण / Meninges — ड्यूरा मेटर, एरेक्नॉइड और पाया मेटर) तथा मस्तिष्क-मेरु द्रव (Cerebrospinal Fluid — CSF) द्वारा होती है:
- अग्रमस्तिष्क (Forebrain):
- प्रमस्तिष्क (Cerebrum): मस्तिष्क का सबसे बड़ा भाग ($\sim 80\%$); स्मृति, तर्क, बुद्धिमत्ता, चेतना, वाणी (ब्रोका व वर्निक क्षेत्र) और ऐच्छिक क्रियाओं का केंद्र।
- थैलेमस (Thalamus): संवेदी (दर्द, स्पर्श, ताप) और प्रेरक संकेतों का मुख्य रिले स्टेशन।
- हाइपोथैलेमस (Hypothalamus): शरीर के तापमान का नियमन (Thermostat — $37^\circ\text{C}$), भूख, प्यास, तृप्ति (Satiety), जैविक घड़ी और पीयूष ग्रंथि के हार्मोनों का नियंत्रण करने वाला 'सुपर-मास्टर' तंत्रिका-अंतःस्रावी केंद्र।
- मध्यमस्तिष्क (Midbrain): दृष्टि एवं श्रवण प्रतिवर्तों (Visual and Auditory reflexes) तथा पुतली के आकार का समन्वय।
- पश्चमस्तिष्क (Hindbrain):
- अनुमस्तिष्क (Cerebellum): शरीर का संतुलन (Posture & Balance) और सूक्ष्म ऐच्छिक पेशीय गतियों का समन्वय (अल्कोहल के सेवन से सबसे पहले यही भाग प्रभावित होता है जिससे लड़खड़ाहट होती है)।
- पॉन्स (Pons) एवं मेडुला ऑब्लोंगाटा (Medulla Oblongata): मेडुला अनैच्छिक जीवन-रक्षक क्रियाओं—हृदय की धड़कन, श्वसन दर, रक्तचाप, लार आना, निगलना, उल्टी और खाँसी/छींक—को नियंत्रित करता है।
- स्वायत्त तंत्रिका तंत्र (Autonomic Nervous System): इसमें अनुकंपी तंत्र (Sympathetic — 'Fight or Flight' / आपातकालीन स्थिति में हृदय गति व श्वसन बढ़ाता है, पुतली फैलाता है, पाचन रोकता है) और परानुकंपी तंत्र (Parasympathetic — 'Rest and Digest' / विश्राम अवस्था में हृदय गति सामान्य करता है और पाचन रस बढ़ाता है) परस्पर विरोधी किंतु संतुलित रूप से कार्य करते हैं।
2.2 अंतःस्रावी तंत्र (Endocrine System): हार्मोन, रासायनिक प्रकृति एवं विकार
अंतःस्रावी ग्रंथियाँ (Ductless Glands) अपने स्राव अर्थात् हार्मोन (जो अंतर-कोशिकीय रासायनिक संदेशवाहक हैं) को सीधे रक्तप्रवाह में छोड़ती हैं, जबकि बहिःस्रावी ग्रंथियाँ (जैसे लार, पसीना, अश्रु व यकृत) नलिकाओं द्वारा स्राव करती हैं। अग्न्याशय (Pancreas) एक मिश्रित / विषमस्रावी ग्रंथि (Heterocrine / Composite Gland) है जिसका $98\%$ भाग बहिःस्रावी (पाचक रस) और $1\text{–}2\%$ भाग अंतःस्रावी ('लैंगरहैंस की द्वीपिकाएँ' — Islets of Langerhans) होता है।
| अंतःस्रावी ग्रंथि | प्रमुख हार्मोन | शरीर-क्रियात्मक कार्य एवं संबंधित विकार (Disorders) |
|---|---|---|
| पीयूष ग्रंथि (Pituitary — अग्र पाली) | वृद्धि हार्मोन (GH / Somatotropin), TSH, ACTH, FSH, LH, प्रोलैक्टिन (Prolactin) | • GH: बचपन में अल्प-स्राव से बौनापन (Dwarfism), अति-स्राव से भीमकायत्व (Gigantism) व वयस्कों में एक्रोमेगाली (Acromegaly)। • प्रोलैक्टिन: स्तन ग्रंथियों की वृद्धि एवं दूध का निर्माण (Milk Production)। |
| पीयूष ग्रंथि (पश्च पाली — Neurohypophysis) | ऑक्सीटोसिन (Oxytocin) एवं वैसोप्रेसिन (ADH — Antidiuretic Hormone) (संश्लेषण हाइपोथैलेमस में, संचय व मोचन पश्च पीयूष से!) |
• ऑक्सीटोसिन: प्रसव के समय गर्भाशय की चिकनी पेशियों का तीव्र संकुचन ('Birth hormone') और स्तन ग्रंथियों से दूध का निष्कासन (Milk Ejection)। • ADH (वैसोप्रेसिन): वृक्क की दूरस्थ नलिकाओं व संग्रह वाहिनी से जल का पुनरावशोषण बढ़ाकर मूत्र से जल हानि रोकता है। ADH की कमी से 'डायबिटीज इन्सिपिडस' (Diabetes Insipidus / उदकमेह — अत्यधिक पतला मूत्र व प्यास, किंतु मूत्र में शर्करा नहीं!) होता है। |
| पीनियल ग्रंथि (Pineal Gland — अग्रमस्तिष्क के पृष्ठीय भाग में) | मेलाटोनिन (Melatonin) (ट्रिप्टोफैन अमीनो अम्ल व्युत्पन्न) | अंधेरे में स्राव बढ़ता है और प्रकाश में घटता है; शरीर की 24-घंटे की दैनिक लय (Circadian Rhythm / निद्रा-जागृति चक्र), शरीर के ताप और प्रतिरक्षा का नियमन करता है। |
| थायरॉइड ग्रंथि (Thyroid — सबसे बड़ी अंतःस्रावी ग्रंथि) | थायरॉक्सिन ($\text{T}_4$), ट्राईआयोडोथायरोनिन ($\text{T}_3$) एवं थायरोकैल्सिटोनिन (TCT) | संश्लेषण के लिए आयोडीन ($\text{I}$) अनिवार्य। आधारीय उपापचयी दर (BMR), शारीरिक-मानसिक विकास और RBC निर्माण का नियमन। • आहार में आयोडीन की कमी से साधारण गलगंड / घेघा (Goitre) और गर्भावस्था में कमी से शिशु में जड़वामनता (Cretinism — मंदबुद्धि व अवरुद्ध वृद्धि); वयस्कों में अल्प-स्राव से 'मिक्सीडेमा' व हाशिमोटो रोग तथा अति-स्राव से 'ग्रेव्स रोग' (Exophthalmic goitre)। |
| अधिवृक्क ग्रंथि (Adrenal — वल्कुट / Cortex एवं मध्यांश / Medulla) | • वल्कुट: कॉर्टिसोल (ग्लूकोकॉर्टिकॉइड) व एल्डोस्टेरोन (मिनरलोकॉर्टिकॉइड) • मध्यांश: एड्रेनालिन (Epinephrine) व नॉर-एड्रेनालिन |
• एल्डोस्टेरोन: वृक्क में $\text{Na}^+$ व जल का पुनरावशोषण तथा $\text{K}^+$ का उत्सर्जन कर रक्तचाप बनाए रखता है (कॉर्टेक्स के अल्प-स्राव से एडिसन रोग / Addison's Disease और अति-स्राव से कुशिंग सिंड्रोम)। • एड्रेनालिन ('3F हार्मोन' — Fight, Flight, Fright): संकट या तनाव में रोंगटे खड़े होना, पसीना आना, हृदय गति व ग्लूकोज बढ़ना। |
| थाइमस ग्रंथि (Thymus — वक्ष में हृदय के पास) | थाइमोसिन (Thymosin) पेप्टाइड हार्मोन | टी-लिम्फोसाइट्स (T-cells) के परिपक्वन द्वारा कोशिका-माध्यमित प्रतिरक्षा (Cell-mediated immunity) प्रदान करता है। उम्र बढ़ने के साथ थाइमस ग्रंथि का आकार घटता जाता है, जिससे वृद्धावस्था में प्रतिरक्षा कमजोर हो जाती है। |
| अग्न्याशय (Pancreas — लैंगरहैंस की द्वीपिकाएँ) | • $\beta$-कोशिकाएँ: इंसुलिन (जिंक $\text{Zn}^{2+}$ युक्त 51-अमीनो अम्ल पेप्टाइड) • $\alpha$-कोशिकाएँ: ग्लूकागन • $\delta$-कोशिकाएँ: सोमैटोस्टैटिन |
इंसुलिन की कमी (टाइप-1: $\beta$-कोशिकाओं का ऑटोइम्यून विनाश) या इंसुलिन प्रतिरोध (टाइप-2) से 'डायबिटीज मेलिटस' (Diabetes Mellitus / मधुमेह) होता है, जिसमें मूत्र के साथ ग्लूकोज का निष्कासन (Glycosuria) और कीटोन बॉडीज का निर्माण होता है। |
• पेप्टाइड / प्रोटीन हार्मोन (जल-घुलनशील): इंसुलिन, ग्लूकागन, GLP-1, ऑक्सीटोसिन, ADH, GH, TSH, FSH, LH और पैराथायरॉइड हार्मोन (PTH)। ये लिपिड कोशिका झिल्ली को पार नहीं कर सकते, इसलिए कोशिका की सतह पर स्थित झिल्ली रिसेप्टर्स (Membrane-bound receptors) से जुड़कर द्वितीयक संदेशवाहक (जैसे cAMP, $\text{IP}_3, \text{Ca}^{2+}$) उत्पन्न करते हैं। (इसी कारण इंसुलिन को मुँह से गोली के रूप में नहीं दिया जा सकता क्योंकि आमाशय का पेप्सिन एंजाइम इसे पचा देगा!)।
• स्टेरॉइड एवं आयोडोथायरोनिन हार्मोन (वसा-घुलनशील): कॉर्टिसोल, एल्डोस्टेरोन, टेस्टोस्टेरोन, एस्ट्रोजन, प्रोजेस्टेरोन (कोलेस्ट्रॉल व्युत्पन्न स्टेरॉइड) तथा थायरॉक्सिन ($\text{T}_3/\text{T}_4$)। ये कोशिका झिल्ली को पार कर सीधे अंतःकोशिकीय/केंद्रकीय रिसेप्टर्स (Intracellular receptors) से जुड़ते हैं और जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करते हैं।
भारत-केंद्रित परिप्रेक्ष्य: ICMR-NIN आहार दिशानिर्देश, एनीमिया मुक्त भारत, NP-NCD एवं अंगदान (NOTTO)
3.1 ICMR–राष्ट्रीय पोषण संस्थान (NIN, हैदराबाद): भारतीयों के लिए आहार दिशानिर्देश (DGI 2024–2026)
भारतीय आयुर्विज्ञान अनुसंधान परिषद के राष्ट्रीय पोषण संस्थान (ICMR-NIN) की रिपोर्ट के अनुसार भारत में कुल रोग भार (Total Disease Burden) का $56.4\%$ हिस्सा अस्वास्थ्यकर आहार से जुड़ा है। इसे रोकने के लिए जारी 17 वैज्ञानिक दिशानिर्देशों के प्रमुख मानदंड नीचे चित्रित हैं:
समसामयिक घटनाक्रम (2025–2026) और UPSC CSE 2027 हेतु प्रासंगिकता
प्रारंभिक परीक्षा दृष्टिकोण (Prelims Perspective): कथन ट्रैप, युग्म मिलान एवं सूक्ष्म विभेद
1. सामान्य कथन-ट्रैप (Common Statement Traps)
- ट्रैप 1 (पित्त रस में एंजाइम): "यकृत द्वारा स्रावित पित्त रस में लाइपेज एंजाइम होता है जो वसा को पचाता है" — यह कथन गलत है। पित्त रस में कोई पाचक एंजाइम नहीं होता; यह केवल पित्त लवणों द्वारा वसा का पायसीकरण (Emulsification) करता है।
- ट्रैप 2 (नाइट्रिक ऑक्साइड बनाम नाइट्रस ऑक्साइड — UPSC 2024): मानव शरीर की रक्त वाहिकाओं में संश्लेषित होने वाला वाहिका-विस्फारक नाइट्रिक ऑक्साइड ($\text{NO}$) है, न कि नाइट्रस ऑक्साइड ($\text{N}_2\text{O}$ — लाफिंग गैस)।
- ट्रैप 3 (प्रोबायोटिक्स केवल जीवाणु नहीं हैं — UPSC 2022): प्रोबायोटिक्स में जीवाणु (Lactobacillus, Bifidobacterium) और यीस्ट (कवक — Saccharomyces boulardii) दोनों शामिल होते हैं, और ये सूक्ष्मजीव मानव आंत (Gut) में प्राकृतिक रूप से भी पाए जाते हैं।
- ट्रैप 4 (धमनी बनाम शिरा में रक्त): सभी धमनियाँ ऑक्सीजनित रक्त ले जाती हैं, सिवाय फुफ्फुसीय धमनी (Pulmonary Artery) के जो दाएँ निलय से फेफड़ों तक विऑक्सीजनित रक्त ले जाती है। इसी प्रकार फुफ्फुसीय शिरा (Pulmonary Vein) फेफड़ों से बाएँ आलिंद में ऑक्सीजनित रक्त लाती है।
- ट्रैप 5 (डायबिटीज मेलिटस बनाम डायबिटीज इन्सिपिडस): डायबिटीज मेलिटस इंसुलिन की कमी/प्रतिरोध से होता है (मूत्र में ग्लूकोज आता है), जबकि डायबिटीज इन्सिपिडस पश्च पीयूष ग्रंथि के ADH (वैसोप्रेसिन) हार्मोन की कमी से होता है (जिसमें मूत्र में ग्लूकोज नहीं आता, केवल अत्यधिक जलीय मूत्र त्यागा जाता है)।
2. उच्च-संभावना युग्म मिलान (High-Yield Pair Matching)
- नाइट्रिक ऑक्साइड ($\text{NO}$): रक्त वाहिकाओं का विस्फारण एवं रक्त प्रवाह में वृद्धि (UPSC 2024)।
- ACE2 रिसेप्टर: रक्तचाप नियमन (RAAS) एवं SARS-CoV-2 जैसे विषाणुओं का कोशिकीय प्रवेश द्वार (UPSC 2021)।
- प्रोलैक्टिन बनाम ऑक्सीटोसिन: प्रोलैक्टिन = दूध का संश्लेषण; ऑक्सीटोसिन = दूध का निष्कासन (Milk ejection) व गर्भाशय संकुचन।
- कैल्सिटोनिन बनाम पैराथॉर्मोन (PTH): कैल्सिटोनिन = रक्त $\text{Ca}^{2+}$ घटाता है; PTH = रक्त $\text{Ca}^{2+}$ बढ़ाता है।
- इंसुलिन बनाम ग्लूकागन: इंसुलिन ($\beta$-cells) = रक्त ग्लूकोज घटाता है; ग्लूकागन ($\alpha$-cells) = रक्त ग्लूकोज बढ़ाता है।
- मेलाटोनिन (पीनियल ग्रंथि): दैनिक जैविक घड़ी (Circadian rhythm) एवं निद्रा चक्र।
- थाइमोसिन (थाइमस ग्रंथि): टी-लिम्फोसाइट परिपक्वन (वृद्धावस्था में अपघटित होने वाली ग्रंथि)।
मुख्य परीक्षा दृष्टिकोण (Mains Perspective): कुपोषण का तिहरा भार, गैर-संचारी रोग (NCDs) एवं आंत्र स्वास्थ्य
6.1 भारत में 'कुपोषण का तिहरा भार' (Triple Burden of Malnutrition) और उपापचयी सिंड्रोम
भारत वर्तमान में पोषण संक्रमण (Nutrition Transition) के एक जटिल दौर से गुजर रहा है जहाँ तीन चुनौतियाँ एक साथ विद्यमान हैं:
- अल्प-पोषण (Undernutrition): कैलोरी और गुणवत्तापूर्ण प्रोटीन के अभाव से बच्चों में ठिगनापन (Stunting — आयु के अनुपात में कम लंबाई), दुबलापन (Wasting — लंबाई के अनुपात में कम वजन) और कम वजन (Underweight)।
- प्रच्छन्न भूख (Hidden Hunger / Micronutrient Deficiency): आयरन (रक्ताल्पता — NFHS-5 में 67.1% बच्चे व 57% महिलाएँ प्रभावित), विटामिन $\text{B}_{12}$, फोलिक एसिड, विटामिन D, विटामिन A और जिंक की कमी।
- अति-पोषण एवं मोटापा (Overnutrition & Obesity): उच्च वसा, नमक और चीनी (HFSS) वाले अल्ट्रा-प्रोसेस्ड खाद्य पदार्थों तथा शारीरिक निष्क्रियता के कारण विसरल मोटापा, इंसुलिन प्रतिरोध, टाइप-2 मधुमेह और उच्च रक्तचाप में तीव्र वृद्धि (भारतीय फेनोटाइप को 'Thin-Fat Indian Phenotype' कहा जाता है जिसमें कम BMI पर भी उदर वसा अधिक होती है)।
एकीकृत समाधान (Way Forward): (i) ICMR-NIN DGI मानकों (अनाज-दाल का $3:1$ अनुपात, अतिरिक्त चीनी $< 5\%$, नमक $\le 5\text{ g}$) को जन-आंदोलन बनाना, (ii) मिशन पोषण 2.0, एनीमिया मुक्त भारत ($6\times 6\times 6$) और फोर्टिफाइड चावल (दिसंबर 2028 तक विस्तारित) के साथ आहार विविधता ('श्री अन्न' / मिलेट्स व पोषण वाटिका) को जोड़ना, तथा (iii) प्रसंस्कृत खाद्य पैकेजों पर स्पष्ट फ्रंट-ऑफ-पैक न्यूट्रिशन लेबलिंग (FOPL) लागू करना।
सत्यापित UPSC प्रारंभिक परीक्षा पूर्व प्रश्न (Verified Prelims PYQs: 2021–2024)
नीचे मानव शरीर क्रिया विज्ञान (नाइट्रिक ऑक्साइड वाहिका-विस्फारक, प्रोबायोटिक्स एवं पाचन, तथा ACE2 रिसेप्टर) पर पूछे गए 3 प्रामाणिक UPSC CSE Prelims प्रश्न दिए गए हैं। किसी भी विकल्प पर क्लिक करके आधिकारिक उत्तर और विकल्प-वार व्याख्या देखें:
विस्तृत व्याख्या: मानव रक्त वाहिकाओं की आंतरिक अंतःस्तर कोशिकाओं (Endothelial cells) में एल-आर्जिनिन अमीनो अम्ल से नाइट्रिक ऑक्साइड ($\text{NO}$) का संश्लेषण होता है। यह एक शक्तिशाली अंतर्जात वाहिका-विस्फारक (Vasodilator) के रूप में कार्य करता है—यह रक्त वाहिकाओं की चिकनी पेशियों को शिथिल कर उन्हें चौड़ा करता है, जिससे रक्त प्रवाह बढ़ता है और रक्तचाप नियंत्रित रहता है। हृदय तंत्र में $\text{NO}$ को एक संकेतन अणु (Signaling molecule) के रूप में खोजने के लिए रॉबर्ट फर्चगॉट, लुई इग्नारो और फेरिद मुराद को 1998 का फिजियोलॉजी/मेडिसिन का नोबेल पुरस्कार दिया गया था। (नाइट्रस ऑक्साइड $\text{N}_2\text{O}$ लाफिंग गैस/निश्चेतक है, जबकि $\text{NO}_2$ और $\text{N}_2\text{O}_5$ वायु प्रदूषक/अम्लीय ऑक्साइड हैं)।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (बिना जावास्क्रिप्ट)
सही उत्तर: (a) नाइट्रिक ऑक्साइड (Nitric oxide)।
विस्तृत व्याख्या:
• कथन 1 सही है: प्रोबायोटिक्स जीवित लाभकारी सूक्ष्मजीव हैं जिनमें जीवाणु (जैसे Lactobacillus और Bifidobacterium) तथा यीस्ट (एककोशिकीय कवक जैसे Saccharomyces boulardii) दोनों शामिल हैं।
• कथन 2 गलत है: प्रोबायोटिक सूक्ष्मजीव (विशेषकर लैक्टोबैसिलस व बिफिडोबैक्टीरिया) मानव की आहारनाल (Human Gut Microbiome) में प्राकृतिक रूप से सहजीवी के रूप में पहले से ही निवास करते हैं।
• कथन 3 सही है: प्रोबायोटिक्स लैक्टेज ($\beta$-galactosidase) एंजाइम उत्पन्न करके दुग्ध शर्करा (लैक्टोज / Lactose) को ग्लूकोज व गैलेक्टोज में तोड़ने और लैक्टिक अम्ल में बदलने में सहायता करते हैं, जिससे 'लैक्टोज असहिष्णुता' (Lactose intolerance) वाले व्यक्तियों को राहत मिलती है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (बिना जावास्क्रिप्ट)
सही उत्तर: (c) 1 और 3।
विस्तृत व्याख्या: ACE2 (Angiotensin-Converting Enzyme 2) मानव शरीर के फेफड़ों (कूपिका कोशिकाओं), हृदय, वृक्क और आंतों की कोशिका झिल्लियों पर पाया जाने वाला एक ट्रांसमेम्ब्रेन एंजाइम/प्रोटीन है। सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान में यह रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली (RAAS) में एंजियोटेंसिन-II को तोड़कर रक्तचाप कम करता है। किंतु SARS-CoV और SARS-CoV-2 (कोविड-19) जैसे कोरोनावायरस अपने स्पाइक (S) प्रोटीन को इसी ACE2 रिसेप्टर से जोड़कर मानव कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (बिना जावास्क्रिप्ट)
सही उत्तर: (d) विषाणुजनित रोगों का प्रसार।
सत्यापित UPSC मुख्य परीक्षा पूर्व प्रश्न (Mains PYQ) एवं आदर्श उत्तर
("Malnutrition in India is not merely a public health concern; it is also a challenge of social equity, human development, and effective welfare governance. Discuss.")
आदर्श उत्तर संरचना (150–180 शब्द — पोषण शरीर-क्रिया विज्ञान, ICMR-NIN मानकों एवं नीतिगत समन्वय सहित):
भूमिका: भारत में कुपोषण आज 'तिहरे भार' (Triple Burden)—बाल अल्प-पोषण (Stunting 35.5%, Wasting 19.3% — NFHS-5), सूक्ष्म-पोषक तत्वों की कमी ('प्रच्छन्न भूख'—57% महिलाओं व 67.1% बच्चों में एनीमिया) और बढ़ते शहरी/ग्रामीण मोटापे व उपापचयी रोगों (ICMR-NIN के अनुसार 56.4% रोग भार अस्वास्थ्यकर आहार से)—के रूप में प्रकट हो रहा है।
1. शरीर-क्रियात्मक एवं मानव विकास चुनौती:
- प्रथम 1,000 दिनों की संवेदनशील खिड़की: गर्भधारण से 2 वर्ष की आयु तक आयरन, आयोडीन, फोलिक एसिड, विटामिन $\text{B}_{12}$ और आवश्यक अमीनो अम्लों की कमी से शिशु के मस्तिष्क का मायलिनीकरण (Myelination), थायरॉक्सिन संश्लेषण और संज्ञानात्मक विकास स्थायी रूप से बाधित होता है, जो भविष्य की श्रम उत्पादकता व 'जनसांख्यिकीय लाभांश' को घटाता है।
- अंतर-पीढ़ीगत चक्र एवं सामाजिक समता: रक्ताल्पता से ग्रस्त किशोरी जब माता बनती है, तो कम जन्म-भार (LBW) वाले शिशु को जन्म देती है। अनुसूचित जनजाति (सिकल सेल व पोषण अभाव) और आर्थिक रूप से कमजोर वर्गों में इसका प्रसार सर्वाधिक है।
2. कल्याणकारी शासन की चुनौतियाँ एवं वैज्ञानिक समाधान:
- कैलोरी सुरक्षा से पोषण सुरक्षा की ओर संक्रमण: TPDS ने अनाज (कार्बोहाइड्रेट) की उपलब्धता तो सुनिश्चित की, किंतु प्रोटीन (ICMR-NIN का $3:1$ अनाज-दाल अनुपात) और हरी सब्जियों/फलों की कमी बनी रही।
- एकीकृत राह: मिशन सक्षम आंगनवाड़ी एवं पोषण 2.0, एनीमिया मुक्त भारत ($6\times 6\times 6$ रणनीति), दिसंबर 2028 तक सार्वभौमिक फोर्टिफाइड चावल वितरण, मिड-डे मील (PM POSHAN) में 'श्री अन्न' (मिलेट्स) व अंडों/दूध का समावेश, तथा स्वच्छ पेयजल व स्वच्छता (WASH — कृमि संक्रमण रोककर आंत्र अवशोषण सुधारने हेतु) का अभिसरण अनिवार्य है।
अध्ययनसार™ मूल अभ्यास प्रश्न बैंक (15 नए Prelims MCQs + 4 Mains अभ्यास प्रश्न)
UPSC CSE 2027 के नवीनतम पैटर्न पर आधारित 15 मौलिक प्रारंभिक परीक्षा प्रश्न नीचे दिए गए हैं:
व्याख्या: NCERT कक्षा X और XI जीव विज्ञान के अनुसार पित्त रस में कोई एंजाइम नहीं होता; इसके पित्त लवण (सोडियम ग्लाइकोकोलेट और सोडियम टॉरोकोलेट) उभयधर्मी प्रकृति के कारण वसा का पायसीकरण करते हैं और आमाशय से आए अम्लीय भोजन (Chyme) को क्षारीय बनाते हैं ताकि अग्न्याशयी लाइपेज सक्रिय हो सके।
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सही उत्तर: (a)
व्याख्या: तीनों कथन पूर्णतः सही हैं। सेमाग्लूटाइड (Semaglutide) और टिरज़ेपेटाइड (Tirzepatide — GIP + GLP-1) जैसी आधुनिक औषधियाँ इसी अंतर्जात GLP-1 रिसेप्टर एगोनिस्ट तंत्र की नकल करती हैं।
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सही उत्तर: (c) सभी तीन
व्याख्या: कथन 1 गलत है: NCERT कक्षा XI जीव विज्ञान के अनुसार रक्त में $\text{CO}_2$ का सर्वाधिक भाग ($\sim 70\%$) बाइकार्बोनेट आयनों ($\text{HCO}_3^-$) के रूप में परिवहित होता है, जबकि केवल $20\text{–}25\%$ भाग कार्बअमीनो-हीमोग्लोबिन के रूप में और $7\%$ प्लाज्मा में घुलित अवस्था में जाता है। कथन 2 और 3 पूर्णतः सही हैं।
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सही उत्तर: (b) केवल 2 और 3
व्याख्या: कथन 1 और 2 ICMR-NIN पुस्तिका के सटीक मानक हैं। कथन 3 गलत है: ICMR-NIN ने स्पष्ट चेतावनी दी है कि सामान्य स्वस्थ जीवन और यहाँ तक कि अधिकांश एथलीटों के लिए भी व्यावसायिक प्रोटीन पाउडर अनावश्यक हैं और उनके दीर्घकालिक अनियंत्रित सेवन से वृक्क व हड्डियों को नुकसान हो सकता है।
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सही उत्तर: (c) केवल 1 और 2
व्याख्या: तीनों युग्म NCERT कक्षा X और XI जीव विज्ञान के अनुसार पूर्णतः सही सुमेलित हैं।
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सही उत्तर: (d) सभी तीन युग्म
व्याख्या: कथन 1 और 3 सही हैं। कथन 2 गलत है क्योंकि पीनियल ग्रंथि का 'मेलाटोनिन' हार्मोन 24-घंटे की दैनिक लय (Circadian rhythm / निद्रा चक्र) का नियमन करता है, जबकि रक्त में कैल्शियम ($\text{Ca}^{2+}$) का स्तर बढ़ाने का कार्य पैराथायरॉइड ग्रंथि के पैराथॉर्मोन (PTH) द्वारा किया जाता है।
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सही उत्तर: (b) केवल 1 और 3
व्याख्या: आमाशय की भित्तीय कोशिकाएँ $\text{HCl}$ के साथ-साथ एक ग्लाइकोप्रोटीन 'कैसल का नैज कारक' (Castle's Intrinsic Factor) स्रावित करती हैं। आहार से प्राप्त विटामिन $\text{B}_{12}$ छोटी आंत के अंतिम भाग (Ileum) में तभी अवशोषित हो सकता है जब वह इस नैज कारक से जुड़ा हो। इसके अभाव में RBC का परिपक्वन रुक जाता है और पर्निशियस (मेगालोब्लास्टिक) एनीमिया हो जाता है।
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सही उत्तर: (a) विटामिन B12
व्याख्या: कथन 1 और 2 सही हैं। कथन 3 उल्टा (गलत) है: $120/80\text{ mmHg}$ में उच्च मान $120\text{ mmHg}$ प्रकुंचन दाब (Systolic pressure — जब बायाँ निलय संकुचित होकर रक्त पंप करता है) है और निम्न मान $80\text{ mmHg}$ अनुशिथिलन दाब (Diastolic pressure — जब हृदय विश्राम अवस्था में होता है) है।
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सही उत्तर: (c) केवल 1 और 2
व्याख्या: कथन 1 गलत है (अत्यंत महत्वपूर्ण परीक्षा ट्रैप!): अमोनिया से यूरिया का निर्माण (Urea / Ornithine Cycle) वृक्क (Kidney) में नहीं, बल्कि यकृत (Liver) में होता है; वृक्क केवल रक्त से उस बने हुए यूरिया को छानकर बाहर निकालते हैं। कथन 2 और 3 सही हैं (संपूर्ण निस्पंदित ग्लूकोज समीपस्थ संवलित नलिका / PCT में $100\%$ पुनरावशोषित हो जाता है)।
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सही उत्तर: (b) केवल 2 और 3
व्याख्या: स्टेरॉइड हार्मोन (जैसे कॉर्टिसोल, एस्ट्रोजन, प्रोजेस्टेरोन) और थायरॉक्सिन को मुखीय गोली के रूप में दिया जा सकता है क्योंकि वे पाचक एंजाइमों से टूटते नहीं हैं और लिपिड झिल्ली से आसानी से अवशोषित हो जाते हैं। किंतु इंसुलिन एक पेप्टाइड हार्मोन है जो पेप्सिन/ट्रिप्सिन द्वारा अमीनो अम्लों में टूट जाता है।
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सही उत्तर: (d)
व्याख्या: कथन 1 और 2 सही हैं। कथन 3 गलत है क्योंकि कशेरुकियों की मांसपेशियों में ऑक्सीजन संचित करने वाला लौह-युक्त लाल वर्णक 'मायोग्लोबिन' (Myoglobin) कहलाता है (जबकि हीमोसायनिन तांबा-युक्त नीला वर्णक है जो मोलस्का व कुछ आर्थ्रोपोड्स के रक्त में पाया जाता है)।
उत्तर देखें
सही उत्तर: (a) केवल 1 और 2
व्याख्या: तीनों युग्म पूर्णतः सही हैं। रक्त का थक्का जमने (Coagulation cascade) में विटामिन K और फाइब्रिनोजन के साथ-साथ कैल्शियम आयन ($\text{Ca}^{2+}$ — Clotting Factor IV) अनिवार्य भूमिका निभाता है।
उत्तर देखें
सही उत्तर: (c) सभी तीन युग्म
व्याख्या: NCERT कक्षा XI जीव विज्ञान के अनुसार दोनों कथन बिल्कुल सही हैं। क्वाशिओरकोर और मरास्मस के बीच सबसे प्रमुख नैदानिक विभेद क्वाशिओरकोर में प्लाज्मा प्रोटीन (Albumin) की कमी से उत्पन्न शोफ (Oedema / सूजन) की उपस्थिति है।
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सही उत्तर: (b) 1 और 2 दोनों
व्याख्या: मृदा-संचारित कृमि संक्रमण (Soil-transmitted helminths, विशेषकर Ancylostoma duodenale / Hookworm) छोटी आंत में रक्त चूसकर और सूक्ष्म रक्तस्राव उत्पन्न कर बच्चों में आयरन की भारी कमी पैदा करते हैं। अतः कृमिनाशन के बिना केवल आयरन सप्लीमेंट देना पर्याप्त प्रभावी नहीं होता।
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सही उत्तर: (d)
व्याख्या: कथन 1 और 2 सही हैं। कथन 3 गलत है (प्रमुख जीव विज्ञान तथ्य!): मानव आँख का कॉर्निया एक 'असंवहनी' (Avascular — रक्त वाहिका रहित) और प्रतिरक्षा-विशेषाधिकार प्राप्त (Immune-privileged) ऊतक है जो बाहरी वायु से सीधे ऑक्सीजन लेता है। इसलिए कॉर्निया प्रत्यारोपण (नेत्रदान) में सामान्यतः रक्त समूह या HLA टिश्यू मैचिंग की आवश्यकता नहीं होती और इसकी सफलता दर सर्वाधिक होती है।
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सही उत्तर: (c) केवल 1 और 2
9.2 मुख्य परीक्षा (Mains GS-II / GS-III) अभ्यास प्रश्न एवं मॉडल उत्तर
मॉडल उत्तर (250 शब्द):
भूमिका: भारत में संक्रामक रोगों की तुलना में गैर-संचारी रोग (NCDs) कुल मृत्यु दर के $60\%$ से अधिक के लिए उत्तरदायी हो चुके हैं। ICMR–राष्ट्रीय पोषण संस्थान (NIN) ने स्पष्ट किया है कि इस महामारी के मूल में 'पोषण संक्रमण'—अर्थात् पारंपरिक फाइबर-युक्त आहार के स्थान पर उच्च वसा, चीनी और नमक (HFSS) वाले अल्ट्रा-प्रोसेस्ड खाद्य पदार्थों का सेवन—है।
1. गैर-संचारी रोगों का शरीर-क्रियात्मक एवं अंतःस्रावी आधार:
- इंसुलिन प्रतिरोध एवं अग्न्याशयी $\beta$-कोशिका थकान: रिफाइंड कार्बोहाइड्रेट और मुक्त शर्करा के अत्यधिक सेवन से रक्त ग्लूकोज में बार-बार तीव्र उछाल (Glycemic spikes) आता है। समय के साथ पेशी व यकृत कोशिकाओं के इंसुलिन रिसेप्टर्स असंवेदनशील हो जाते हैं (टाइप-2 मधुमेह) और अतिरिक्त ग्लूकोज ट्राइग्लिसराइड्स के रूप में यकृत (NAFLD / MASLD) व धमनियों में जमा होता है।
- सोडियम-पोटैशियम असंतुलन एवं उच्च रक्तचाप: प्रतिदिन $5\text{ g}$ से अधिक नमक ($\text{NaCl}$) लेने और फलों/सब्जियों (पोटैशियम) के कम सेवन से बाह्य-कोशिकीय द्रव आयतन बढ़ता है, RAAS प्रणाली सक्रिय होती है और अंतःस्तर कोशिकाओं द्वारा नाइट्रिक ऑक्साइड ($\text{NO}$) वाहिका-विस्फारण बाधित होता है।
- आंत्र डिस्बायोसिस (Gut Dysbiosis): आहार फाइबर की कमी से लाभकारी आंत्र माइक्रोबायोटा (प्रोबायोटिक्स) घटते हैं, जिससे क्रोनिक सूजन (Inflammation) बढ़ती है।
2. ICMR-NIN दिशानिर्देश एवं सरकारी हस्तक्षेप (NP-NCD 2026):
- 'माई प्लेट फॉर द डे' मानक: दैनिक थाली में $450\text{–}500\text{ g}$ सब्जियाँ व फल, अनाज-दाल का $3:1$ अनुपात, अतिरिक्त चीनी $< 5\%$ ऊर्जा और नमक $\le 5\text{ g/day}$ की सीमा।
- NP-NCD एवं आयुष्मान आरोग्य मंदिर (PIB अक्टूबर 2026): 30 वर्ष से अधिक आयु के सभी नागरिकों की सार्वभौमिक स्क्रीनिंग, 770 जिला NCD क्लिनिक, 6,410 CHC क्लिनिक और FSSAI का 'Stop Obesity' अभियान (तेल व नमक में 10% कटौती)।
निष्कर्ष: निवारक पोषण साक्षरता, HFSS उत्पादों पर कड़े फ्रंट-ऑफ-पैक लेबलिंग मानक और प्राथमिक स्वास्थ्य केंद्रों पर समयपूर्व जांच ही भारत को NCD संकट से उबार सकते हैं।
मॉडल उत्तर (150 शब्द):
भूमिका: मानव की बड़ी आंत में निवास करने वाले खरबों सहजीवी सूक्ष्मजीवों (जीवाणु जैसे Lactobacillus, Bifidobacterium और यीस्ट जैसे Saccharomyces boulardii — UPSC 2022) के पारिस्थितिकी तंत्र को 'गट माइक्रोबायोम' कहा जाता है।
- पाचन एवं विटामिन संश्लेषण: ये सूक्ष्मजीव दुग्ध शर्करा (लैक्टोज) को पचाने वाले लैक्टेज एंजाइम का उत्पादन करते हैं तथा जटिल अपचित आहार रेशों (प्रीबायोटिक्स / Prebiotics जैसे इनुलिन) का किण्वन कर लघु-श्रृंखला वसीय अम्ल (SCFAs — ब्यूटिरेट, प्रोपियोनेट) और विटामिन K तथा $\text{B}_{12}$ बनाते हैं।
- प्रतिरक्षा एवं अवरोधक कार्य: ये आंत्र उपकला को मजबूत करते हैं, रोगजनक जीवाणुओं से स्थान व पोषण के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं और IgA एंटीबॉडी व T-रेगुलेटरी कोशिकाओं को प्रशिक्षित करते हैं।
- गट-ब्रेन एक्सिस (Gut-Brain Axis): शरीर का $\sim 90\%$ सेरोटोनिन न्यूरोट्रांसमीटर आंत में बनता है; वेगस तंत्रिका (Vagus nerve) और GLP-1 हार्मोन के माध्यम से आंत्र माइक्रोबायोम मस्तिष्क के मूड, भूख और तनाव को सीधे प्रभावित करता है।
अभ्यास प्रश्न 3 (10 अंक • 150 शब्द — उत्तर रूपरेखा)
प्रश्न: "मोटापे और टाइप-2 मधुमेह के प्रबंधन में 'GLP-1 रिसेप्टर एगोनिस्ट' (Incretin Mimetics) ने एक चिकित्सा क्रांति ला दी है। इनकी अंतःस्रावी क्रियाविधि और भारत जैसे देश में इनकी सुलभता व दीर्घकालिक चुनौतियों पर चर्चा कीजिए।"
उत्तर संकेत: (i) आंत्र L-कोशिकाओं के प्राकृतिक GLP-1 हार्मोन की नकल; (ii) ग्लूकोज-निर्भर इंसुलिन वृद्धि, ग्लूकागन दमन, आमाशय रिक्तीकरण में देरी और हाइपोथैलेमस में तृप्ति; (iii) पेटेंट समाप्ति (2026) के बाद भारतीय जेनेरिक फार्मा द्वारा सस्ती उपलब्धता की संभावना बनाम मांसपेशी ह्रास (Sarcopenia) व जीवनशैली सुधार के बिना पुनः वजन बढ़ने की चुनौती।
अभ्यास प्रश्न 4 (10 अंक • 150 शब्द — उत्तर रूपरेखा)
प्रश्न: "भारत में अंग दान की दर प्रति दस लाख जनसंख्या पर 1 से भी कम है, जबकि NOTTO पोर्टल पर लगभग 90,000 मरीज प्रतीक्षा सूची में हैं (PIB मार्च 2026)। अंग प्रत्यारोपण की जैविक चुनौतियों और हाल के नीतिगत सुधारों का विश्लेषण कीजिए।"
उत्तर संकेत: (i) HLA हिस्टोकम्पैटिबिलिटी मिलान, इस्केमिया समय (Golden hours — हृदय 4–6 घंटे, यकृत 8–12 घंटे, वृक्क 24–36 घंटे) और प्रतिरक्षा अस्वीकृति; (ii) NOTTO के 'एक राष्ट्र, एक आवंटन' सुधार (अधिवास व 65-वर्ष आयु सीमा समाप्त); (iii) ICU में ब्रेन-स्टेम डेथ प्रमाणीकरण और ग्रीन कॉरिडोर/ड्रोन अंग परिवहन का विस्तार।
त्वरित पुनरावृत्ति (Rapid Revision): 22 उच्च-घनत्व परीक्षा तथ्य एवं मुख्य विभेद
- पित्त रस (Bile Juice) का नियम: यकृत में बनता है, पित्ताशय में संचित होता है; इसमें कोई पाचक एंजाइम नहीं होता, फिर भी यह पित्त लवणों द्वारा वसा का पायसीकरण (Emulsification) करता है।
- पूर्ण पाचक रस: अग्न्याशयी रस (Pancreatic Juice) में कार्बोहाइड्रेट (एमाइलेज), प्रोटीन (ट्रिप्सिन), वसा (लाइपेज) और न्यूक्लिक अम्ल (न्यूक्लिएज) चारों को पचाने वाले एंजाइम होते हैं।
- कैसल का नैज कारक (Intrinsic Factor): आमाशय की भित्तीय कोशिकाओं द्वारा स्रावित; छोटी आंत में विटामिन $\text{B}_{12}$ के अवशोषण हेतु अनिवार्य (अभाव से पर्निशियस एनीमिया)।
- प्रोबायोटिक्स (UPSC 2022): जीवाणु और यीस्ट दोनों से बने होते हैं, मानव आंत में प्राकृतिक रूप से पाए जाते हैं, और दुग्ध शर्करा (लैक्टोज) के पाचन में सहायता करते हैं।
- गैसीय परिवहन तथ्य: $97\%$ ऑक्सीजन हीमोग्लोबिन द्वारा; $70\%$ कार्बन डाइऑक्साइड बाइकार्बोनेट ($\text{HCO}_3^-$) के रूप में। $\text{CO}$ की हीमोग्लोबिन से बंधुता $\text{O}_2$ से $200\text{–}250$ गुना अधिक होती है।
- हृदय का पेसमेकर एवं वाहिका अपवाद: SA Node (दाएँ आलिंद में) प्राकृतिक पेसमेकर है। फुफ्फुसीय धमनी विऑक्सीजनित और फुफ्फुसीय शिरा ऑक्सीजनित रक्त ले जाती है।
- नाइट्रिक ऑक्साइड ($\text{NO}$ — UPSC 2024): मानव रक्त वाहिकाओं की अंतःस्तर कोशिकाओं में संश्लेषित होता है; रक्त वाहिकाओं को चौड़ा (Dilate) कर रक्त प्रवाह बढ़ाता है।
- यूरिया निर्माण बनाम उत्सर्जन: अमोनिया से यूरिया का संश्लेषण यकृत (Liver) में होता है, जबकि रक्त से उसका निस्पंदन व उत्सर्जन वृक्क (Kidney) द्वारा होता है।
- ACE2 रिसेप्टर (UPSC 2021): फेफड़ों, हृदय, वृक्क व आंत की कोशिकाओं पर स्थित एंजाइम जो सामान्यतः रक्तचाप घटाता है और SARS-CoV-2 जैसे विषाणुओं के प्रवेश द्वार का काम करता है।
- मस्तिष्क के तीन प्रमुख केंद्र: हाइपोथैलेमस = तापमान ($37^\circ\text{C}$), भूख व प्यास; अनुमस्तिष्क (Cerebellum) = शारीरिक संतुलन; मेडुला = अनैच्छिक श्वसन व हृदय गति।
- प्रोलैक्टिन बनाम ऑक्सीटोसिन: प्रोलैक्टिन (अग्र पीयूष) = दूध का निर्माण; ऑक्सीटोसिन (हाइपोथैलेमस में निर्मित, पश्च पीयूष से मुक्त) = दूध का निष्कासन व प्रसव संकुचन।
- डायबिटीज मेलिटस बनाम इन्सिपिडस: मेलिटस = इंसुलिन की कमी (मूत्र में शर्करा); इन्सिपिडस = ADH (वैसोप्रेसिन) की कमी (अत्यधिक तनु मूत्र, शर्करा रहित)।
- कैल्सिटोनिन बनाम PTH: थायरॉइड का कैल्सिटोनिन रक्त में $\text{Ca}^{2+}$ घटाता है; पैराथायरॉइड का PTH रक्त में $\text{Ca}^{2+}$ बढ़ाता है।
- मेलाटोनिन एवं थाइमोसिन: पीनियल का मेलाटोनिन = 24-घंटे की जैविक घड़ी; थाइमस का थाइमोसिन = T-कोशिका परिपक्वन (वृद्धावस्था में घटने वाली ग्रंथि)।
- पेप्टाइड बनाम स्टेरॉइड हार्मोन: इंसुलिन व GLP-1 पेप्टाइड हार्मोन हैं (झिल्ली रिसेप्टर पर कार्य करते हैं); कॉर्टिसोल, एल्डोस्टेरोन व लिंग हार्मोन स्टेरॉइड हैं (अंतःकोशिकीय रिसेप्टर पर कार्य करते हैं)।
- GLP-1 (इंक्रेटिन हार्मोन): आंत की L-कोशिकाओं से स्रावित; इंसुलिन बढ़ाता है, ग्लूकागन घटाता है और हाइपोथैलेमस में तृप्ति (Satiety) लाता है।
- मायोग्लोबिन एवं कैल्शियम: पेशियों में ऑक्सीजन संचय करने वाला वर्णक = मायोग्लोबिन; पेशी संकुचन और रक्त स्कंदन दोनों के लिए $\text{Ca}^{2+}$ आयन अनिवार्य।
- कॉर्निया प्रत्यारोपण विशेषता: कॉर्निया में रक्त वाहिकाएँ नहीं होतीं (Avascular), अतः नेत्रदान में रक्त समूह मिलान आवश्यक नहीं होता।
- ICMR-NIN आहार मानक (DGI): अनाज-दाल अनुपात = $3:1$; अतिरिक्त चीनी = $< 5\%$ ऊर्जा; नमक = $\le 5\text{ g/day}$; प्रोटीन पाउडर सप्लीमेंट अनावश्यक।
- क्वाशिओरकोर बनाम मरास्मस: क्वाशिओरकोर = प्रोटीन की कमी (सूजन/Oedema उपस्थित); मरास्मस = प्रोटीन व कुल कैलोरी दोनों की कमी (शिशुओं में सूखापन)।
- एनीमिया मुक्त भारत (AMB $6\times 6\times 6$): 6 लाभार्थी समूह, 6 हस्तक्षेप (IFA + एल्बेंडाजोल कृमिनाशन) और 6 संस्थागत तंत्र (FY 2025–26 में $>95\%$ गर्भवती महिलाएँ कवर्ड)।
- NP-NCD एवं NOTTO (PIB 2026): NP-NCD में $30+$ आयु की सार्वभौमिक जांच (770 जिला NCD क्लिनिक); NOTTO में अंग पंजीकरण हेतु 65-वर्ष आयु सीमा व अधिवास शर्त समाप्त।
प्रामाणिक संदर्भ एवं आधिकारिक स्रोत सूची
- ICMR–राष्ट्रीय पोषण संस्थान (ICMR-NIN, हैदराबाद) — भारतीयों के लिए आहार दिशानिर्देश (Dietary Guidelines for Indians — DGI): https://www.nin.res.in/downloads/DGI_Booklet_English_CMYK.pdf (सत्यापन तिथि: 03 नवंबर 2026)।
- पत्र सूचना कार्यालय (PIB), स्वास्थ्य एवं परिवार कल्याण मंत्रालय — गैर-संचारी रोगों की रोकथाम (NP-NCD, 31 अक्टूबर 2026) एवं एनीमिया मुक्त भारत ($6\times 6\times 6$ रणनीति): https://www.pib.gov.in/PressReleaseIframePage.aspx?PRID=2239638 तथा https://www.pib.gov.in/PressReleaseIframePage.aspx?PRID=2122623 (सत्यापन तिथि: 03 नवंबर 2026)।
- पत्र सूचना कार्यालय (PIB), स्वास्थ्य एवं परिवार कल्याण मंत्रालय — राष्ट्रीय अंग प्रत्यारोपण कार्यक्रम एवं NOTTO अपडेट (10 मार्च 2026): https://www.pib.gov.in/PressReleaseIframePage.aspx?PRID=2237410 (सत्यापन तिथि: 03 नवंबर 2026)।
- संघ लोक सेवा आयोग (UPSC) — आधिकारिक पूर्व प्रश्नपत्र (Prelims 2021, 2022, 2024 एवं Mains 2026): https://www.upsc.gov.in/examinations/previous-question-papers (सत्यापन तिथि: 03 नवंबर 2026)।
- NCERT विज्ञान एवं जीव विज्ञान पाठ्यपुस्तकें (कक्षा X: 'जैव प्रक्रम' एवं 'नियंत्रण एवं समन्वय'; कक्षा XI: इकाई 5 'मानव शरीर विज्ञान — श्वसन, शरीर द्रव तथा परिसंचरण, उत्सर्जी उत्पाद, गमन एवं संचलन, तंत्रिकीय नियंत्रण तथा रासायनिक समन्वय'): https://ncert.nic.in/textbook.php (सत्यापन तिथि: 03 नवंबर 2026)।
अंतर-अध्याय संदर्भ (Cross-Chapter References): कोशिकांग, ऊतक, विटामिन एवं आनुवंशिक रोग पूर्ववर्ती अध्याय 08 में; रोगाणु (जीवाणु, विषाणु, कवक, प्रोटोजोआ) एवं प्रतिरक्षा तंत्र (T व B कोशिकाएँ, एंटीबॉडी) आगामी अध्याय 10 में; कृषि जैव-सुदृढ़ीकरण (Biofortification) अध्याय 13 में; टीके व आधुनिक निदान अध्याय 15 में तथा AMR, One Health व डिजिटल स्वास्थ्य अध्याय 17 में विस्तार से सम्मिलित हैं।