वहन संस्था (Transporting System)

सजीवातील पदार्थांचे परिवहन (Transportation Of Substances)

सजीवांच्या शरीरात एका विशिष्ट ठिकाणी तयार झालेले किंवा एखाद्या विशिष्ट भागाने शोषून घेतलेले पदार्थ शरीरातील इतर भागांपर्यंत पोहोचविण्याच्या क्रियेला परिवहन असे म्हणतात.

वनस्पतीमधील परिवहन (Transportation In Plants):

वनस्पतींमध्ये पदार्थांचे वहन खालील तीन प्रकारे घडून येते.

• अवशोषण (Absorption)
• स्थानांतरण (Translocation)
• बाष्पोत्सर्जन (Transpiration)

1) अवशोषण (Absorption): 

• वनस्पतींच्या मुळातील पेशी जमिनीतील पाणी आणि क्षारांचे अवशोषण करतात. त्यामुळे या पेशी फुगीर बनतात.  तसेच त्यांच्या लगतच्या पेशींवर दाब निर्माण करतात. यालाच मूलदाब असे म्हणतात.
• या दाबामुळे पाणी आणि क्षार मुळांच्या जलवाहिनीमध्ये पोहोचतात.
• या मूलदाबामुळे पाण्याचा स्तंभ तयार होऊन पाणी व क्षार पुढे ढकलले जातात. परंतु हा दाब उंच वनस्पतींमध्ये पाणी व क्षारांचे वहन करण्यासाठी पुरेसा नसतो.

2) स्थानांतरण (Translocation):

• वनस्पतींच्या पानांमध्ये तयार झालेले अन्न प्रत्येक पेशींकडे पोहोचवणे, अमिनो अम्ले वगळता जास्तीचे अन्न मूळ, फळे तसेच बियांमध्ये साठवले जाते. या क्रियेला पदार्थांचे स्थानांतरण असे म्हणतात.
• हि क्रिया रसवाहिनी उतींमार्फत वरच्या दिशेने तसेच खालच्या दिशेने होते.
• पदार्थांचे स्थानांतरण ही भौतिक प्रक्रिया नसून रासायनिक प्रक्रिया आहे.
• तसेच या क्रियेला ऊर्जेची गरज असते. ही ऊर्जा वनस्पतींना ATP  पासून मिळते.
• वनस्पतींना फुले येण्याच्या काळात मुळांमध्ये किंवा खोडांमध्ये साठवलेल्या शर्करेचे रूपांतर फुलांत होण्यासाठी कळ्यांकडे पाठविले जाते.

3) बाष्पोत्सर्जन (Transpiration):

वनस्पतींमध्ये वाफेच्या स्वरूपात होणाऱ्या पाण्याच्या उत्सर्जनाला बाष्पोत्सर्जन किंवा बाष्पोच्छवास म्हणतात. हे बाष्पोत्सर्जन पानांवरील पर्णरंध्रांच्या साहाय्याने घडून येते. हि क्रिया पर्णरंध्रे उघडी असताना म्हणजेच दिवस घडून येते. तसेच मुळांवरील मुलदाबाचा परिणाम रात्रीच्या वेळेस महत्वाचे कार्य करतो. बाष्पोच्छवासालाच अवशोषणाचा दाब असे म्हणतात, म्हणजेच वनस्पतीत बाष्पोत्सर्जन झाल्याशिवाय अवशोषण घडून येत नाही. यालाच केशिकत्व क्रिया (Capillary Action) असे म्हणतात.

प्राण्यातील परिवहन (Transportation In Animals):

प्राण्यांमध्ये विविध पोषद्रव्ये, विकरे, संप्रेरके, ऑक्सिजन, कार्बन डायॉकसाईड आणि नायट्रोजनयुक्त टाकाऊ पदार्थाचे वहन एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी केले जाते यालाच परिवहन किंवा अभिसरण म्हणतात.

प्राण्यांमध्ये यासाठी रक्त आणि लसीका (Lymph) हे दोन वहनाचे माध्यम आहेत. मानवी शरीरात पदार्थांचे अभिसरण रक्ताच्या साहाय्याने घडून येते, म्हणून यालाच रक्ताभिसरण (Blood Circulation) असे म्हणतात.

मानवी रक्ताभिसरण संस्था (Human Circulatory System):

मानवी रक्ताभिसरण संस्था हृदय आणि रक्तवाहिन्या या दोन अवयवांपासून बनलेली असते. आपल्या शरीरात पदार्थांचे अभिसरण रक्त या माध्यमातून होत असते.

रक्त (Blood):

• रक्त हा  संयोजी उतींचा द्रवरूप प्रकार आहे.
• शुद्ध रक्ताचा रंग लाल भडक असून चव खारट असते.
• रक्त आम्लारी / अल्कलीधर्मी असून त्याचा सामू (pH) 7.35 ते 7.45 आहे.
• रक्त द्रवरूप तसेच स्थायूरुप घटकांचे बनलेले असते.
• रक्तातील द्रवरूप भागाला रक्तद्रव्य किंवा प्लाझ्मा असे म्हणतात.
• रक्तातील स्थायूरुप भागाला रक्तपेशी असे म्हणतात.

१) रक्तद्रव्य (Plasma):

• रक्तद्रव्य फिकट पिवळसर रंगाचे द्रव असून रक्तामध्ये एकूण आकारमान 55% असते.
• यामध्ये 90% पाणी तर 10% विद्राव्य प्रथिने असतात.
• विद्राव्य प्रथिनांमध्ये अल्ब्युमिन, ग्लोब्युलिन आणि फायब्रिनोजन यांचा समावेश होतो.
• या व्यतिरिक्त रक्तद्रव्यात ग्लुकोज, रक्त गोठविणारे घटक, सोडियम, कॅल्शियम, क्लोराईड आणि बायकार्बोनेटचे आयन विद्युत अपघटनी द्रावणाच्या स्वरूपात तसेच संप्रेरके आणि कार्बन डायॉकसाईड हे घटक असतात. अल्ब्युमिन रक्तातील पाण्याचे प्रमाण संतुलित ठेवते त्यामुळे परासरण दाब (Osmotic Pressure) नियंत्रित केला जातो.
• ग्लोब्युलिन रोगजंतूंविरुध्द्व लढा देतात.
• फायब्रिनोजन आणि प्रोथ्रॉम्बिन रक्त गोठण्याच्या क्रियेत मदत करतात.
• रक्तद्रव्यामध्ये शरीरातील प्रथिनांची बचत होते.
• रक्तातील विद्युत अपघटनी आयन चेता आणि स्नायूंचे कार्य नियंत्रित करतात.
• रक्तातील बायकार्बोनेट्समुळे कार्बन डायॉकसाईड चे वहन होण्यास मदत होते.
• रक्तद्रव्यातील गोठविणाऱ्या घटकांव्यतिरिक्त असलेल्या भागाला ब्लड सिरम किंवा शुद्ध रक्त असे म्हणतात.

२) रक्तपेशी (Blood Cells):

• आपल्या रक्तातील पेशींना हिमॅटोसाईट्स असेही म्हणतात. रक्तपेशींचे ३ प्रकार आहेत.
• आपल्या रक्तातील एकूण आकारमानाच्या 45% आकारमान रक्तपेशींचे तर उर्वरित 55% आकारमान रक्तद्रव्याचे म्हणजेच प्लाझ्माचे असते. तांबडया रक्तपेशींमध्ये हिमोग्लोबिन नावाचे प्रथिन असून त्यातील लोह या क्षाराच्या साहाय्याने फुफ्फुसांकडून उतींकडे ऑक्सिजनचे तर उतींकडून फुफ्फुसांकडे कार्बन डायॉकसाईडचे वहन केले जाते.

i) तांबडया रक्तपेशी/ लोहित रक्तकणिका (Red Blood Cells/Erythrocytes):

• तांबडया रक्तपेशींचा आकार अंडाकृती तसेच द्विअंतर्वक्री असतो.
• या पेशींमध्ये केंद्रक आणि तंतूकणिका नसतात. त्यामुळे जास्तीत जास्त हिमोग्लोबिनचे रेणू सामावू शकतात. या पेशींमध्ये हेमिक आयर्न (लोह) चे आयन असतात. त्यामुळे रक्ताला लाल रंग प्राप्त होतो.
• यांचा व्यास 6-8 मायक्रो मीटर असतो, तर यांची जाडी 2-2.5 मायक्रो मीटर असते.
• मानवी रक्तात 50-60 लाख (20-30 ट्रिलियन) तांबडया रक्तपेशी असतात.  यांची निर्मिती अस्थिमज्जेत (Bone Marrow) होते.
• या पेशींना परिपकव होण्यासाठी 7 दिवस तर यांचा कार्यकाळ 120 दिवस असतो. एकूण आयुष्यमान 127 दिवस असते.
• तांबडया रक्तपेशी कार्यकाळ संपल्यानंतर प्लिहेमध्ये नाश (Spleen) पावतात.
• तांबडया रक्तपेशींना एक रक्ताभिसरणाचे चक्र पूर्ण करण्यासाठी 20 सेकंदाचा कालावधी लागतो.
• एका तांबडया रक्तपेशींच्या सुमारे 270 मिलियन हिमोग्लोबिनचे रेणू असतात.
• हिमोग्लोबिन या प्रथिनांमुळे 98% पेक्षा जास्त ऑक्सिजनचे वहन केले जाते तर 2% ऑक्सिजन रक्तद्रव्यात विरघळतो.
• शरीरातील एकूण 65% लोहापैकी तांबडया रक्तपेशीत 2.5% लोह असते.

ii) पांढऱ्या रक्तपेशी/ श्वेत रक्तकणिका (White Blood Cells/Leucocytes):

• पांढऱ्या पेशी अनियमित आकाराच्या असतात.
• पांढऱ्या पेशींचा आकार 10-20 मायक्रो मीटर असतो.
• या पेशींमध्ये कुठलेही वर्णक नसते म्हणून यांना वर्णकहीन पेशी (Leucocytes) असे म्हणतात.  यांची निर्मिती अस्थिमज्जा (Bone Marrow) मध्ये तसेच प्लिहेमध्ये होते.
• शरीरात साधारणपणे 5-10 हजार पांढऱ्या पेशी असतात.
• शरीरातील पांढऱ्यापेशींची संख्या रोगांसाठी निर्देशक मानली जाते.
• पांढऱ्या पेशींची संख्या प्रमाणापेक्षा वाढल्यास ल्युकोसायटोसीस तर प्रमाणापेक्षा कमी झाल्यास ल्युकोपेनिया हे रोग होतात.

पांढऱ्या पेशींचे एकूण पाच प्रकार असतात.

१) न्युट्रोफिल (Neutrophil): 

रक्तात याचे प्रमाण 62% असते, यांचा व्यास 10-12 मायक्रो मीटर असतो. यांचे आयुष्यमान 6 तास ते काही दिवसांपर्यंत असते. या पेशी जिवाणू आणि कवकांविरुद्ध लढा देतात.

२) इसायनोफिल (Eosinophil):

रक्तात यांचे प्रमाण 2.3% असून व्यास 10-12 मायक्रो मीटर असतो. यांचे आयुष्यमान 8-12 दिवस असते. या पेशी परजीवांविरुद्ध लढा देतात.

३) बॅसोफिल (Basophil):

रक्तात यांचे प्रमाण सर्वात कमी 0.4% इतके असते. यांचा व्यास 12-15 मायक्रो मीटर असून यांचे आयुष्यमान काही तासांपासून काही दिवसांपर्यंत असते. या पेशी प्रामुख्याने एलर्जी विरुद्ध तसेच प्रतिजन म्हणून कार्य करतात. त्यासाठी त्या पेशी हिस्टामाइन नावाचे रसायन तयार करतात.

४) लिम्फोसाईट (Lymphocyte):

रक्तात यांचे प्रमाण 30% असून छोटया लिंफोसाइट्स चा व्यास 7-8 मायक्रो मीटर तर मोठ्या लिंफोसाइट्स चा व्यास 12-15 मायक्रो मीटर असतो. यांचे आयुष्यमान काही आठवडे असते परंतु स्मृती कक्षातील काही लिंफोसाइट अनेक वर्ष टिकतात. या पेशी रोगजंतूंना नष्ट करण्याचे कार्य करतात.

५) मोनोसाइट (Monocyte):

• रक्तात यांचे प्रमाण 5.3% असून यांचा व्यास 12-20 मायक्रो मीटर असतो. यांचा कार्यकाळ काही तास ते काही दिवस असतो. या पेशी रोगजंतूंना नष्ट करतात तसेच मृत पेशींना शरीराबाहेर टाकतात.
• पांढऱ्या पेशी आपल्या शरीरात रोग तसेच रोगजंतूंविरुद्ध लढा देतात.
• या पेशी पेशीय भक्षण आणि प्रतिद्रव्यांची निर्मिती करून सूक्ष्मजीवांच्या संसर्गापासून संरक्षण करतात.

iii) रक्तपट्टिका/ चपट्या पेशी (Blood Platelets):

• रक्तपट्टिका लहान गोलाकार, तबकडी च्या आकाराचे असतात.
• यांचा आकार 2-3 मायक्रो मीटर असून रंग फिकट पिवळसर असतो.
• यांची निर्मिती अस्थिमज्जेत होत असते. तसेच यांना थ्रोम्बोसाईट्स असेही म्हणतात. आपल्या रक्तात साधारणपणे 2.5-4 लाख रक्तपट्टिका असतात.
• शरीरात अभिसरण होणाऱ्या रक्तपट्टिकांचे आयुष्यमान 5-9 दिवस असते.
• जुनाट/ जीर्ण झालेल्या रक्तपट्टिका पेशीय भक्षण क्रियेने प्लिहा आणि यकृतामध्ये नाश पावतात.
• रक्तपट्टिकांमुळे रक्त गोठण्यास किंवा जखमा भरण्यास मदत होते.
• रक्तातील रक्तपट्टिकांची संख्या कमी झाल्यास अचानक रक्तस्त्राव होतो यालाच थ्रोम्बोसायटोपेनिया म्हणतात.’
• रक्तातील रक्तपट्टिकांची संख्या जास्त झाल्यास  थ्रोम्बोसायटोसीस हा रोग होतो.
• रक्तपट्टिकांमध्ये तीन प्रकारचे कण असतात. डेल्टा, लॅम्डा, अल्फा
• रक्तपट्टिकांमधून सायटोकाइन्स आणि केमोकाइन्स हि पदार्थ स्रवतात.

रक्तवाहिन्या (Blood Vessels):

रक्तवाहिन्या आपल्या शरीरात रक्ताचे अभिसरण करतात. आपल्या शरीरातील रक्तवाहिन्यांची लांबी सुमारे 97 हजार किमी असते. रक्तवाहिन्यांचे तीन मुख्य प्रकार पडतात.

१) धमन्या (Arteries)
२) शिरा (Veins)
३) केशिका (Capillaries)

१) धमन्या (Arteries) :  

• हृदयाकडून ऑक्सिजनयुक्त रक्ताचे वहन करतात. अपवाद – फुफ्फुसधमनी (Pulmonary Artery)
• भित्तिका जाड असून कमी लवचिक असतात.
• शरीरात खोलवर स्थित असतात व झडपा नसतात.
• रक्तदाब खूप जास्त म्हणजेच 100 mm Hg एवढा असतो.
• महाधमनी – धमन्या – धमनिका

२) शिरा (Veins) :

• उतींकडून कार्बन डायॉकसाईड युक्त रक्ताचे वहन हृदयाकडे करतात. अपवाद – फुफ्फुसशिरा (Pulmonary Veins)
• भित्तिका पातळ असून जास्त लवचिक असतात.
• शरीरात त्वचेखाली स्थित असतात व झडपा असतात.
• रक्तदाब खूप कमी म्हणजेच 2 mm Hg एवढा असतो.
• महाशिरा -शिरा – शिरिका

३) केशिका (Capillaries) :

• धमनिका आणि शिरिका यांच्या पेशीतील जाळ्याला केशिका असे म्हणतात.
• केशिका अत्यंत बारीक, एकस्तरीय असून भित्तिका पातळ असतात.
• केशिकांमुळे पेशींमध्ये पोषद्रव्ये, ऑक्सिजन,कार्बन डायॉकसाईड, विकरे, संप्रेरके तसेच टाकाऊ पदार्थांची देवाण – घेवाण घडून येते.

रक्तगट (Blood Groups):

• रक्तातील प्रतिजन (Antigens) आणि प्रतिद्रव्ये (Antibodies) या प्रथिनांच्या आधारावर रक्ताचे वेगवेगळे गट पाडले आहेत. रक्तगटांचे A, B, AB, आणि O असे चार मुख्य प्रकार आहेत. त्यांपैकी A, B, आणि O यांचा शोध इ. स. १९०० साली लँडस्टेनर (Dr. Karl Landsteiner) यांनी लावला, तर उरलेला चौथा AB रक्तगट डीकास्टेलो आणि स्टर्ली (Decastellor And Sturli) यांनी १९०२ मध्ये लावला.
• लँडस्टेनर यांना या शोधाबद्दल १९३० साली नोबेल पारितोषिक देण्यात आले.
• लँडस्टेनर यांनी असे दाखवून दिले की, मानवाच्या तांबडया रक्तपेशींच्या पृष्ठभागावर प्रतिजन (Antigens) असतात, तर प्लाझ्मामध्ये प्रतिद्रव्ये (Antibodies) असतात. प्रतिजन दोन प्रकारचे असतात. ‘A’ आणि  ‘B’ तसेच प्रतिद्रव्येही दोन प्रकारची असतात. Anti ‘A’ किंवा ‘a’ आणि Anti ‘B’ किंवा ‘b’.
• A प्रतिजन a प्रतिद्रव्याच्या उपस्थितीमध्ये, तसेच B प्रतिजन b प्रतिद्रव्याच्या उपस्थितीमध्ये परस्परांना चिकटतात आणि त्यामुळे तांबडया रक्तपेशींचे clumping किंवा agglutinisation होते. म्हणजेच A प्रतिजन आणि a प्रतिद्रव्य एकत्र राहू शकत नाही. तसेच B प्रतिजन आणि b प्रतिद्रव्य एकत्र राहू शकत नाही.

यावरून, प्रतिजन आणि प्रतिद्रव्ये यांची उपस्थिती किंवा अनुपस्थिती यावरून मानवी रक्ताचे गट पुढीलप्रमाणे केले जातात.

१) रक्तगट A – या रक्तगटाच्या व्यक्तीच्या तांबडया रक्तपेशींवर A प्रकारचे प्रतिजन असते व रक्तात b (anti B) प्रतिद्रव्य असते.

२) रक्तगट B – या रक्तगटाच्या व्यक्तीच्या तांबडया रक्तपेशींवर B प्रकारचे प्रतिजन असते व रक्तात a (anti A)  प्रतिद्रव्य असते.

३) रक्तगट AB – या रक्तगटाच्या व्यक्तीच्या तांबडया रक्तपेशींवर A आणि B हे दोन्ही प्रकारचे प्रतिजन असते, म्हणजेच a किंवा b या दोन्हींपैकी एकही प्रतिद्रव्ये असतात.

४) रक्तगट O – या रक्तगटाच्या व्यक्तीच्या तांबडया रक्तपेशींवर A आणि B या दोनींपैकी एकही प्रतिजन नसते, म्हणजेच a आणि b ही दोन्हीही प्रतिद्रव्ये असतात.

रक्त पराधान (Blood Transfusion):

एखाद्या व्यक्तीचे रक्त दुसऱ्या व्यक्तीच्या शरीरात सोडण्याच्या क्रियेस रक्त पराधान म्हणतात. निरनिराळ्या व्यक्तींमध्ये निरनिराळ्या प्रकारचे प्रतिजन असल्याने गरजू व्यक्ती कोणत्याही दात्याकडून रक्त स्वीकारू शकत नाही. जुळणारे रक्तगट पुढीलप्रमाणे आहेत.

यावरून, AB रक्तगट असलेली व्यक्ती कोणताही रक्तगट असलेल्या व्यक्तीकडून रक्त घेऊ शकते, म्हणून AB रक्तगट असलेल्या व्यक्तीस सर्वयोग्य ग्राही (Universal Recipient) असे म्हणतात. AB रक्तगटाचे प्रमाण जगात सर्वात कमी आहे.

तसेच O रक्तगट असलेली व्यक्ती कोणताही रक्तगट असलेल्या व्यक्तीस रक्त देऊ शकते, म्हणून O रक्तगट असलेल्या व्यक्तीस सर्वयोग्य दाता  (Universal Donar) असे म्हणतात. O रक्तगटाचे प्रमाण जगात सर्वात जास्त आहे.

रक्तदान (Blood Donation):

• एकदा रक्तदान केल्यानंतर पुन्हा रक्तदान करण्यासाठी सुमारे ३ महिन्यांचा कालावधी ग्राह्य मानला जातो.
• ब्लड डोपिंग – एखाद्या व्यक्तीचे रक्त काढल्यानंतर पुन्हा त्याच व्यक्तीला रक्त देण्याची क्रिया
• एका वेळेस रक्तदान – ३०० सेमी

Rh फॅक्टर :

• १९४० साली Karl Landsteiner व  A. S. Weiner यांना Rhesus नावाच्या माकडांमध्ये एक विशेष प्रकारचे प्रतिजन सापडले. त्याला त्यांनी Rh फॅक्टर असे नाव दिले.
• रक्तात Rh factor उपलब्ध नसल्यास रक्ताला Rh- म्हणतात. जगात 85% लोक Rh+ve, 15% लोक Rh-ve आहेत. भारतात 93%  लोक Rh+ve, तर 7% लोक Rh-ve आहेत.
• सामान्यतः Rh अँटीजेनशी प्रतिक्रिया करण्यासाठी शरीरात कोणतेही अँटीबॉडी नसते. मात्र जर Rh+ve चे रक्त Rh-ve  च्या शरीरात पोहोचले तर Rh-ve च्या शरीरात अँटीबॉडीज निर्माण होतात.  मात्र असे एकदा झाल्यास Rh-ve व्यक्तीस धोका होत नाही. परंतु दुसऱ्यांदा त्यास Rh+ve रक्त दिले तर अँटीबॉडीजची संख्या वाढून त्या Rh-ve व्यक्तीचा मृत्यू होईल.
• जर Rh-ve स्त्रीचा विवाह Rh+ve पुरुषाशी झाला व त्यांच्या अपत्याचा गर्भ (मुलगा किंवा मुलगी) Rh+ve असल्यास पहिले अपत्य साधारण असते. मात्र, दुसऱ्या अपत्याच्या रक्तातील RBCs  च्या गुठळ्या होऊन त्याचा मृत्यू होतो.

हृदय (Heart)