आपने सीखा है कि सभी जीवित कोशिकाओं को पोषक तत्वों, O₂ और अन्य आवश्यक पदार्थों की आपूर्ति करनी होती है। साथ ही, स्वस्थ ऊतक-कार्य के लिए उत्पन्न होने वाले अपशिष्ट या हानिकारक पदार्थों को लगातार हटाना भी आवश्यक है। इसलिए इन पदार्थों का कोशिकाओं तक और कोशिकाओं से बाहर आवागमन सुनिश्चित करने के लिए कुशल तंत्रों का होना अनिवार्य है। विभिन्न जंतु समूहों ने इस परिवहन के लिए भिन्न-भिन्न विधियाँ विकसित की हैं। स्पंज और सीलेंट्रेट जैसे सरल जीव अपने शरीर गुहिकाओं के माध्यम से आस-पास के जल को परिसंचरित करते हैं ताकि कोशिकाएँ इन पदार्थों का आदान-प्रदान कर सकें। अधिक जटिल जीव अपने शरीर के भीतर विशेष द्रवों का उपयोग करते हैं ऐसी सामग्रियों के परिवहन के लिए। रक्त अधिकांश उच्च श्रेणी के जीवों—मनुष्यों सहित—द्वारा इस उद्देश्य के लिए प्रयुक्त सबसे सामान्य शरीर द्रव है। एक अन्य शरीर द्रव, लसीका (लिम्फ), भी कुछ पदार्थों के परिवहन में सहायता करता है। इस अध्याय में आप रक्त और लसीका (ऊतक द्रव) की संरचना और गुणधर्मों के बारे में जानेंगे तथा रक्त के परिसंचरण की क्रिया-विधि का भी वर्णन किया गया है।

18.1 रक्त

रक्त एक विशेष संयोजी ऊतक है जिसमें एक द्रव मैट्रिक्स—प्लाज़्मा—और बनावटी तत्व होते हैं।

18.1.1 प्लाज़्मा

प्लाज़्मा एक पीले रंग का, चिपचिपा द्रव होता है जो लगभग 55 प्रतिशत रक्त का निर्माण करता है। प्लाज़्मा का 90-92 प्रतिशत पानी होता है और प्रोटीन इसका 6-8 प्रतिशत योगदान देते हैं। फाइब्रिनोजन, ग्लोब्युलिन और एल्ब्युमिन प्रमुख प्रोटीन होते हैं। फाइब्रिनोजन रक्त के थक्के या जमाव के लिए आवश्यक होते हैं। ग्लोब्युलिन मुख्य रूप से शरीर की रक्षा तंत्र में शामिल होते हैं और एल्ब्युमिन ऑस्मोटिक संतुलन में मदद करते हैं। प्लाज़्मा में Na+, Ca++, Mg++, HCO3–, Cl– आदि जैसे खनिज भी थोड़ी मात्रा में होते हैं। ग्लूकोज, अमीनो अम्ल, लिपिड आदि भी प्लाज़्मा में मौजूद होते हैं क्योंकि वे शरीर में सदैव संचरण में रहते हैं। रक्त के जमाव या थक्के के कारक भी प्लाज़्मा में निष्क्रिय रूप में मौजूद होते हैं। जमाव कारकों से रहित प्लाज़्मा को सीरम कहा जाता है।

18.1.2 बने हुए तत्व

एरिथ्रोसाइट्स, ल्यूकोसाइट्स और प्लेटलेट्स सामूहिक रूप से बने हुए तत्व (Figure 18.1) कहलाते हैं और ये लगभग 45 प्रतिशत रक्त का निर्माण करते हैं।

एरिथ्रोसाइट्स या लाल रक्त कोशिकाएं (RBC) रक्त में सभी कोशिकाओं में सबसे अधिक संख्या में होती हैं। एक स्वस्थ वयस्क पुरुष के रक्त में औसतन प्रति घन मिलीमीटर 5 लाख से 5.5 लाख RBCs होती हैं। RBCs वयस्कों में लाल अस्थि मज्जा में बनती हैं। अधिकांश स्तनधारियों में RBCs नाभिक से रहित होती हैं और उनका आकार दोनों ओर से दबा हुआ (बाइकॉन्केव) होता है। इनमें एक लाल रंग की, लोहे युक्त जटिल प्रोटीन होती है जिसे हीमोग्लोबिन कहा जाता है, इसलिए इन कोशिकाओं का रंग और नाम लाल होता है। एक स्वस्थ व्यक्ति के प्रत्येक 100 मिलीलीटर रक्त में 12-16 ग्राम हीमोग्लोबिन होता है। ये अणु श्वसन गैसों के परिवहन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। RBCs का औसत जीवनकाल 120 दिन होता है, जिसके बाद वे तिल्ली (RBCs का कब्रिस्तान) में नष्ट हो जाती हैं।

ल्यूकोसाइट्स को सफेद रक्त कोशिकाएँ (WBC) भी कहा जाता है क्योंकि हीमोग्लोबिन की अनुपस्थिति के कारण ये रंगहीन होती हैं। ये केन्द्रकयुक्त होती हैं और रक्त में इनकी संख्या अपेक्षाकृत कम होती है, जो औसतन 6000-8000 mm–3 होती है। ल्यूकोसाइट्स आमतौर पर अल्पायु होती हैं। WBCs की दो मुख्य श्रेणियाँ होती हैं – कणिकायुक्त (granulocytes) और अकणिकायुक्त (agranulocytes)। न्यूट्रोफिल, इओसिनोफिल और बेसोफिल कणिकायुक्त कोशिकाओं के विभिन्न प्रकार हैं, जबकि लिंफोसाइट और मोनोसाइट अकणिकायुक्त कोशिकाएँ हैं। न्यूट्रोफिल कुल WBCs का सबसे अधिक (60-65 प्रतिशत) भाग होती हैं और बेसोफिल सबसे कम (0.5-1 प्रतिशत)। न्यूट्रोफिल और मोनोसाइट (6-8 प्रतिशत) भक्षी कोशिकाएँ हैं जो शरीर में प्रवेश करने वाले विदेशी जीवों को नष्ट करती हैं। बेसोफिल हिस्टामिन, सेरोटोनिन, हेपरिन आदि स्रावित करती हैं और प्रदाहजनक अभिक्रियाओं में संलग्न होती हैं। इओसिनोफिल (2-3 प्रतिशत) संक्रमणों का प्रतिरोध करती हैं और एलर्जी अभिक्रियाओं से भी सम्बद्ध होती हैं। लिंफोसाइट (20-25 प्रतिशत) दो प्रमुख प्रकारों की होती हैं – ‘B’ और ‘T’ रूप। B और T दोनों प्रकार के लिंफोसाइट शरीर की प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं के लिए उत्तरदायी होते हैं।

चित्र 18.1 रक्त में निर्मित तत्वों की आरेखीय प्रस्तुति

प्लेटलेट्स को थ्रोम्बोसाइट्स भी कहा जाता है, ये अस्थि मज्जा में पाए जाने वाले विशिष्ट कोशिकाओं मेगाकैरियोसाइट्स से उत्पन्न कोशिका खंड होते हैं। रक्त में सामान्यतः 1,500,00-3,500,00 प्लेटलेट्स mm–3 होती हैं। प्लेटलेट्स विभिन्न पदार्थों को मुक्त कर सकती हैं जिनमें से अधिकांश रक्त के थक्के बनने या स्कंदन में संलग्न होते हैं। इनकी संख्या में कमी से थक्के बनने के विकार उत्पन्न हो सकते हैं जिससे शरीर से अत्यधिक रक्त की हानि होगी।

18.1.3 रक्त समूह

जैसा कि आप जानते हैं, मानव रक्त कुछ पहलुओं में भिन्न होता है यद्यपि यह समान प्रतीत होता है। रक्त के विभिन्न प्रकार के समूह बनाए गए हैं। दो ऐसे समूह - ABO और Rh - पूरी दुनिया में व्यापक रूप से प्रयुक्त हैं।

18.1.3.1 ABO समूहन

ABO समूहन RBC पर दो सतह एंटीजन (ऐसे रसायन जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न कर सकते हैं) A और B की उपस्थिति या अनुपस्थिति पर आधारित है। इसी प्रकार, विभिन्न व्यक्तियों के प्लाज्मा में दो प्राकृतिक प्रतिरक्षी (एंटीजन के प्रतिक्रिया में बने प्रोटीन) होते हैं। चार रक्त समूहों A, B, AB और O में एंटीजन और प्रतिरक्षियों का वितरण तालिका 18.1 में दिया गया है। आप शायद जानते हैं कि रक्त आधान के समय कोई भी रक्त प्रयुक्त नहीं किया जा सकता; प्राप्तकर्ता के रक्त से दाता के रक्त का सावधानीपूर्वक मिलान करना होता है किसी भी रक्त आधान से पहले RBC के समूहन (विनाश) की गंभीर समस्याओं से बचने के लिए। दाता की अनुकूलता भी तालिका 18.1 में दिखाई गई है।

TABLE 15.1 रक्त समूह तथा दाता-संगतता

उपरोक्त सारणी से स्पष्ट है कि समूह ‘O’ का रक्त किसी भी अन्य रक्त समूह वाले व्यक्ति को दिया जा सकता है, इसलिए ‘O’ समूह के व्यक्तियों को ‘सार्वभौम दाता’ कहा जाता है। ‘AB’ समूह वाले व्यक्ति AB के साथ-साथ अन्य सभी रक्त समूहों से रक्त ग्रहण कर सकते हैं, इसलिए ऐसे व्यक्तियों को ‘सार्वभौम ग्राही’ कहा जाता है।

18.1.3.2 Rh समूहन

एक अन्य प्रतिजन, Rh प्रतिजन, जो रीसस बंदरों में पाए जाने वाले एक प्रतिजन के समान है (इसलिए Rh नाम), मनुष्यों के अधिकांश (लगभग 80 प्रतिशत) के RBC की सतह पर भी पाया जाता है। ऐसे व्यक्तियों को Rh पॉजिटिव (Rh+ve) कहा जाता है और जिनमें यह प्रतिजन अनुपस्थित होता है उन्हें Rh नेगेटिव (Rh-ve) कहा जाता है। एक Rh-ve व्यक्ति, यदि Rh+ve रक्त के संपर्क में आता है, तो Rh प्रतिजनों के विरुद्ध विशिष्ट प्रतिरक्षी बनाएगा। इसलिए, रक्त आधान से पहले Rh समूह का भी मिलान किया जाना चाहिए। Rh असंगति (बेमेल) का एक विशेष मामला गर्भवती माता के Rh-ve रक्त और भ्रूण के Rh+ve रक्त के बीच देखा गया है। भ्रूण के Rh प्रतिजन पहली गर्भावस्था में माता के Rh-ve रक्त के संपर्क में नहीं आते हैं क्योंकि दोनों रक्त प्लेसेंटा द्वारा अच्छी तरह से पृथक रहते हैं। हालांकि, पहले बच्चे के प्रसव के दौरान, माता के रक्त के भ्रूण के थोड़े मात्रा वाले Rh+ve रक्त के संपर्क में आने की संभावना होती है। ऐसे मामलों में, माता अपने रक्त में Rh प्रतिजन के विरुद्ध प्रतिरक्षी बनाना प्रारंभ करती है। यदि उसकी आगामी गर्भावस्थाएँ हों, तो माता (Rh-ve) के Rh प्रतिरक्षी भ्रूण (Rh+ve) के रक्त में रिस सकते हैं और भ्रूण की RBCs को नष्ट कर सकते हैं। यह भ्रूण के लिए घातक हो सकता है या बच्चे को गंभीर अनीमिया और पीलिया का कारण बन सकता है। इस स्थिति को एरिथ्रोब्लास्टोसिस फोएटलिस कहा जाता है। इससे बचा जा सकता है यदि पहले बच्चे के प्रसव के तुरंत बाद माता को एंटी-Rh प्रतिरक्षी दिए जाएँ।

आप जानते हैं कि जब आप अपनी उंगली काट लेते हैं या खुद को चोट पहुँचाते हैं, तो आपका घाव लंबे समय तक खून नहीं बहाता; आमतौर पर कुछ समय बाद खून बहना बंद हो जाता है। क्या आप जानते हैं क्यों? चोट या आघात के प्रतिक्रिया में रक्त जमाव या थक्का बनाता है। यह शरीर से अत्यधिक रक्त की हानि को रोकने की एक क्रिया है। आपने किसी कट या चोट के स्थान पर समय के साथ गहरे लाल-भूरे रंग की एक परत बनते देखी होगी। यह एक थक्का या कोएगुलम है जो मुख्यतः फाइब्रिन नामक धागों के जाल से बना होता है जिसमें मृत और क्षतिग्रस्त रक्त के बनने वाले तत्व फँसे होते हैं। फाइब्रिन प्लाज्मा में मौजूद निष्क्रिय फाइब्रिनोजन के थ्रॉम्बिन नामक एंजाइम द्वारा रूपांतरण से बनते हैं। थ्रॉम्बिन बदले में प्लाज्मा में मौजूद एक अन्य निष्क्रिय पदार्थ प्रोथ्रॉम्बिन से बनते हैं। इस अभिक्रिया के लिए एक एंजाइम समूह, थ्रॉम्बोकाइनेज, आवश्यक होता है। यह समूह प्लाज्मा में निष्क्रिय अवस्था में मौजूद कई कारकों की श्रृंखलाबद्ध एंजाइमी अभिक्रियाओं (कैस्केड प्रक्रिया) से बनता है। चोट या आघात रक्त में मौजूद प्लेटलेट्स को कुछ कारक छोड़ने के लिए उत्तेजित करता है जो जमाव की क्रिया को सक्रिय करते हैं। चोट के स्थान पर ऊतकों द्वारा छोड़े गए कुछ कारक भी जमाव शुरू कर सकते हैं। कैल्शियम आयन जमाव में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

18.2 लसीका (ऊतक द्रव)

जैसे ही रक्त ऊतकों में स्थित केशिकाओं से गुजरता है, कुछ जल तथा अनेक छोटे जल-घुलनशील पदार्थ कोशिकाओं के बीच की जगहों में बाहर चले जाते हैं, जबकि बड़े प्रोटीन तथा अधिकांश बनावटी तत्व वाहिकाओं में ही रह जाते हैं। इस प्रकार बाहर निकला द्रव अन्तराभिवाही द्रव या ऊतक द्रव कहलाता है। इसमें खनिजों का वितरण प्लाज्मा के समान होता है। रक्त तथा कोशिकाओं के बीच पोषक तत्त्वों, गैसों आदि का आदान-प्रदान सदैव इसी द्रव के माध्यम से होता है। लसीका तंत्र नामक जहाजों का एक विस्तृत जाल इस द्रव को संग्रहित कर प्रमुख शिराओं में वापस ले जाता है। लसीका तंत्र में उपस्थित द्रव को लसीका कहा जाता है। लसीका एक रंगहीन द्रव है जिसमें विशिष्ट लसीकाकणिकाएँ होती हैं जो शरीर की प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं के लिए उत्तरदायी हैं। लसीका पोषक तत्त्वों, हार्मोनों आदि का एक महत्त्वपूर्ण वाहक भी है। वसाएँ आंत्र की विल्ली में उपस्थित लैक्टियल्स के माध्यम से लसीका के द्वारा अवशोषित होती हैं।

18.3 परिसंचरण पथ

परिसंचरण के प्रतिरूप दो प्रकार के होते हैं—खुले या बन्द। खुला परिसंचरण तंत्र आर्थ्रोपोडों तथा मॉलस्कों में पाया जाता है जिसमें हृदय द्वारा पम्प किया गया रक्त बड़ी वाहिकाओं से होकर खुली जगहों या शरीर गुहिकाओं जिन्हें साइनस कहा जाता है, में प्रवेश करता है। ऐनेलिड्स तथा कॉर्डेट्स में बन्द परिसंचरण तंत्र होता है जिसमें हृदय द्वारा पम्प किया गया रक्त सदैव वाहिकाओं के बन्द जाल से होकर संचरित होता है। इस प्रतिरूप को अधिक लाभदायक माना जाता है क्योंकि द्रव के प्रवाह को अधिक नियन्त्रित रूप से विनियमित किया जा सकता है।

सभी कशेरुकियों में एक पेशीय कोष्ठकयुक्त हृदय होता है। मछलियों में दो कोष्ठक वाला हृदय होता है जिसमें एक आलिंद (एट्रियम) और एक निलय (वेंट्रिकल) होता है। उभयचर और सरीसृप (मगरमच्छ को छोड़कर) में तीन कोष्ठक वाला हृदय होता है जिसमें दो आलिंद और एक निलय होता है, जबकि मगरमच्छ, पक्षी और स्तनधारी चार कोष्ठक वाला हृदय रखते हैं जिसमें दो आलिंद और दो निलय होते हैं। मछलियों में हृदय द्वारा ऑक्सीजन-रहित रक्त पंप किया जाता है जिसे गिल्स द्वारा ऑक्सीजनयुक्त किया जाता है और फिर यह शरीर के अंगों को आपूर्ति किया जाता है जहाँ से ऑक्सीजन-रहित रक्त पुनः हृदय में लौटता है (एकल परिसंचरण)। उभयचर और सरीसृप में बायाँ आलिंद गिल्स/फेफड़े/त्वचा से ऑक्सीजनयुक्त रक्त प्राप्त करता है और दायाँ आलिंद शरीर के अन्य भागों से ऑक्सीजन-रहित रक्त प्राप्त करता है। हालाँकि, ये दोनों रक्त एक ही निलय में मिल जाते हैं जो मिश्रित रक्त पंप करता है (अपूर्ण द्वैध परिसंचरण)। पक्षियों और स्तनधारियों में बायाँ और दायाँ आलिंद क्रमशः ऑक्सीजनयुक्त और ऑक्सीजन-रहित रक्त प्राप्त करते हैं और उसे उसी ओर के निलय में भेजते हैं। निलय उन्हें बिना मिलाए पंप करते हैं, अर्थात् इन जीवों में दो पृथक परिसंचरण पथ मौजूद होते हैं, इसलिए इन जानवरों में द्वैध परिसंचरण होता है। आइए हम मानव परिसंचरण तंत्र का अध्ययन करें।

18.3.1 मानव परिसंचरण तंत्र

मानव परिसंचरण तंत्र, जिसे रक्त वाहिका तंत्र भी कहा जाता है, में एक पेशीय कोष्ठकयुक्त हृदय, बंद शाखित रक्त वाहिकाओं का जाल और रक्त—वह द्रव जिसे परिसंचरित किया जाता है—शामिल होते हैं।

हृदय, मेसोडर्म से उत्पन्न अंग, वक्ष गुहा में स्थित है, दो फेफड़ों के बीच में, थोड़ा बाईं ओर झुका हुआ। इसका आकार मुट्ठी में बंद हाथ के समान होता है। यह एक दोहरी दीवार वाली झिल्ली थैली, पेरिकार्डियम द्वारा संरक्षित होता है, जो पेरिकार्डियल द्रव को घेरे रखती है। हमारे हृदय में चार कक्ष होते हैं, दो अपेक्षाकृत छोटे ऊपरी कक्ष जिन्हें आलिंद (atria) कहा जाता है और दो बड़े निचले कक्ष जिन्हें निलय (ventricles) कहा जाता है। एक पतली, पेशीय दीवार जिसे अंतरालिंद पट्टिका (interatrial septum) कहा जाता है, दाएं और बाएं आलिंद को अलग करती है, जबकि एक मोटी दीवार वाली, अंतरनिलय पट्टिका (inter-ventricular septum), बाएं और दाएं निलय को अलग करती है (चित्र 18.2)। एक ही ओर का आलिंद और निलय भी एक मोटे रेशेदार ऊतक द्वारा अलग किए जाते हैं जिसे आलिंद-निलय पट्टिका (atrio-ventricular septum) कहा जाता है। हालांकि, इनमें से प्रत्येक पट्टिका में एक छिद्र होता है जिसके माध्यम से एक ही ओर के दोनों कक्ष जुड़े होते हैं। दाएं आलिंद और दाएं निलय के बीच के छिद्र की रक्षा तीन पेशीय फ्लैप या पत्तियों से बनी एक वाल्व द्वारा की जाती है, जिसे ट्राइकस्पिड वाल्व कहा जाता है, जबकि बाईस्पिड या माइट्रल वाल्व बाएं आलिंद और बाएं निलय के बीच के छिद्र की रक्षा करता है। दाएं और बाएं निलय के फुफ्फुसीय धमनी और आर्टा में क्रमशः खुलने वाले छिद्रों पर अर्धचंद्राकार वाल्व (semilunar valves) होते हैं। हृदय में स्थित वाल्व रक्त के प्रवाह को केवल एक दिशा में जाने देते हैं, अर्थात् आलिंद से निलय की ओर और निलय से फुफ्फुसीय धमनी या आर्टा की ओर। ये वाल्व किसी भी पिछड़े हुए प्रवाह को रोकते हैं।

आकृति 18.2 मानव हृदय का अनुप्रस्थ काट

पूरा हृदय कार्डिएक पेशियों से बना होता है। निलयों की दीवारें अलिंदों की दीवारों की तुलना में कहीं अधिक मोटी होती हैं। हृदय में एक विशेष प्रकार की कार्डिएक पेशी, जिसे नोडल ऊतक कहा जाता है, भी फैली होती है (चित्र 18.2)। इस ऊतक का एक भाग दायें अलिंद के दायें ऊपरी कोने में स्थित होता है, जिसे सायनो-एट्रियल नोड (SAN) कहा जाता है। इस ऊतक का एक अन्य समूह दायें अलिंद के नीचे बायें कोने में, एट्रियो-वेंट्रिक्युलर सेप्टम के पास स्थित होता है, जिसे एट्रियो-वेंट्रिक्युलर नोड (AVN) कहा जाता है। नोडल तंतुओं का एक समूह, एट्रियोवेंट्रिक्युलर बंडल (AV bundle), AVN से आगे बढ़ता है जो एट्रियो-वेंट्रिक्युलर सेप्टा से होकर गुजरता है और अंतरालय सेप्टम के शीर्ष पर आता है और तुरंत ही दायें और बायें बंडलों में विभाजित हो जाता है। ये शाखाएं संबंधित पक्षों की निलय पेशियों में सूक्ष्म तंतुओं का निर्माण करती हैं और इन्हें पुरकिन्जे तंतु कहा जाता है। नोडल पेशी किसी बाहरी उत्तेजना के बिना ही कार्य विभव उत्पन्न करने की क्षमता रखती है, अर्थात् यह स्वतः उत्तेजनीय है। हालांकि, विभिन्न भागों में नोडल प्रणाली द्वारा एक मिनट में उत्पन्न किए जाने वाले कार्य विभवों की संख्या भिन्न-भिन्न होती है। SAN अधिकतम संख्या में कार्य विभव उत्पन्न कर सकता है, अर्थात् 70-75 प्रति मिनट, और हृदय की लयबद्ध संकुचन गतिविधि को प्रारंभ करने और बनाए रखने के लिए उत्तरदायी है। इसलिए इसे पेसमेकर कहा जाता है। हमारा हृदय सामान्यतः एक मिनट में 70-75 बार धड़कता है (औसत 72 बार प्रति मिनट)।

18.3.2 कार्डिएक चक्र

हृदय कैसे कार्य करता है? आइए एक नज़र डालें। शुरुआत में, हृदय के सभी चार कक्ष शिथिल अवस्था में होते हैं, अर्थात् वे संयुक्त डायस्टोल में होते हैं। चूँकि ट्राइकस्पिड और बाइकस्पिड वाल्व खुले होते हैं, फुफ्फुसीय शिराओं और वेना कैवा से रक्त क्रमशः बाएँ और दाएँ आलिंदों के माध्यम से बाएँ और दाएँ निलय में प्रवाहित होता है। इस अवस्था में अर्धचंद्राकार वाल्व बंद होते हैं। अब SAN एक क्रियाविभव उत्पन्न करता है जो दोनों आलिंदों को एक साथ संकुचित होने के लिए उत्तेजित करता है — आलिंद संकुचन (atrial systole)। इससे निलयों में रक्त प्रवाह लगभग 30 प्रतिशत बढ़ जाता है। यह क्रियाविभव AVN और AV बंडल द्वारा निलय की ओर संचारित होता है, जहाँ से हिस का बंडल इसे संपूर्ण निलय पेशी में संचारित करता है। इससे निलय की पेशियाँ संकुचित होती हैं (निलय संकुचन — ventricular systole), आलिंद शिथिल हो जाते हैं (डायस्टोल), जो निलय संकुचन के साथ संयुक्त होता है। निलय संकुचन से निलय दबाव बढ़ता है, जिससे ट्राइकस्पिड और बाइकस्पिड वाल्व बंद हो जाते हैं क्योंकि रक्त आलिंदों की ओर वापस बहने का प्रयास करता है। जैसे-जैसे निलय दबाव और बढ़ता है, फुफ्फुसीय धमनी (दाईं ओर) और आर्टा (बाईं ओर) की रक्षा करने वाले अर्धचंद्राकार वाल्व खुलने के लिए बाध्य होते हैं, जिससे निलयों में उपस्थित रक्त इन वाहिनियों के माध्यम से संचार पथों में प्रवाहित होता है। अब निलय शिथिल होते हैं (निलय डायस्टोल) और निलय दबाव गिरता है, जिससे अर्धचंद्राकार वाल्व बंद हो जाते हैं जो रक्त के निलयों में वापस प्रवाह को रोकते हैं। जैसे-जैसे निलय दबाव और घटता है, ट्राइकस्पिड और बाइकस्पिड वाल्व आलिंदों में उपस्थित रक्त के दबाव द्वारा खुलने के लिए धक्के खाते हैं, जो शिराओं द्वारा आलिंदों में खाली किया जा रहा था। अब रक्त पुनः निलयों में स्वतंत्र रूप से प्रवाहित होता है। निलय और आलिंद पुनः पहले की तरह शिथिल (संयुक्त डायस्टोल) अवस्था में आ जाते हैं। शीघ्र ही SAN एक नया क्रियाविभव उत्पन्न करता है और उपरोक्त वर्णित घटनाएँ उसी क्रम में दोहराई जाती हैं और यह प्रक्रिया निरंतर चलती रहती है।

हृदय में यह क्रमिक घटना जो चक्रवत दोहराई जाती है, कार्डियक चक्र कहलाती है और इसमें दोनों आलिंदों (atria) और निलयों (ventricles) की सिस्टोल और डायस्टोल शामिल होती है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, हृदय प्रति मिनट 72 बार धड़कता है, अर्थात् इतने कार्डियक चक्र प्रति मिनट संपन्न होते हैं। इससे यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि एक कार्डियक चक्र की अवधि 0.8 सेकंड होती है। एक कार्डियक चक्र के दौरान प्रत्येक निलय लगभग 70 मिली रक्त पंप करता है, जिसे स्ट्रोक वॉल्यूम कहा जाता है। स्ट्रोक वॉल्यूम को हृदय गति (प्रति मिनट धड़कनों की संख्या) से गुणा करने पर कार्डियक आउटपुट प्राप्त होता है। इसलिए, कार्डियक आउटपुट को प्रति मिनट प्रत्येक निलय द्वारा पंप किए गए रक्त के आयतन के रूप में परिभाषित किया जा सकता है और यह एक स्वस्थ व्यक्ति में औसतन 5000 मिली या 5 लीटर होता है। शरीर में स्ट्रोक वॉल्यूम और हृदय गति दोनों को बदलने की क्षमता होती है और इस प्रकार कार्डियक आउटपुट को भी बदला जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक एथलीट का कार्डियक आउटपुट एक सामान्य व्यक्ति की तुलना में कहीं अधिक होगा। प्रत्येक कार्डियक चक्र के दौरान दो प्रमुख ध्वनियाँ उत्पन्न होती हैं जिन्हें स्टेथोस्कोप के माध्यम से आसानी से सुना जा सकता है। पहली हृदय ध्वनि (लब) ट्राइकस्पिड और बाइकस्पिड वाल्वों के बंद होने से संबंधित होती है जबकि दूसरी हृदय ध्वनि (डब) अर्धचंद्राकार वाल्वों के बंद होने से संबंधित होती है। ये ध्वनियाँ नैदानिक निदान के लिए महत्वपूर्ण होती हैं।

18.3.3 इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफ (ECG)

आपने शायद टीवी पर दिखाए जाने वाले किसी अस्पताल के दृश्य को देखा होगा: एक मरीज़ को एक मॉनिटरिंग मशीन से जोड़ा गया है जिसकी स्क्रीन पर वोल्टेज की लहरें चल रही हैं और मशीन से “…पिप… पिप… पिप….. पीeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee” जैसी आवाज़ आ रही है जैसे ही मरीज़ को कार्डियक अरेस्ट होता है। इस तरह की मशीन (इलेक्ट्रो-कार्डियोग्राफ) का उपयोग इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ECG) प्राप्त करने के लिए किया जाता है। ECG हृदय की विद्युत गतिविधि का एक ग्राफ़ीय प्रतिनिधित्व है जो एक कार्डियक चक्र के दौरान होती है। एक मानक ECG प्राप्त करने के लिए (जैसा कि चित्र 18.3 में दिखाया गया है), मरीज़ को मशीन से तीन इलेक्ट्रिकल लीडों के साथ जोड़ा जाता है (एक-एक दोनों कलाइयों पर और एक बाएँ टखने पर) जो लगातार हृदय की गतिविधि की निगरानी करती हैं। हृदय के कार्य का विस्तृत मूल्यांकन करने के लिए, कई लीडों को छाती के क्षेत्र से जोड़ा जाता है। यहाँ हम केवल मानक ECG की बात करेंगे। ECG में प्रत्येक चोटी को P से T तक के अक्षरों से पहचाना जाता है जो हृदय की एक विशिष्ट विद्युत गतिविधि से संबंधित होती है।

चित्र 18.3 एक मानक ECG की आरेखीय प्रस्तुति

P-तरंग आलिंदों की विद्युत उत्तेजना (या विध्रुवण) को दर्शाती है, जिससे दोनों आलिंदों का संकुचन होता है। QRS सम्मिश्र निलयों के विध्रुवण को दर्शाता है, जो निलय संकुचन प्रारंभ करता है। संकुचन Q के तुरंत बाद प्रारंभ होता है और सिस्टोल की शुरुआत को चिह्नित करता है।

T-तरंग निलयों की उत्तेजित अवस्था से सामान्य अवस्था में वापसी (पुनर्ध्रुवण) को दर्शाती है। T-तरंग का अंत सिस्टोल के अंत को चिह्नित करता है। स्पष्ट है कि किसी निश्चित समयावधि में आने वाली QRS सम्मिश्रों की संख्या गिनकर किसी व्यक्ति की हृदय गति निर्धारित की जा सकती है। चूँकि विभिन्न व्यक्तियों से प्राप्त ECG किसी निश्चित लीड विन्यास के लिए लगभग एक ही आकृति रखते हैं, इस आकृति से कोई भी विचलन संभावित असामान्यता या रोग को दर्शाता है। अतः इसका नैदानिक महत्व बहुत अधिक है।

18.4 द्वैध परिसंचरण

रक्त रक्त वाहिकाओं—धमनियों और शिराओं—के माध्यम से एक निश्चित मार्ग से बहता है। मूलतः प्रत्येक धमनी और शिरा तीन परतों से बनी होती है: एक भीतरी स्क्वैमस एंडोथीलियम अस्तर, ट्यूनिका इंटिमा, एक मध्य स्नायु और लचीले रेशेदार परत, ट्यूनिका मीडिया, और एक बाहरी रेशेदार संयोजी ऊतक परत जिसमें कोलाजन रेशे होते हैं, ट्यूनिका एक्स्टर्ना। ट्यूनिका मीडिया शिराओं में तुलनात्मक रूप से पतली होती है (चित्र 18.4)।

यहाँ अनुवादित हिंदी पाठ है:

चित्र 18.4 मानव में रक्त परिसंचरण की आरेखीय योजना

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, दायें वेंट्रिकल द्वारा पंप किया गया रक्त फुफ्फुसीय धमनी (पल्मोनरी आर्टरी) में प्रवेश करता है, जबकि बायाँ वेंट्रिकल रक्त को महाधमनी (आर्टा) में पंप करता है। फुफ्फुसीय धमनी में पंप किया गया अवायवीय रक्त फेफड़ों तक जाता है, जहाँ से ऑक्सीजनयुक्त रक्त फुफ्फुसीय शिराओं (पल्मोनरी वेन्स) के द्वारा बाएं आलिंद (लेफ्ट एट्रियम) में लाया जाता है। यह मार्ग फुफ्फुसीय परिसंचरण (पल्मोनरी सर्कुलेशन) कहलाता है। महाधमनी में प्रवेश करने वाला ऑक्सीजनयुक्त रक्त धमनियों, लघु धमनियों (आर्टीरियोल्स) और केशिकाओं के जाल के द्वारा ऊतकों तक पहुँचाया जाता है, जहाँ से अवायवीय रक्त लघु शिराओं (वेन्यूल्स), शिराओं और महाशिराओं (वेना कैवा) के द्वारा एकत्र करके दायें आलिंद (राइट एट्रियम) में खाली किया जाता है। यह प्रणालीगत परिसंचरण (सिस्टेमिक सर्कुलेशन) है (चित्र 18.4)। प्रणालीगत परिसंचरण ऊतकों को पोषक तत्व, ऑक्सीजन और अन्य आवश्यक पदार्थ प्रदान करता है और कार्बन डाइऑक्साइड तथा अन्य हानिकारक पदार्थों को हटाकर उन्मूलन के लिए ले जाता है।

पाचन तंत्र और यकृत (लिवर) के बीच एक अनोखा वाहिकीय संबंध होता है, जिसे यकृत द्वारिका तंत्र (हेपेटिक पोर्टल सिस्टम) कहा जाता है। यकृत द्वारिका शिरा (हेपेटिक पोर्टल वेन) आंत से रक्त को यकृत तक ले जाती है, जिससे पहले कि यह प्रणालीगत परिसंचरण में पहुँचे, यकृत द्वारा उसकी प्रक्रिया होती है। हमारे शरीर में हृदय पेशियों के लिए रक्त के परिसंचरण हेतु एक विशेष हृदयवाहिकी तंत्र (कोरोनरी सर्कुलेशन) मौजूद है।

18.5 हृदय गतिविधि का नियमन

हृदय की सामान्य गतिविधियाँ आंतरिक रूप से नियमित होती हैं, अर्थात् विशिष्ट पेशियों (नोडल ऊतक) द्वारा स्वतः नियमित होती हैं, इसलिए हृदय को मायोजेनिक कहा जाता है। मेडुला ओब्लांगेटा में स्थित एक विशिष्ट तंत्रिका केंद्र स्वतंत्र तंत्रिका तंत्र (ANS) के माध्यम से हृदय कार्य को मध्यम कर सकता है। सहानुभूति तंत्रिकाओं (ANS का भाग) के माध्यम से तंत्रिकीय संकेत हृदय की धड़कन की दर, निलय संकुचन की शक्ति और इस प्रकार हृदय उत्पादन को बढ़ा सकते हैं। दूसरी ओर, पैरासिम्पेथेटिक तंत्रिकीय संकेत (ANS का एक अन्य घटक) हृदय की धड़कन की दर, कार्य विभव के संचरण की गति और इस प्रकार हृदय उत्पादन को घटाते हैं। अधिवृक्क मध्यस्थ हार्मोन भी हृदय उत्पादन को बढ़ा सकते हैं।

18.6 परिसंचरण तंत्र के विकार

उच्च रक्तचाप (हाइपरटेंशन): हाइपरटेंशन उस रक्तचाप के लिए प्रयुक्त शब्द है जो सामान्य (120/80) से अधिक हो। इस माप में 120 मिमी एचजी (पारे के दबाव के मिलीमीटर) निलय, या पंपिंग, दबाव है और 80 मिमी एचजी डायस्टोलिक, या विश्राम, दबाव है। यदि किसी व्यक्ति के रक्तचाप की बार-बार जाँच में 140/90 (140 ओवर 90) या अधिक आता है, तो यह हाइपरटेंशन दर्शाता है। उच्च रक्तचाप हृदय रोगों का कारण बनता है और मस्तिष्क और गुर्दे जैसे महत्वपूर्ण अंगों को भी प्रभावित करता है।

कोरोनरी आर्टरी रोग (CAD): कोरोनरी आर्टरी रोग, जिसे अक्सर एथेरोस्क्लेरोसिस कहा जाता है, उन वाहिकाओं को प्रभावित करता है जो हृदय की पेशी को रक्त आपूर्ति करती हैं। यह कैल्शियम, वसा, कोलेस्ट्रॉल और रेशेदार ऊतकों के जमाव के कारण होता है, जिससे धमनियों का ल्यूमेन संकरा हो जाता है।

एंजाइना: इसे ‘एंजाइना पेक्टोरिस’ भी कहा जाता है। तीव्र छाती में दर्द का लक्षण तब प्रकट होता है जब हृदय की पेशी को पर्याप्त ऑक्सीजन नहीं मिल पाती। एंजाइना किसी भी उम्र के पुरुषों और महिलाओं में हो सकती है लेकिन यह मध्यम आयु और वृद्ध लोगों में अधिक सामान्य है। यह रक्त प्रवाह को प्रभावित करने वाली स्थितियों के कारण होता है।

हृदय की विफलता: हृदय की विफलता का अर्थ है हृदय की वह स्थिति जब वह शरीर की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त रूप से रक्त पंप नहीं कर पा रहा होता। इसे कभी-कभी कंजेस्टिव हार्ट फेल्योर भी कहा जाता है क्योंकि फेफड़ों की भीड़ इस रोग के मुख्य लक्षणों में से एक है। हृदय की विफलता कार्डियक अरेस्ट (जब हृदय धड़कना बंद कर देता है) या हार्ट अटैक (जब हृदय की पेशी को अपर्याप्त रक्त आपूर्ति के कारण अचानक क्षति होती है) के समान नहीं होती।

सारांश

कशेरुकी अपने शरीर में रक्त, एक द्रव संयोजी ऊतक, का संचार करते हैं, कोशिकाओं को आवश्यक पदार्थों का परिवहन करने और वहाँ से अपशिष्ट पदार्थों को ले जाने के लिए। एक अन्य द्रव, लसीका (ऊतक द्रव), भी कुछ पदार्थों के परिवहन के लिए प्रयोग किया जाता है।

रक्त में एक द्रव मैट्रिक्स, प्लाज्मा और बने हुए तत्व होते हैं। लाल रक्त कोशिकाएँ (RBCs, एरिथ्रोसाइट्स), सफेद रक्त कोशिकाएँ (WBCs, ल्यूकोसाइट्स) और प्लेटलेट्स (थ्रोम्बोसाइट्स) बने हुए तत्वों का निर्माण करते हैं। मनुष्यों के रक्त को A, B, AB और O प्रणालियों में वर्गीकृत किया जाता है, जो RBCs पर दो सतह एंटीजन, A और B की उपस्थिति या अनुपस्थिति के आधार पर होता है। एक अन्य रक्त समूहन भी किया जाता है जो RBCs की सतह पर रीसस कारक (Rh) नामक एक अन्य एंटीजन की उपस्थिति या अनुपस्थिति के आधार पर होता है। ऊतकों में कोशिकाओं के बीच के स्थानों में रक्त से उत्पन्न एक द्रव होता है जिसे ऊतक द्रव कहा जाता है। इस द्रव को लसीका कहा जाता है जो प्रोटीन सामग्री और बने हुए तत्वों को छोड़कर लगभग रक्त के समान होता है।

सभी कशेरुकी और कुछ अकशेरुकी जीव बंद परिसंचरण तंत्र रखते हैं। हमारा परिसंचरण तंत्र एक पेशीय पंप करने वाले अंग, हृदय, वाहिकाओं के जाल और एक द्रव, रक्त से बना है। हृदय में दो आलिंद और दो निलय होते हैं। हृदय पेशी स्व-उत्तेजनीय होती है। साइनो-आलिंद नोड (SAN) प्रति मिनट अधिकतम क्रिया विभव (70-75/मिनट) उत्पन्न करता है और इसलिए यह हृदय की गतिविधियों की गति निर्धारित करता है। इसीलिए इसे पेसमेकर कहा जाता है। क्रिया विभव आलिंदों को और फिर निलयों को संकुचन (सिस्टोल) और उसके बाद उनके विश्राम (डायस्टोल) के लिए प्रेरित करता है। सिस्टोल रक्त को आलिंदों से निलयों तक और फिर फुफ्फुसीय धमनी और महाधमनी में जाने के लिए बाध्य करता है। हृदय में क्रमबद्ध घटनाएँ जो चक्रीय रूप से दोहराई जाती हैं, उन्हें मिलाकर हृदय चक्र बनता है। एक स्वस्थ व्यक्ति प्रति मिनट 72 ऐसे चक्र दिखाता है। प्रत्येक निलय द्वारा एक हृदय चक्र के दौरान लगभग 70 मिलीलीटर रक्त बाहर पंप किया जाता है और इसे स्ट्रोक या धड़कन आयतन कहा जाता है। प्रति मिनट हृदय के प्रत्येक निलय द्वारा बाहर पंप किए गए रक्त की मात्रा को हृद्य उत्पाद कहा जाता है और यह स्ट्रोक आयतन और हृदय गति के गुणनफल के बराबर होता है (लगभग 5 लीटर)। हृदय की विद्युत गतिविधि को शरीर की सतह से इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफ का उपयोग करके रिकॉर्ड किया जा सकता है और इस रिकॉर्डिंग को इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ECG) कहा जाता है जो नैदानिक महत्व का होता है।

हमारे पास पूर्ण दोहरा परिसंचरण होता है, अर्थात् दो परिसंचरण पथ—फुप्फुसीय और महाधमनीय—मौजूद हैं। फुप्फुसीय परिसंचरण दायें निलय द्वारा अनाक्सीजनित रक्त के पंप करने से प्रारंभ होता है, जिसे फेफड़ों तक ले जाया जाता है जहाँ वह ऑक्सीजनित होकर बायें बायें अलिंद में वापस आता है। महाधमनीय परिसंचरण बायें निलय द्वारा ऑक्सीजनित रक्त को महाधमनी में पंप करने से शुरू होता है, जो सभी शरीर ऊतकों तक पहुँचाया जाता है और वहाँ से अनाक्सीजनित रक्त शिराओं द्वारा एकत्रित होकर दायें अलिंद में लौटता है। यद्यपि हृदय स्वतः उत्तेजनशील है, इसके कार्य तंत्रिकीय और हार्मोनल तंत्रों द्वारा संचालित किए जा सकते हैं।