प्रकरण ०७ प्राणी आणि वनस्पतींमध्ये वाहतूक
तुम्ही आधी शिकलात की सर्व सजीवांना जगण्यासाठी अन्न, पाणी आणि ऑक्सिजनची गरज असते. त्यांना हे सर्व त्यांच्या शरीराच्या विविध भागांपर्यंत नेणे आवश्यक आहे. शिवाय, प्राण्यांना कचरा पदार्थ अशा भागांपर्यंत नेणे आवश्यक आहे जिथून ते काढून टाकले जाऊ शकतात. हे सर्व कसे साध्य होते याचा तुम्ही विचार केला आहे का? आकृती 7.1 पहा. तुम्हाला हृदय आणि रक्तवाहिन्या दिसतात का? ते पदार्थांचे वहन करण्याचे कार्य करतात आणि एकत्रितपणे रक्ताभिसरण संस्था तयार करतात. या प्रकरणात तुम्ही प्राणी आणि वनस्पतींमधील पदार्थांच्या वहनाबद्दल शिकाल.
७.१ रक्ताभिसरण संस्था
रक्त
तुमच्या शरीरावर जखम झाल्यावर काय होते? रक्त वाहते. पण रक्त म्हणजे काय? रक्त हा द्रवपदार्थ आहे जो रक्तवाहिन्यांमध्ये वाहतो. ते पचलेले अन्न लहान आतड्यापासून शरीराच्या इतर भागांपर्यंत वाहून नेते. ते फुफ्फुसांपासून शरीराच्या पेशींपर्यंत ऑक्सिजन वाहून नेते. ते शरीरातून काढून टाकण्यासाठी कचरा पदार्थही वाहून नेते.
रक्त विविध पदार्थ कसे वाहून नेते? रक्त द्रवपदार्थापासून बनलेले असते, ज्याला प्लाझमा म्हणतात, ज्यामध्ये विविध प्रकारच्या पेशी निलंबित असतात.
रक्ताचा रंग लाल का असतो?
आकृती 7.1 रक्ताभिसरण संस्था
(धमन्या लाल रंगात आणि शिरा निळ्या रंगात दाखवल्या आहेत)
एका प्रकारच्या पेशी लाल रक्तपेशी (आरबीसी) असतात ज्यामध्ये हिमोग्लोबिन नावाचा लाल रंगद्रव्य असतो. हिमोग्लोबिन ऑक्सिजनशी बंधन करते आणि ते शरीराच्या सर्व भागांपर्यंत आणि शेवटी सर्व पेशींपर्यंत वाहून नेते. हिमोग्लोबिनशिवाय शरीराच्या सर्व पेशींपर्यंत ऑक्सिजन कार्यक्षमतेने पोहोचवणे कठीण होईल. हिमोग्लोबिनच्या उपस्थितीमुळे रक्त लाल दिसते.
रक्तात श्वेत रक्तपेशी (डब्ल्यूबीसी) देखील असतात ज्या आपल्या शरीरात प्रवेश करू शकणाऱ्या रोगजंतूंविरुद्ध लढतात.
बूझो खेळताना पडला आणि त्याचे गुडघा जखमी झाले. जखमेतून रक्त वाहत होते. काही वेळानंतर, त्याच्या लक्षात आले की रक्तस्राव थांबला आहे आणि एक गडद लाल गठ्ठा जखमेवर बंदिस्त झाला आहे. याबद्दल बूझो गोंधळात पडला.
रक्तातील दुसऱ्या प्रकारच्या पेशींच्या उपस्थितीमुळे, ज्यांना प्लेटलेट्स म्हणतात, गठ्ठा तयार होतो.
रक्तवाहिन्या
शरीरात विविध प्रकारच्या रक्तवाहिन्या असतात. तुम्हाला माहित आहे की श्वासोच्छ्वासादरम्यान फुफ्फुसांमध्ये ऑक्सिजनचा ताजा पुरवठा भरतो. उर्वरित शरीरापर्यंत ऑक्सिजन वाहून नेणे आवश्यक आहे.
तसेच, रक्त पेशींकडून कार्बन डायऑक्साइडसह कचरा पदार्थ गोळा करते. तुम्ही प्रकरण ६ मध्ये शिकल्याप्रमाणे, कार्बन डायऑक्साइड काढून टाकण्यासाठी हे रक्त फुफ्फुसांकडे वहनासाठी हृदयाकडे परत जाणे आवश्यक आहे. म्हणून, शरीरात दोन प्रकारच्या रक्तवाहिन्या, धमन्या आणि शिरा असतात. (आकृती 7.1)
धमन्या हृदयापासून ऑक्सिजनयुक्त रक्त शरीराच्या सर्व भागांपर्यंत वाहून नेतात. रक्तप्रवाह वेगवान आणि उच्च दाबाने असल्याने, धमन्यांच्या भिंती जाड लवचिक असतात.
धमन्यांमधून रक्त प्रवाहाचा अभ्यास करण्यासाठी एक क्रियाकलाप करूया.
क्रियाकलाप ७.१
तुमच्या उजव्या हाताची मधली आणि तर्जनी बोट तुमच्या डाव्या मनगटाच्या आतील बाजूस ठेवा (आकृती 7.2). तुम्हाला काही धडधडणारी हालचाल जाणवते का? तुम्हाला असे का वाटते की धडधड होते? या धडधडण्याला नाडी म्हणतात आणि ती धमन्यांमधून वाहणाऱ्या रक्तामुळे होते. एका मिनिटात नाडीच्या ठोक्यांची संख्या मोजा.
तुम्ही किती नाडीचे ठोके मोजू शकलात? प्रति मिनिट ठोक्यांच्या संख्येला नाडीचा दर म्हणतात. विश्रांती घेणाऱ्या व्यक्तीचा नाडीचा दर सामान्यतः ७२ ते ८० ठोके प्रति मिनिट असतो. तुमच्या शरीरातील इतर ठिकाणे शोधा जिथे तुम्हाला नाडी जाणवू शकते.
तुमचे स्वतःचे नाडीचे ठोके प्रति मिनिट आणि तुमच्या वर्गमित्रांचे नोंदवा. तुम्ही मिळवलेली मूल्ये सारणी 7.1 मध्ये टाका आणि त्यांची तुलना करा.
आकृती 7.2 मनगटातील नाडी
सारणी 7.1 नाडीचा दर
| क्र. | नाव | प्रति मिनिट नाडी |
|---|---|---|
| १. | ||
| २. | ||
| ३. | ||
| ४. | ||
| ५. |
शिरा ह्या वाहिन्या आहेत ज्या शरीराच्या सर्व भागांपासून कार्बन डायऑक्साइडयुक्त रक्त हृदयाकडे परत वाहून नेतात. शिरांच्या भिंती पातळ असतात. शिरांमध्ये कपाटे असतात जी रक्ताला केवळ हृदयाकडे वाहण्यास परवानगी देतात.
आकृती 7.3 रक्ताभिसरणाचे आकृतिबंध
रक्तदान रक्ताची अनुपलब्धता म्हणून शेकडो लोक मृत्युमुखी पडतात. स्वेच्छेने रक्तदान हानिकारक आणि वेदनारहित आहे आणि मौल्यवान जीव वाचवू शकते. रक्तदान रुग्णालयांमध्ये आणि सरकारने अधिकृत केलेल्या इतर ठिकाणी केले जाऊ शकते. दान केलेले रक्त रक्तबँकांमध्ये विशेष काळजीने साठवले जाते.
मी गोंधळात आहे! मी शिकलो की धमनी नेहमी ऑक्सिजनयुक्त रक्त वाहून नेते.
पहेलीने स्पष्ट केले की फुफ्फुसीय धमनी हृदयापासून रक्त वाहून नेते, म्हणून तिला शिरा न म्हणता धमनी म्हणतात. ती फुफ्फुसांकडे कार्बन डायऑक्साइडयुक्त रक्त वाहून नेते. फुफ्फुसीय शिरा फुफ्फुसांपासून हृदयाकडे ऑक्सिजनयुक्त रक्त वाहून नेते.
आकृती 7.3 पहा. तुम्हाला धमन्या लहान वाहिन्यांमध्ये विभागल्या जातात दिसतात का? ऊतींपर्यंत पोहोचल्यावर, त्या अत्यंत पातळ नलिकांमध्ये विभागल्या जातात ज्यांना केशिका म्हणतात. केशिका एकत्र येऊन शिरा तयार करतात ज्या हृदयात रिकाम्या होतात.
हृदय
हृदय हे एक अवयव आहे जे सतत धडधडत रक्ताच्या वहनासाठी पंप म्हणून कार्य करते, जो त्यासोबत इतर पदार्थ वाहून नेतो.
वर्षानुवर्षे न थांबता काम करणारा पंप कल्पना करा! पूर्णपणे अशक्य. तरीही आपले हृदय न थांबता पंप सारखे काम करते. आता हृदयाबद्दल शिकूया.
हृदय छातीच्या पोकळीमध्ये स्थित असते आणि त्याचा खालचा टोक थोडा डावीकडे झुकलेला असतो (आकृती 7.1). तुमच्या तळहातावर बोटांनी आतून पकड घ्या. ते तुमची मुठी बनवते. तुमच्या हृदयाचा आकार अंदाजे तुमच्या मुठीएवढा असतो.
ऑक्सिजनयुक्त रक्त आणि कार्बन डायऑक्साइडयुक्त रक्त एकमेकांमध्ये मिसळल्यास काय होईल? हे घडू नये म्हणून, हृदयाला चार कक्ष असतात. वरच्या दोन कक्षांना अलिंद (एकवचन: अलिंद) म्हणतात आणि खालच्या दोन कक्षांना निलय म्हणतात (आकृती 7.4). कक्षांमधील पडदा ऑक्सिजनयुक्त रक्त आणि कार्बन डायऑक्साइडयुक्त रक्त एकमेकांमध्ये मिसळणे टाळण्यास मदत करतो.
आकृती 7.4 मानवी हृदयाचे विभाग
पहेलीची कुतूहल आहे की हृदयाच्या कोणत्या बाजूला ऑक्सिजनयुक्त रक्त असेल आणि कोणत्या बाजूला कार्बन डायऑक्साइडयुक्त रक्त असेल.
रक्ताभिसरण संस्थेचे कार्य समजून घेण्यासाठी, आकृती 7.3 मधील हृदयाच्या उजव्या बाजूपासून सुरुवात करा आणि बाणांचे अनुसरण करा. हे बाण हृदयापासून फुफ्फुसांपर्यंत आणि तेथून हृदयाकडे परत येणाऱ्या रक्तप्रवाहाची दिशा दर्शवतात जिथून ते उर्वरित शरीरात पंप केले जाते.
हृदयाचे ठोके
हृदयाच्या कक्षांच्या भिंती स्नायूंपासून बनलेल्या असतात. हे स्नायू लयबद्धपणे आकुंचन पावतात आणि शिथिल होतात. हे लयबद्ध आकुंचन आणि त्यानंतरचे शिथिलीकरण हे हृदयाचे ठोके तयार करते. लक्षात ठेवा की आपल्या आयुष्याच्या प्रत्येक क्षणी हृदयाचे ठोके चालू राहतात. तुम्ही तुमच्या छातीच्या डाव्या बाजूला हात ठेवल्यास, तुम्हाला तुमचे हृदयाचे ठोके जाणवू शकतात. डॉक्टर स्टेथोस्कोप नावाच्या उपकरणाच्या मदतीने तुमचे हृदयाचे ठोके ऐकतात.
डॉक्टर हृदयाचा आवाज वाढवण्यासाठी साधन म्हणून स्टेथोस्कोप वापरतात. त्यात एक छातीचा तुकडा असतो ज्यामध्ये एक संवेदनशील डायाफ्राम, दोन कानाचे तुकडे आणि भाग जोडणारी नळी असते. डॉक्टरांना तुमच्या स्थितीबद्दल सूचना मिळू शकतात
चला, आपल्या आजूबाजूला उपलब्ध असलेल्या साहित्यापासून स्टेथोस्कोपचे एक मॉडेल तयार करूया.
क्रियाकलाप ७.२
$6-7 \mathrm{~cm}$ व्यासाचा एक लहान फनेल घ्या. फनेलच्या देठावर एक रबर नळी ( $50 \mathrm{~cm}$ लांब) घट्ट बसवा. फनेलच्या तोंडावर एक रबर शीट (किंवा बलून) ताणून घ्या आणि ती रबर बँडने घट्ट बसवा. नळीचा खुला टोक तुमच्या एका कानावर ठेवा. ठेवा
(अ) स्टेथोस्कोप
(ब) स्टेथोस्कोपचे मॉडेल
आकृती 7.5 हृदयाचे ठोके ऐकण्याचे साधन
सारणी 7.2 हृदयाचे ठोके आणि नाडीचा दर
| विद्यार्थ्याचे नाव | $\qquad$ विश्रांती घेताना | धावल्यानंतर (४-५ मिनिटे) | ||
|---|---|---|---|---|
| हृदयाचे ठोके | नाडीचा दर | हृदयाचे ठोके | नाडीचा दर | |
फनेलचे तोंड तुमच्या छातीवर हृदयाजवळ ठेवा. आता काळजीपूर्वक ऐकण्याचा प्रयत्न करा. तुम्हाला नियमित धडधडणारा आवाज ऐकू येतो का? हा आवाज हृदयाच्या ठोक्यांचा आहे. एका मिनिटात तुमचे हृदय किती वेळा धडधडले? ४-५ मिनिटे धावल्यानंतर पुन्हा मोजा. तुमच्या निरीक्षणांची तुलना करा.
तुमचा स्वतःचा नाडीचा दर आणि हृदयाचे ठोके आणि तुमच्या मित्रांचे विश्रांती घेताना आणि धावल्यानंतर नोंदवा आणि सारणी 7.2 मध्ये नोंदवा. तुम्हाला तुमच्या हृदयाच्या ठोक्यांमध्ये आणि नाडीच्या दरामध्ये काही संबंध आढळतो का? प्रत्येक हृदयाचा ठोका धमन्यांमध्ये एक नाडी निर्माण करतो आणि प्रति मिनिट नाडीचा दर हृदयाच्या ठोक्यांचा दर दर्शवतो.
हृदयाच्या विविध कक्षांचे लयबद्ध धडधडणे रक्ताचे परिसंचरण आणि पदार्थांचे शरीराच्या विविध भागांपर्यंत वहन राखते.
बूझोची कुतूहल आहे की स्पंज आणि हायड्रालाही रक्त असते का? स्पंज आणि हायड्रा सारखे प्राणी कोणतीही रक्ताभिसरण संस्था धारण करत नाहीत. ते ज्या पाण्यात राहतात ते पाणी अन्न आणि ऑक्सिजन आणते
इंग्रज वैद्य, विल्यम हार्वे (इ.स.१५७८-१६५७), यांनी रक्ताभिसरणाचा शोध लावला. त्या काळातील प्रचलित मत असे होते की रक्त शरीरातील वाहिन्यांमध्ये दोलन करते. त्याच्या मतांमुळे, हार्वेची टर उडवली गेली आणि त्याला “सर्क्युलेटर” म्हटले गेले. त्याचे बहुतेक रुग्ण गमावले. तथापि, त्याच्या मृत्यूपूर्वी, हार्वेची रक्ताभिसरणाबद्दलची कल्पना सामान्यतः जैविक वस्तुस्थिती म्हणून स्वीकारली गेली.
ते त्यांच्या शरीरात प्रवेश करते. पाणी बाहेर पडताना कचरा पदार्थ आणि कार्बन डायऑक्साइड वाहून नेते. अशा प्रकारे, या प्राण्यांना रक्तासारख्या वहन द्रवाची गरज नसते.
आता कार्बन डायऑक्साइड व्यतिरिक्त इतर कचऱ्याच्या काढण्याबद्दल शिकूया.
७.२ प्राण्यांमध्ये उत्सर्जन
श्वासोच्छ्वासादरम्यान फुफ्फुसांद्वारे शरीरातून कचरा म्हणून कार्बन डायऑक्साइड कसा काढला जातो ते आठवा. तसेच, अपचित अन्न बाहेर काढताना काढले जाते हे देखील आठवा. आता इतर कचरा पदार्थ शरीरातून कसे काढले जातात ते शोधूया. हे अनावश्यक पदार्थ कोठून येतात याचे तुम्हाला आश्चर्य वाटेल!
जेव्हा आपल्या पेशी त्यांची कार्ये करतात, तेव्हा काही कचरा उत्पादने सोडली जातात. ही विषारी असतात आणि म्हणून शरीरातून काढून टाकणे आवश्यक असते. सजीवांच्या पेशींमध्ये तयार होणाऱ्या कचऱ्याच्या पदार्थांना काढून टाकण्याच्या प्रक्रियेस उत्सर्जन म्हणतात. उत्सर्जनात सहभागी असलेल्या भागांना उत्सर्जन संस्था म्हणतात.
मानवांमध्ये उत्सर्जन संस्था
रक्तात असलेला कचरा शरीरातून काढून टाकणे आवश्यक आहे. हे कसे करता येईल? रक्त गाळण्यासाठी एक यंत्रणा आवश्यक आहे. हे मूत्रपिंडांमधील रक्त केशिकांद्वारे केले जाते. जेव्हा रक्त दोन मूत्रपिंडांपर्यंत पोहोचते, तेव्हा त्यात उपयुक्त आणि हानिकारक दोन्ही पदार्थ असतात. उपयुक्त पदार्थ रक्तात परत शोषले जातात. पाण्यात विरघळलेला कचरा मूत्र म्हणून काढला जातो. मूत्रपिंडांपासून, मूत्र मूत्रवाहिनीद्वारे मूत्राशयात जाते.
आकृती 7.6 मानवी उत्सर्जन संस्था
नलिकासदृश मूत्रवाहिनी. ते मूत्राशयात साठवले जाते आणि मूत्रमार्ग नावाच्या स्नायूंच्या नळीच्या शेवटी असलेल्या मूत्रमार्गातून बाहेर काढले जाते (आकृती 7.6). मूत्रपिंडे, मूत्रवाहिनी, मूत्राशय आणि मूत्रमार्ग हे उत्सर्जन संस्था तयार करतात.
एक प्रौढ मानव सामान्यतः २४ तासात सुमारे १-१.८ लिटर मूत्र विसर्जित करतो. मूत्रात $95 %$ पाणी, $2.5 \%$ युरिया आणि $2.5 \%$ इतर कचरा पदार्थ असतात.
आपल्या सर्वांना अनुभव आहे की उन्हाळ्याच्या दिवसात आपल्याला घाम येतो. घामात पाणी आणि क्षार असतात. बूझोने पाहिले आहे की कधीकधी उन्हाळ्यात आपल्या कपड्यांवर, विशेषतः अंडरआर्म्स सारख्या भागात, पांढरे डाग तयार होतात. हे खुणा घामात असलेल्या क्षारांमुळे राहतात.
घामाचे इतर काही कार्य आहे का? आपल्याला माहित आहे की माट्यात ठेवलेले पाणी थंड असते. याचे कारण म्हणजे माट्याच्या छिद्रांमधून पाणी बाष्पीभवन होते, ज्यामुळे थंडावा येतो.
पहेली जाणून घ्यायची आहे की इतर प्राणीही मूत्र विसर्जन करतात का?
प्राण्यांच्या शरीरातून कचरा रसायने काढून टाकण्याची पद्धत पाण्याच्या उपलब्धतेवर अवलंबून असते. मासे सारखे जलचर प्राणी, पेशी कचरा अमोनिया म्हणून उत्सर्जित करतात जे थेट पाण्यात विरघळते. पक्षी, सरडे, साप यांसारखे काही स्थलचर प्राणी अर्ध-घन, पांढऱ्या रंगाचे संयुग (युरिक आम्ल) उत्सर्जित करतात. मानवांमधील मुख्य उत्सर्जन उत्पादन युरिया आहे.
कधीकधी संसर्ग किंवा इजा झाल्यामुळे एखाद्या व्यक्तीची मूत्रपिंडे काम करणे थांबू शकतात. मूत्रपिंडांच्या अपयशामुळे, रक्तात कचरा पदार्थ जमा होऊ लागतात. अशा व्यक्ती कृत्रिम मूत्रपिंडाद्वारे नियमितपणे रक्त गाळल्याशिवाय टिकू शकत नाहीत. या प्रक्रियेस डायलिसिस म्हणतात.
त्याचप्रमाणे, जेव्हा आपल्याला घाम येतो, तेव्हा तो आपल्या शरीराला थंड करण्यास मदत करतो.
७.३ वनस्पतींमध्ये पदार्थांचे वहन
प्रकरण १ मध्ये तुम्ही शिकलात की वनस्पती मुळांद्वारे मातीतून पाणी आणि खनिज पोषकद्रव्ये घेतात आणि ते पानांपर्यंत वाहून नेतात. पाने प्रकाशसंश्लेषणादरम्यान पाणी आणि कार्बन डायऑक्साइड वापरून वनस्पतीसाठी अन्न तयार करतात. तुम्ही प्रकरण ६ मध्ये देखील शिकलात की अन्न हा ऊर्जेचा स्रोत आहे आणि सजीवाच्या प्रत्येक पेशीला ग्लुकोजचे विघटन करून ऊर्जा मिळते. पेशी जीवनाची महत्त्वाची क्रिया करण्यासाठी ही ऊर्जा वापरतात. म्हणून अन्न सजीवाच्या प्रत्येक पेशीपर्यंत उपलब्ध असणे आवश्यक आहे. मुळांनी शोषलेले पाणी आणि पोषकद्रव्ये पानांपर्यंत कसे वाहून नेले जातात याचे तुम्ही कधी विचार केले आहे का? पानांद्वारे तयार केलेले अन्न अन्न तयार करू शकत नाही अशा भागांपर्यंत कसे वाहून नेले जाते?
पाणी आणि खनिजांचे वहन
वनस्पती मुळांद्वारे पाणी आणि खनिजे शोषतात. मुळांना मूळ केस असतात. मूळ केस पाणी आणि पाण्यात विरघळलेल्या खनिज पोषकद्रव्यांचे शोषण वाढवण्यासाठी मुळाचे पृष्ठभाग क्षेत्र वाढवतात. मूळ केस मातीच्या कणांमधील पाण्याशी संपर्कात असतो $[$ आकृती 7.7 (अ)].
मूळापासून पानांपर्यंत पाणी कसे जाते याचा तुम्ही अंदाज लावू शकता? वनस्पतींमध्ये कोणत्या प्रकारची वहन प्रणाली असते?
बूझोचा विचार आहे की वनस्पतींमध्ये संपूर्ण वनस्पतीपर्यंत पाणी वाहून नेण्यासाठी नळ्या असू शकतात जसे की आपल्या घरांमध्ये पाणीपुरवठ्यासाठी असतात.
बरं, बूझो बरोबर आहे. वनस्पतींमध्ये मातीतून पाणी आणि पोषकद्रव्ये वाहून नेण्यासाठी नलिकासदृश वाहिन्या असतात. वाहिन्या विशेष पेशींपासून बनलेल्या असतात, ज्या वाहिका ऊती तयार करतात. ऊती म्हणजे सजीवात विशेषीकृत कार्य करणाऱ्या पेशींचा समूह. वनस्पतीमध्ये पाणी आणि पोषकद्रव्यांच्या वहनासाठीच्या वाहिका ऊतीला जाइलम म्हणतात [आकृती 7.7 (अ)].
जाइलम एक सतत चॅनेलचे नेटवर्क तयार करते जे मुळांना खोड आणि फांद्यांद्वारे पानांशी जोडते आणि अशा प्रकारे संपूर्ण वनस्पतीपर्यंत पाणी वाहून नेते [आकृती 7.7 (ब)].
पहेली म्हणते की तिची आई भेंडी आणि इतर भाज्या किंचित कोरड्या असल्यास पाण्यात ठेवते. तिला जाणून घ्यायचे आहे की त्यांच्यात पाणी कसे प्रवेश कर