प्रतिधारा क्रियाविधि
उत्सर्जन तंत्र में प्रतिधारा क्रियाविधि एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो केंद्रित मूत्र के उत्पादन को सुनिश्चित करती है, पानी को संरक्षित करने और शरीर में होमियोस्टेसिस को बनाए रखने में मदद करती है। यह मुख्य रूप से गुर्दे में नेफ्रॉन के हेनले लूप में देखा जाता है।
प्रतिधारा क्रियाविधि के मुख्य घटक
हेनले लूप
हेनले का लूप गुर्दे के नेफ्रॉन का लंबा यू-आकार का भाग है। हेनले लूप का मुख्य कार्य मूत्र से पानी और सोडियम क्लोराइड की पुनर्प्राप्ति करना है। नेफ्रॉन ( वृक्काणु ), गुर्दे की कार्यात्मक और संरचनात्मक इकाइयाँ हैं। वृक्काणु का कार्य मूत्र उत्पादन और रक्त निस्पंदन में सहायता करना है। गुर्दे में नेफ्रॉन कई छोटी नलिकाएं होती हैं, और वे मूत्र निर्माण में भाग लेते हैं। गुर्दे की इस कार्यात्मक इकाई में रक्त से हानिकारक अपशिष्ट और पदार्थों का उत्सर्जन सम्मिलित होता है। इसमें रक्त में ग्लूकोज जैसे मूल्यवान पदार्थों का पुनःअवशोषण भी सम्मिलित होता है।
संरचना
हेनले के लूप में एक पतला अवरोही अंग, एक मोटा आरोही अंग और एक पतला आरोही अंग होता है। अवरोही अंग में प्रवेश करने वाले तरल पदार्थ में सोडियम क्लोराइड और अन्य लवण, यूरिया और अन्य रसायन होते हैं जिन्हें रक्त से फ़िल्टर किया गया है।हेनले लूप का पतला भाग सरल स्क्वैमस एपिथेलियम द्वारा पंक्तिबद्ध होता है। पतले अंग को दो भागों में विभाजित किया गया है: आरोही और अवरोही अंग। अवरोही अंग जल के लिए अत्यधिक पारगम्य है, लेकिन नमक के लिए नहीं।अंग के पतले भाग में, नलिका का व्यास नेफ्रॉन नलिकाओं के बाकी हिस्सों के व्यास से स्पष्ट रूप से छोटा होता है।हेनले का लूप गुर्दे के कॉर्टेक्स से नीचे की ओर मज्जा के गहरे ऊतकों में उपस्थित होता है, इससे पहले कि लूप कॉर्टेक्स में वापस आ जाए।
नेफ्रॉन की संरचना
नेफ्रॉन दो संरचनाओं से बना होता है - वृक्क कोशिका और वृक्क नलिका
वृक्क कोशिका - यह नेफ्रॉन की एक निस्पंदन इकाई है, और यह प्लाज्मा को फ़िल्टर करती है। यह ग्लोमेरुलस से बना होता है जो छोटी रक्त वाहिकाओं के नेटवर्क से बनता है। वृक्क कणिकाएँ वृक्क के वृक्क प्रांतस्था भाग (किडनी का बाहरी भाग) में उपस्थित होती हैं।
वृक्क नलिका - वृक्क नलिकाओं में समीपस्थ कुंडलित नलिका, हेनले का लूप, दूरस्थ कुंडलित नलिका और संग्रहण नलिका सम्मिलित होती है। यह जल और इलेक्ट्रोलाइट्स के होमियोस्टैसिस में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
वृक्क नलिका
वृक्क नलिकाएं 4 भागों से बनी होती हैं - समीपस्थ कुंडलित नलिका, हेनले का लूप, दूरस्थ कुंडलित नलिका और संग्रहण नलिका। यह जल और इलेक्ट्रोलाइट्स के होमियोस्टैसिस में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
कार्यप्रणाली
वृक्क नलिका को कार्य के आधार पर विभिन्न भागों में विभाजित किया गया है-
- समीपस्थ कुंडलित नलिका (वृक्क प्रांतस्था में पाई जाती है) - वृक्क धमनी से प्राप्त रक्त को ग्लोमेरुलस द्वारा फ़िल्टर किया जाता है। फ़िल्टर किए गए रक्त को फिर पीसीटी(PCT) में भेजा जाता है। पीसीटी में ग्लूकोज, प्रोटीन, अमीनो अम्ल जैसे आवश्यक पदार्थों का अधिकतम पुनर्अवशोषण होता है। साथ ही बहुत सारे इलेक्ट्रोलाइट्स और जल का भी पुनर्अवशोषण होता है।
- हेनले का लूप (अधिकतर मज्जा में)- यह एक यू-आकार के लूप की तरह दिखता है जो फ़िल्टर किए गए तरल पदार्थ को मज्जा में गहराई तक ले जाता है। हेनले लूप के दो अंग हैं- अवरोही और आरोही अंग। अवरोही और आरोही दोनों अंग अलग-अलग पारगम्यता दिखाते हैं। अवरोही अंग जल के लिए पारगम्य है लेकिन यह इलेक्ट्रोलाइट के लिए अभेद्य है। दूसरी ओर, आरोही अंग इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए पारगम्य है लेकिन जल के लिए अभेद्य है। यूरिया Na+ और अन्य आयनों की कम मात्रा हेनले लूप के अवरोही अंग में पुनः अवशोषित हो जाती है।
- दूरस्थ कुंडलित नलिका (वृक्क प्रांतस्था में पाई जाती है) - DCT एक छोटा नेफ्रॉन खंड और नेफ्रॉन का अंतिम भाग है। यह अपना निस्यंद संग्रहण नलिकाओं में छोड़ता है। यह बाह्यकोशिकीय द्रव और इलेक्ट्रोलाइट होमियोस्टैसिस को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
- एकत्रित नलिका (मज्जा में) - वृक्क संग्रहण नलिकाएं वृक्क में लंबी संकीर्ण, सीधी नलिकाएं होती हैं जो नेफ्रॉन से मूत्र को केंद्रित और परिवहन करती हैं। यहां सांद्रित मूत्र उत्पन्न करने के लिए जल का अधिकतम पुनर्अवशोषण होता है।
- संग्रह वाहिनी (मज्जा में) - एकत्रित नलिकाएं, नलिकाओं की एक श्रृंखला से बनी होती हैं जो कॉर्टेक्स में कनेक्टिंग सेगमेंट से विस्तारित होती हैं। संग्रहण वाहिनी प्रणाली नेफ्रॉन का अंतिम भाग है और इलेक्ट्रोलाइट और द्रव संतुलन में भाग लेती है। सारा निस्पंद नेफ्रॉन द्वारा इस वाहिनी में डाला जाता है और वृक्क मज्जा में उतरकर मज्जा संग्रहण नलिकाएं बनाता है।
नेफ्रॉन दो-चरणीय प्रक्रिया में काम करता है। सबसे पहले, ग्लोमेरुलस रक्त को फ़िल्टर करता है और दूसरा, नलिका रक्त में आवश्यक पदार्थों को लौटाती है और अपशिष्ट को हटा देती है। इस तरह रक्त शुद्ध होता है और अपशिष्ट मूत्र के रूप में उत्पन्न होता है। नेफ्रॉन रक्त को शुद्ध करने और इसे मूत्र में परिवर्तित करने के लिए चार तंत्रों का उपयोग करता है: निस्पंदन, पुनर्अवशोषण, स्राव और उत्सर्जन।
वासा रेक्टा
- हेनले लूप के समानांतर चलने वाली केशिकाओं का एक नेटवर्क।
- वासा रेक्टा में रक्त प्रवाह भी नेफ्रॉन में निस्यंद के प्रवाह के प्रति-प्रवाह होता है।
मेडुलरी इंटरस्टिशियल ग्रेडिएंट
वृक्क मेडुला में कॉर्टेक्स से आंतरिक मेडुला तक विलेय (जैसे, NaCl, यूरिया) की सांद्रता बढ़ती है, जिससे जल पुनःअवशोषण के लिए आवश्यक ग्रेडिएंट बनता है।
संग्रहीत नलिका
फ़िल्ट्रेट संग्रही नलिका से होकर गुजरता है, जो सांद्रित मेडुला से होकर गुजरता है।
एंटीडाययूरेटिक हार्मोन (ADH) की उपस्थिति के आधार पर, जल पुनः अवशोषित होता है, जिससे सांद्रित मूत्र बनता है।
महत्व
मूत्र की सांद्रता
शरीर को कम से कम जल हानि के साथ अपशिष्ट उत्पादों को बाहर निकालने की अनुमति देता है।
जल संरक्षण
स्थलीय जानवरों के लिए महत्वपूर्ण, विशेष रूप से शुष्क वातावरण में।
ऑस्मोरेग्यूलेशन
रक्त ऑस्मोलैलिटी और इलेक्ट्रोलाइट संतुलन को बनाए रखने में मदद करता है।
अभ्यास
- लूप ऑफ़ हेनले कहाँ स्थित है?
- नेफ्रॉन लूप की संरचना क्या है?
- हेनले के लूप का क्या कार्य है?
- प्रति-धारा तंत्र क्या है, और यह नेफ्रॉन में कहां होता है?
- मूत्र सांद्रता में हेनले के लूप की भूमिका का वर्णन करें।
- वासा रेक्टा मेडुलरी ग्रेडिएंट को कैसे बनाए रखता है?
- प्रति-धारा तंत्र में ADH के महत्व की व्याख्या करें।
- स्थलीय जानवरों के लिए प्रति-धारा तंत्र क्यों महत्वपूर्ण है?
