पाचन और अवशोषण

भोजन सभी जीवित जीवों की मूलभूत आवश्यकताओं में से एक है। हमारे भोजन के प्रमुख घटक कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा होते हैं। विटामिन और खनिज भी छोटी मात्रा में आवश्यक होते हैं। भोजन ऊर्जा प्रदान करता है और ऊतकों की वृद्धि और मरम्मत के लिए कार्बनिक पदार्थ। हमारे द्वारा लिया गया पानी, चयापचय प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और शरीर के निर्जलीकरण को भी रोकता है। भोजन में मौजूद जैव-बृहत अणु हमारे शरीर द्वारा अपने मूल रूप में उपयोग नहीं किए जा सकते। इन्हें पाचन तंत्र में टूटकर सरल पदार्थों में बदलना पड़ता है। जटिल भोजन पदार्थों को सरल अवशोषणीय रूपों में बदलने की इस प्रक्रिया को पाचन कहा जाता है और यह हमारे पाचन तंत्र द्वारा यांत्रिक और जैव-रासायनिक विधियों से किया जाता है। मानव पाचन तंत्र की सामान्य संरचना चित्र 16.1 में दिखाई गई है।

16.1 पाचन तंत्र

मानव पाचन तंत्र आहार नालिका और संबद्ध ग्रंथियों से बना होता है।

16.1.1 आहार नालिका

आहार नाल एक पूर्ववर्ती छिद्र – मुँह से प्रारंभ होती है और पश्चवर्ती रूप से गुदा से बाहर खुलती है। मुँह बुक्कल गुहा या मौखिक गुहा में जाता है। मौखिक गुहा में कई दाँत और एक पेशीय जीभ होती है। प्रत्येक दाँत जबड़े की हड्डी के सॉकेट में धँसा होता है (चित्र 16.2)। इस प्रकार के संलग्नता को थीकोडॉन्ट कहा जाता है। अधिकांश स्तनधारी, जिनमें मानव भी शामिल हैं, अपने जीवनकाल में दो सेट दाँत बनाते हैं – एक अस्थायी दूध या पर्णपाती दाँतों का सेट जो स्थायी या वयस्क दाँतों के सेट से प्रतिस्थापित होता है। इस प्रकार के दंत व्यवस्था को द्विदंत कहा जाता है। एक वयस्क मानव के 32 स्थायी दाँत होते हैं जो चार भिन्न प्रकार के होते हैं (विषमदंत दंत व्यवस्था), अर्थात् कृंतक (I), कुकुरदंत (C), पूर्वदर्शी (PM) और दर्शी (M)। ऊपरी और निचले जबड़े के प्रत्येक आधे भाग में दाँतों की व्यवस्था क्रम I, C, PM, M में दंत सूत्र द्वारा दर्शाई जाती है जो मानव में है। दाँतों की कठोर चबाने वाली सतह, जो एनामेल से बनी होती है, भोजन के चबाने में सहायता करती है। जीभ एक स्वतंत्र रूप से गतिशील पेशीय अंग है जो मौखिक गुहा के तल से फ्रेनुलम द्वारा जुड़ी होती है। जीभ की ऊपरी सतह पर छोटे उभार होते हैं जिन्हें पैपिला कहा जाता है, जिनमें से कुछ स्वाद कलिकाएँ धारण करते हैं।

मौखिक गुहा एक छोटे निगलन नली में खुलती है जो भोजन और वायु दोनों के लिए सामान्य मार्ग के रूप में कार्य करती है। अन्ननालिका और श्वासनालिका (विंडपाइप) निगलन नली में खुलते हैं। उपास्थि का एक फ्लैप जिसे एपिग्लॉटिस कहा जाता है, निगलन के दौरान ग्लॉटिस—विंडपाइप के उद्घाटन—में भोजन के प्रवेश को रोकता है। अन्ननालिका एक पतली, लंबी नली है जो पीछे की ओर गर्दन, वक्ष और आंत्रपट को पार करती है और एक ‘J’ आकार की थैलीनुमा संरचना जिसे पेट कहा जाता है, में खुलती है। एक पेशीय स्फिंक्टर (गैस्ट्रो-अन्ननालिकीय) पेट में अन्ननालिका के उद्घाटन को नियंत्रित करता है। पेट, जो उदर गुहा के ऊपरी बाएं भाग में स्थित है, के चार प्रमुख भाग होते हैं—एक कार्डियक भाग जिसमें अन्ननालिका खुलती है, एक फंडिक क्षेत्र, बॉडी (मुख्य केंद्रीय क्षेत्र) और एक पायलोरिक भाग जो छोटी आंत के पहले भाग में खुलता है (चित्र 16.3)। छोटी आंत को तीन क्षेत्रों में पहचाना जा सकता है—एक ‘C’ आकार का डुओडेनम, एक लंबा कुंडलित मध्य भाग जेजुनम और एक अत्यधिक कुंडलित इलियम। पेट का डुओडेनम में उद्घाटन पायलोरिक स्फिंक्टर द्वारा संरक्षित होता है। इलियम बड़ी आंत में खुलता है। इसमें सीकम, कोलन और रेक्टम होते हैं। सीकम एक छोटा अंधा थैला होता है जो कुछ सहजीवी सूक्ष्मजीवों को आश्रय देता है। एक संकीर्ण उंगलीनुमा नलिका प्रक्षेप, वर्मिफॉर्म एपेंडिक्स जो एक अवशेषी अंग है, सीकम से उत्पन्न होता है। सीकम कोलन में खुलता है। कोलन को चार भागों में विभाजित किया गया है—एक आरोही, एक अनुप्रस्थ, अवरोही भाग और एक सिग्मॉइड कोलन। अवरोही भाग रेक्टम में खुलता है जो मलद्वार के माध्यम से बाहर खुलता है।

अन्ननालिका से मलाशय तक आहार नाल की दीवार चार परतों से बनी होती है (चित्र 16.4) जिन्हें क्रमशः सिरोसा, मस्कुलैरिस, सब-म्यूकोसा और म्यूकोसा कहा जाता है। सिरोसा सबसे बाहरी परत है और यह पतली मीसोथीलियम (आंतरिक अंगों का उपकला) तथा कुछ संयोजी ऊतकों से बनी होती है। मस्कुलैरिस चिकनी पेशियों से बनती है जो सामान्यतः भीतर की वृत्ताकार और बाहर की अनुदैर्ध्य परतों में व्यवस्थित होती हैं। कुछ भागों में तिरछी पेशी परत भी मौजूद हो सकती है। सब-म्यूकोसल परत ढीले संयोजी ऊतकों से बनी होती है जिनमें नसें, रक्त और लसीका वाहिकाएँ होती हैं। डुओडिनम में सब-म्यूकोसा में ग्रंथियाँ भी पाई जाती हैं। आहार नाल के ल्यूमेन को अस्तर करने वाली सबसे भीतरी परत म्यूकोसा है। यह परत पेट में अनियमित सिलवटें (र्यूगी) और छोटी आंत में अंगुलियों जैसी छोटी सिलवटें विल्ली बनाती है (चित्र 16.5)। विल्ली को अस्तर करने वाली कोशिकाएँ असंख्य सूक्ष्म प्रक्षेपण माइक्रोविल्ली उत्पन्न करती हैं जो ब्रश बॉर्डर जैसी उपस्थिति देते हैं। ये परिवर्तन सतह क्षेत्र को अत्यधिक बढ़ा देते हैं। विल्ली केशिकाओं के जाल और लसीका की एक बड़ी वाहिका लैक्टील से आपूर्त होते हैं। म्यूकोसल उपकला में गॉब्लेट कोशिकाएँ होती हैं जो म्यूकस स्रावित करती हैं जो चिकनाई में सहायता करता है। म्यूकोसा पेट में ग्रंथियाँ (गैस्ट्रिक ग्रंथियाँ) और आंत में विल्ली के आधारों के बीच क्रिप्ट्स (लिबरकुह्न क्रिप्ट्स) भी बनाती है। ये चारों परतें आहार नाल के विभिन्न भागों में परिवर्तन दिखाती हैं।

16.1.2 पाचक ग्रंथियाँ

आहार नालिका से जुड़ी पाचन ग्रंथियों में लार ग्रंथियाँ, यकृत और अग्न्याशय शामिल हैं।

लार मुख्यतः तीन युग्मों की लार ग्रंथियों द्वारा बनाई जाती है—पैरोटिड (गाल), सबमैक्सिलरी/सबमैंडिबुलर (निचले जबड़े) और सबलिंगुअल (जीभ के नीचे)। ये ग्रंथियाँ मुख गुहिका के ठीक बाहर स्थित होती हैं और लार रस को मुख गुहिका में स्रावित करती हैं।

यकृत शरीर की सबसे बड़ी ग्रंथि है, जिसका वजन एक वयस्क मानव में लगभग 1.2 से 1.5 किग्रा होता है। यह उदर गुहिका में, डायाफ्राम के ठीक नीचे स्थित होता है और इसके दो लोब होते हैं। हेपेटिक लोब्यूल यकृत की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाइयाँ होती हैं, जिनमें हेपेटिक कोशिकाएँ रस्सी के रूप में व्यवस्थित होती हैं। प्रत्येक लोब्यूल एक पतले संयोजी ऊतक आवरण से ढका होता है, जिसे ग्लिसन कैप्सूल कहा जाता है। हेपेटिक कोशिकाओं द्वारा स्रावित पित्त हेपेटिक नलिकाओं से होकर गुजरता है और एक पतली पेशीय थैली, जिसे पित्ताशय कहा जाता है, में संचित और सान्द्रित होता है। पित्ताशय की नलिका (सिस्टिक डक्ट) यकृत से आने वाली हेपेटिक नलिका के साथ मिलकर सामान्य पित्त नलिका बनाती है (चित्र 16.6)। पित्त नलिका और अग्न्याशय की नलिका एक साथ डुओडेनम में खुलती हैं, जिसे सामान्य हेपेटो-पैंक्रियाटिक नलिका कहा जाता है और इसे ओड्डी का स्फिंक्टर नामक एक स्फिंक्टर संरक्षित करता है।

अग्न्याशय एक यौगिक (बाह्यस्रावी तथा अंतःस्रावी दोनों) लम्बाकार अंग है जो ‘C’ आकार के ग्रहणी (डुओडेनम) के दोनों सिरों के बीच स्थित होता है। इसका बाह्यस्रावी भाग क्षारीय अग्न्याशयीय रस जिसमें एंजाइम होते हैं, स्रावित करता है और अंतःस्रावी भाग हार्मोन—इंसुलिन तथा ग्लूकागॉन—स्रावित करता है। पाचन की प्रक्रिया यांत्रिक तथा रासायनिक प्रक्रियाओं द्वारा पूर्ण की जाती है।

मुख गुहा दो प्रमुख कार्य करती है—भोजन का चर्वण (चबाना) और निगलने में सहायता। दाँत तथा जीभ लार की सहायता से भोजन को पूरी तरह चबाते और मिलाते हैं। लार में उपस्थित म्यूकस चबाए गए भोजन के कणों को चिकनाई देकर उन्हें एक गोली (बोलस) में बाँधता है। यह गोली तब निगलने या डिग्लूटिशन द्वारा ग्रसनी में और फिर ग्रासनली में पहुँचाई जाती है। गोली ग्रासनली से नीचे क्रमिक पेशीय संकुचनों—जिन्हें पेरिस्टालसिस कहा जाता है—की लहरों द्वारा आगे बढ़ती है। गैस्ट्रो-इसोफेगियल स्फिंक्टर भोजन को आमाशय में जाने से नियंत्रित करता है। मौखिक गुहा में स्रावित लार में इलेक्ट्रोलाइट्स और एंजाइम—सैलिवरी एमिलेज और लाइसोजाइम—होते हैं। पाचन की रासायनिक प्रक्रिया मौखिक गुहा में कार्बोहाइड्रेट विभाजक एंजाइम, सैलिवरी एमिलेज की जल-अपघटक क्रिया द्वारा प्रारंभ होती है। लगभग 30 प्रतिशत स्टार्च इस एंजाइम (इष्टतम pH 6.8) द्वारा यहाँ एक डाइसैकराइड—माल्टोज़—में अपघटित होता है। लार में उपस्थित लाइसोजाइम एक एंटी-बैक्टीरियल एजेंट के रूप में कार्य करता है जो संक्रमणों को रोकता है। Salivary Amylase

पेट की श्लेष्मा झिल्ली में गैस्ट्रिक ग्रंथियाँ होती हैं। गैस्ट्रिक ग्रंथियों में तीन प्रमुख प्रकार की कोशिकाएँ होती हैं: (i) म्यूकस नेक कोशिकाएँ जो म्यूकस स्रावित करती हैं;
(ii) पेप्टिक या चीफ कोशिकाएँ जो प्रोएंजाइम पेप्सिनोजन स्रावित करती हैं; और
(iii) पैराइटल या ऑक्सिन्टिक कोशिकाएँ जो HCl और इंट्रिन्सिक फैक्टर (विटामिन B12 के अवशोषण के लिए आवश्यक फैक्टर) स्रावित करती हैं।

पेट भोजन को 4-5 घंटे तक संग्रहित करता है। पेट की मांसपेशियों की दीवार की मिलाने वाली गतियों द्वारा भोजन पेट के अम्लीय गैस्ट्रिक रस के साथ पूरी तरह मिल जाता है और इसे काइम कहा जाता है। प्रोएंजाइम पेप्सिनोजन, हाइड्रोक्लोरिक एसिड के संपर्क में आने पर सक्रिएंजाइम पेप्सिन में परिवर्तित हो जाता है, जो पेट का प्रोटियोलिटिक एंजाइम है। पेप्सिन प्रोटीनों को प्रोटियोज़ और पेप्टोन (पेप्टाइड्स) में परिवर्तित करता है। गैस्ट्रिक रस में मौजूद म्यूकस और बाइकार्बोनेट्स श्लेष्मा उपकला को अत्यधिक सांद्र हाइड्रोक्लोरिक एसिड से होने वाली क्षति से स्नेहन और सुरक्षा प्रदान करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। HCl पेप्सिन के लिए इष्टतम अम्लीय pH (pH 1.8) प्रदान करता है। रेनिन एक प्रोटियोलिटिक एंजाइम है जो शिशुओं के गैस्ट्रिक रस में पाया जाता है और यह दूध के प्रोटीनों के पाचन में सहायता करता है। गैस्ट्रिक ग्रंथियों द्वारा लिपेज़ की भी थोड़ी मात्रा स्रावित की जाती है।

छोटी आंत की मांसपेशी परत विभिन्न प्रकार की गतियाँ उत्पन्न करती है। ये गतियाँ आंत में भोजन को विभिन्न स्रावों के साथ पूरी तरह मिलाने में सहायता करती हैं और इस प्रकार पाचन में सहायता करती हैं। पित्त, अग्न्याशयीय रस और आंत्र रस ऐसे स्राव हैं जो छोटी आंत में स्रावित होते हैं। अग्न्याशयीय रस और पित्त हेपेटो-पैंक्रियाटिक नली के माध्यम से स्रावित होते हैं। अग्न्याशयीय रस में निष्क्रिय एंजाइम होते हैं - ट्रिप्सिनोजन, काइमोट्रिप्सिनोजन, प्रोकार्बोक्सीपेप्टिडेज़, एमिलेज़, लाइपेज़ और न्यूक्लिएज़। ट्रिप्सिनोजन को आंत्र श्लेष्मा द्वारा स्रावित एक एंजाइम, एंटेरोकाइनेज़ द्वारा सक्रिय ट्रिप्सिन में परिवर्तित किया जाता है, जो बदले में अग्न्याशयीय रस में उपस्थित अन्य एंजाइमों को सक्रिय करता है। डुओडेनम में स्रावित पित्त में पित्त वर्णक (बिलीरूबिन और बिलिवर्डिन), पित्त लवण, कोलेस्ट्रॉल और फॉस्फोलिपिड्स होते हैं लेकिन कोई एंजाइम नहीं होता। पित्त वसा के पायसीकरण में सहायता करता है, अर्थात् वसा को बहुत छोटे माइसेल्स में तोड़ता है। पित्त लाइपेज़ को भी सक्रिय करता है।

आंत्र की श्लेष्मा उपकला में गोबलेट कोशिकाएं होती हैं जो श्लेष का स्राव करती हैं। श्लेष्मा की ब्रश बॉर्डर कोशिकाओं के स्राव के साथ-साथ गोबलेट कोशिकाओं के स्राव मिलकर आंत्र रस या सकस एंटेरिकस बनाते हैं। इस रस में विभिन्न एंजाइम होते हैं जैसे डाइसैकेराइडेस (उदाहरण, माल्टेज), डाइपेप्टिडेस, लाइपेस, न्यूक्लियोसाइडेस आदि। श्लेष्मा के साथ-साथ अग्न्याशय से आने वाले बाइकार्बोनेट आंत्र श्लेष्मा को अम्ल से बचाते हैं और साथ ही एंजाइमी क्रियाओं के लिए क्षारीय माध्यम (pH 7.8) प्रदान करते हैं। उपश्लेष्मा ग्रंथियाँ (ब्रूनर ग्रंथियाँ) भी इसमें सहायता करती हैं।

खाद्य गाढ़ा (काइम) में पहुँचने वाले प्रोटीन, प्रोटीओस और पेप्टोन (आंशिक रूप से हाइड्रोलाइज्ड प्रोटीन) पर अग्न्याशय रस के निम्नलिखित प्रोटियोलिटिक एंजाइम क्रिया करते हैं:

काइम में उपस्थित कार्बोहाइड्रेट अग्न्याशय एमाइलेज द्वारा डाइसैकेराइड में हाइड्रोलाइज होते हैं।

एमाइलेज बहुल शर्करा (स्टार्च) → डाइसैकेराइड

वसाएं लाइपेस द्वारा पित्त की सहायता से डाइ- और मोनोग्लिसराइड में टूटती हैं। लाइपेस

वसाएं → डाइग्लिसराइड → मोनोग्लिसराइड

अग्न्याशय रस में उपस्थित न्यूक्लिएस न्यूक्लिक अम्ल पर क्रिया करके न्यूक्लियोटाइड और न्यूक्लियोसाइड बनाते हैं।

न्यूक्लिएस → न्यूक्लियोटाइड → न्यूक्लियोसाइड न्यूक्लिक अम्ल

सकस एंटेरिकस के एंजाइम उपरोक्त अभिक्रियाओं के अंतिम उत्पादों पर क्रिया करके संबंधित सरल अवशोषणीय रूप बनाते हैं। पाचन के ये अंतिम चरण आंत्र की श्लेष्मा उपकला कोशिकाओं के बहुत निकट होते हैं।

डाइपेप्टिडेस

डाइपेप्टाइड → अमीनो अम्ल

माल्टेज

माल्टोज → ग्लूकोज + ग्लूकोज

लैक्टेस
लैक्टोज → ग्लूकोज + गैलेक्टोज
सुक्रेस
सुक्रोज → ग्लूकोज + फ्रुक्टोज
न्यूक्लियोटाइडेज़
न्यूक्लियोसाइडेज़
न्यूक्लियोटाइड्स → न्यूक्लियोसाइड्स → शर्करा + बेस

लाइपेस
डाई और मोनोग्लिसराइड्स → फैटी एसिड + ग्लिसरॉल

ऊपर उल्लिखित जैव-बृहत् अणुओं का विघटन छोटी आंत के डुओडेनम क्षेत्र में होता है। इस प्रकार बने सरल पदार्थ छोटी आंत के जेजुनम और इलियम क्षेत्रों में अवशोषित होते हैं। अपचित और अवशोषित न होने वाले पदार्थ बड़ी आंत में भेजे जाते हैं।

बड़ी आंत में कोई महत्वपूर्ण पाचन क्रिया नहीं होती। बड़ी आंत के कार्य इस प्रकार हैं:
(i) कुछ जल, खनिज और कुछ औषधियों का अवशोषण;
(ii) श्लेष्मा का स्राव जो अपशिष्ट (अपचित) कणों को आपस में चिपकाने और आसान गुजर के लिए उसे चिकनाई देने में सहायक होता है। अपचित, अवशोषित न होने वाले पदार्थ जिन्हें मल कहा जाता है, इलियो-सीकल वाल्व के माध्यम से बड़ी आंत के सीकम में प्रवेश करते हैं, जो मल के पीछे की ओर प्रवाह को रोकता है। यह मल रेक्टम में अस्थायी रूप से संग्रहित रहता है जब तक कि मलत्याग न हो जाए।

गैस्ट्रो-इंटेस्टाइनल ट्रैक्ट की गतिविधियाँ विभिन्न भागों के उचित समन्वय के लिए तंत्रिकीय और हार्मोनल नियंत्रण के अधीन होती हैं। खाने की दृष्टि, गंध और/या मौखिक गुहा में भोजन की उपस्थिति लार के स्राव को उत्तेजित कर सकती है। गैस्ट्रिक और आंतों के स्राव भी इसी प्रकार तंत्रिकीय संकेतों द्वारा उत्तेजित होते हैं। आहार नाल के विभिन्न भागों की पेशीय गतिविधियों को भी तंत्रिकीय तंत्रों, स्थानीय और सीएनएस दोनों के माध्यम से संचालित किया जा सकता है। पाचन रसों के स्राव का हार्मोनल नियंत्रण गैस्ट्रिक और आंतों की श्लेष्मा द्वारा उत्पादित स्थानीय हार्मोनों द्वारा किया जाता है।

प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और वसा की कैलोरीफिक वैल्यू
(बॉक्स्ड आइटम – मूल्यांकन के लिए नहीं)

पशुओं की ऊर्जा आवश्यकताएँ और भोजन की ऊर्जा सामग्री को ऊष्मा ऊर्जा के माप के रूप में व्यक्त किया जाता है क्योंकि ऊष्मा सभी ऊर्जाओं का अंतिम रूप है। इसे अक्सर कैलोरी (cal) या जूल (J) के रूप में मापा जाता है, जो 1 ग्राम पानी का तापमान 1 °C बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा है। चूँकि यह मान ऊर्जा की बहुत छोटी मात्रा है, शारीरिक वैज्ञानिक सामान्यतः किलोकैलोरी (kcal) या किलोजूल (kJ) का उपयोग करते हैं। एक किलो कैलोरी वह ऊर्जा की मात्रा है जो 1 किलोग्राम पानी का तापमान 1 °C बढ़ाने के लिए आवश्यक होती है। पोषण विशेषज्ञ परंपरागत रूप से kcal को कैलोरी या जूल (हमेशा बड़े अक्षरों में) कहते हैं। बॉम्ब कैलोरीमीटर (ऑक्सीजन से भरा एक बंद धातु कक्ष) में 1 ग्राम भोजन के पूर्ण दहन से मुक्त होने वाली ऊष्मा की मात्रा उसकी सकल कैलोरीफिक या सकल ऊर्जा मान है। 1 ग्राम भोजन के दहन से वास्तव में उपलब्ध होने वाली ऊर्जा की मात्रा भोजन का शारीरिक मान है। कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा के सकल कैलोरीफिक मान क्रमशः 4.1 kcal/g, 5.65 kcal/g और 9.45 kcal/g हैं, जबकि उनके शारीरिक मान क्रमशः 4.0 kcal/g, 4.0 kcal/g और 9.0 kcal/g हैं।

16.2 पचे हुए उत्पादों का अवशोषण

अवशोषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पाचन के अंतिम उत्पाद आंत्र श्लेष्मा से होकर रक्त या लसीका में प्रवेश करते हैं। यह निष्क्रिय, सक्रिय या सुविधा युक्त परिवहन तंत्रों द्वारा किया जाता है। ग्लूकोज़ जैसे मोनोसैकेराइड्स, अमीनो अम्ल और क्लोराइड आयन जैसे कुछ इलेक्ट्रोलाइट्स की थोड़ी मात्रा सामान्यतः सरल विसरण द्वारा अवशोषित होती है। इन पदार्थों का रक्त में प्रवेश सांद्रता प्रवणता पर निर्भर करता है। हालांकि, ग्लूकोज़ और अमीनो अम्ल जैसे कुछ पदार्थ वाहक प्रोटीनों की सहायता से अवशोषित होते हैं। इस तंत्र को सुविधा युक्त परिवहन कहा जाता है।

जल का परिवहन परासरणी प्रवणता पर निर्भर करता है। सक्रिय परिवहन सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध होता है और इसलिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। विभिन्न पोषक तत्व जैसे अमीनो अम्ल, ग्लूकोज़ जैसे मोनोसैकेराइड्स, Na+ जैसे इलेक्ट्रोलाइट्स इस तंत्र द्वारा रक्त में अवशोषित होते हैं। फैटी अम्ल और ग्लिसरॉल जल में अघुलनशील होने के कारण रक्त में अवशोषित नहीं हो सकते। इन्हें पहले माइसेल नामक छोटे बूंदों में समाहित किया जाता है जो आंत्र श्लेष्मा में प्रवेश करते हैं। इन्हें पुनः विली में स्थित लसीका वाहिकाओं (लैक्टियल्स) में परिवहित होने वाले, चाइलोमाइक्रॉन नामक बहुत छोटे प्रोटीन लेपित वसा गोलिकाओं में पुनः गठित किया जाता है। ये लसीका वाहिकाएं अंततः अवशोषित पदार्थों को रक्त प्रवाह में मुक्त करती हैं।

पदार्थों का अवशोषण आहार नाल के विभिन्न भागों—मुँह, पेट, छोटी आंत तथा बड़ी आंत—में होता है, परन्तु अधिकतम अवशोषण छोटी आंत में होता है। अवशोषण का सारांश (अवशोषण के स्थान तथा अवशोषित पदार्थ) सारणी 16.1 में दिया गया है।

अवशोषित पदार्थ अन्ततः ऊतकों तक पहुँचते हैं जो अपनी क्रियाओं हेतु उनका उपयोग करते हैं। इस प्रक्रिया को आत्मसातीकरण कहते हैं।

पाचन अपशिष्ट, जो मलाशय में ठोस सुसंगत मल बनकर संकलित हो जाते हैं, एक तंत्रिकीय प्रतिवर्त उत्पन्न करते हैं जिससे उसे बाहर निकालने की इच्छा या आग्रह उत्पन्न होता है। मल को बाहर गुदा द्वार से निष्कासित करना (मलत्याग) एक स्वैच्छिक प्रक्रिया है तथा यह सामूहिक स्फुरण गति द्वारा सम्पन्न होती है।

16.3 पाचन तंत्र के विकार

आंत्र पथ की शोथ (सूजन) जीवाणु या विषाणु संक्रमण के कारण होने वाली सबसे सामान्य बीमारी है। आंत के परजीवी—जैसे टेपवर्म, राउंडवर्म, थ्रेडवर्म, हुकवर्म, पिनवर्म आदि—द्वारा भी संक्रमण होते हैं।

पीलिया: यकृत प्रभावित होता है, त्वचा तथा आँखें पित्त वर्णकों के जमाव के कारण पीली पड़ जाती हैं।

वमन: यह पेट की सामग्री को मुँह से बाहर निकालने की क्रिया है। यह प्रतिवर्त क्रिया मेडुला में स्थित वमन केन्द्र द्वारा नियंत्रित होती है। वमन से पहले मतली की अनुभूति होती है।

दस्त: मलत्याग की असामान्य बारंबारी तथा मल निर्गमन की बढ़ी हुई तरलता को दस्त कहते हैं। इससे भोजन का अवशोषण घट जाता है।

कब्ज: कब्ज में, मल बड़ी आंत के भीतर रुका रहता है क्योंकि मलत्याग अनियमित रूप से होता है।

अपच: इस स्थिति में, भोजन ठीक से पचता नहीं जिससे पेट भरा हुआ महसूस होता है। अपच के कारण एंजाइमों का अपर्याप्त स्राव, चिंता, फूड पॉइज़निंग, अधिक खाना और मसालेदार भोजन हैं।

PEM

प्रोटीन और कुल खाद्य कैलोरी की आहार संबंधी कमी दक्षिण और दक्षिण-पूर्व एशिया, दक्षिण अमेरिका और पश्चिम तथा मध्य अफ्रीका के कई अविकसित देशों में व्यापक है। प्रोटीन-ऊर्जा कुपोषण (PEM) सूखा, अकाल और राजनीतिक उथल-पुथल के दौरान आबादी के बड़े हिस्सों को प्रभावित कर सकता है। यह बांग्लादेश में मुक्ति युद्ध के दौरान और इथियोपिया में 1980 के दशक के मध्य में गंभीर सूखे के दौरान हुआ। PEM शिशुओं और बच्चों को मैरास्मस और क्वाशियोरकर उत्पन्न करता है।

मैरास्मस प्रोटीन और कैलोरी की एक साथ कमी से उत्पन्न होता है। यह एक वर्ष से कम उम्र के शिशुओं में पाया जाता है, यदि मां का दूध जल्दी ही अन्य खाद्य पदार्थों से बदल दिया जाता है जो प्रोटीन और कैलोरी दोनों में कम होते हैं। यह अक्सर तब होता है जब मां की दूसरी गर्भावस्था या प्रसव हो जाता है जब बड़ा शिशु अभी भी बहुत छोटा होता है। मैरास्मस में, प्रोटीन की कमी से ऊतक प्रोटीन की वृद्धि और प्रतिस्थापन बाधित होती है; शरीर की अत्यधिक क्षीणता और अंगों की पतलापन होता है, त्वचा सूखी, पतली और झुर्रियों वाली हो जाती है। वृद्धि दर और शरीर का वजन काफी कम हो जाते हैं। मस्तिष्क और मानसिक क्षमताओं की वृद्धि और विकास भी बाधित होते हैं।

क्वाशियोरकर प्रोटीन की कमी से होता है, लेकिन कैलोरी की कमी नहीं होती। यह तब होता है जब एक वर्ष से अधिक उम्र के बच्चे को माँ के दूध की जगह उच्च कैलोरी-कम प्रोटीन वाला आहार दिया जाता है। मैरास्मस की तरह, क्वाशियोरकर में भी मांसपेशियों की बर्बादी, अंगों की पतलापन, वृद्धि और मस्तिष्क के विकास में विफलता देखी जाती है। लेकिन मैरास्मस के विपरीत, त्वचा के नीचे अभी भी कुछ वसा बची रहती है; इसके अलावा, व्यापक सूजन और शरीर के अंगों में सूजन देखी जाती है।

सारांश

मानव का पाचन तंत्र एक आहार नालिका और संबद्ध पाचन ग्रंथियों से बना होता है। आहार नालिका में मुँह, मुख गुहा, ग्रसनी, अन्ननालिका, पेट, छोटी आंत, बड़ी आंत, मलाशय और गुदा होते हैं। सहायक पाचन ग्रंथियों में लार ग्रंथियाँ, यकृत (पित्ताशय के साथ) और अग्न्याशय शामिल हैं। मुँह के अंदर दाँत भोजन को चबाते हैं, जीभ भोजन का स्वाद लेती है और इसे उचित चबाने के लिए लार के साथ मिलाकर संचालित करती है। लार में एक स्टार्च पचाने वाला एंजाइम, लार एमिलेज होता है जो स्टार्च को पचाकर माल्टोज (डिसैकेराइड) में बदल देता है। भोजन तब ग्रसनी में जाता है और बोलस के रूप में अन्ननालिका में प्रवेश करता है, जिसे परिस्टाल्टिक गति द्वारा पेट में ले जाया जाता है। पेट में मुख्य रूप से प्रोटीन का पाचन होता है। सरल शर्करा, शराब और दवाओं का अवशोषण भी पेट में होता है।

चाइम (भोजन) छोटी आंत के डुओडेनम भाग में प्रवेश करता है और अग्न्याशयीय रस, पित्त तथा अंततः सक्कस एन्टेरिकस के एंजाइमों द्वारा कार्यरत होता है, जिससे कार्बोहाइड्रेट्स, प्रोटीन और वसा का पाचन पूरा होता है। तत्पश्चात भोजन छोटी आंत के जेजुनम और इलियम भागों में प्रवेश करता है। कार्बोहाइड्रेट्स पचकर ग्लूकोज जैसे मोनोसैकेराइड्स में रूपांतरित हो जाते हैं। प्रोटीन अंततः अमीनो अम्लों में टूट जाते हैं। वसा फैटी अम्ल और ग्लिसरॉल में बदल जाती हैं।

पचे हुए अंतिम उत्पाद आंतों की विल्ली की उपकला परत के माध्यम से शरीर में अवशोषित हो जाते हैं। अपचित भोजन (मल) बड़ी आंत के सीकम में इलियो-सीकल वाल्व के माध्यम से प्रवेश करता है, जो मल पदार्थ के पश्चप्रवाह को रोकता है। अधिकांश जल बड़ी आंत में अवशोषित हो जाता है। अपचित भोजन अर्द्धठोस स्वरूप धारण कर लेता है और फिर रेक्टम, एनल कैनाल में प्रवेश करता है तथा अंततः गुदा के माध्यम से बाहर निष्कासित हो जाता है।

अभ्यास

1. निम्नलिखित में से सही उत्तर चुनिए :

(a) गैस्ट्रिक रस में होता है

(i) पेप्सिन, लाइपेस और रेनिन

(ii) ट्रिप्सिन, लाइपेस और रेनिन

(iii) ट्रिप्सिन, पेप्सिन और लाइपेस

(iv) ट्रिप्सिन, पेप्सिन और रेनिन

(b) सक्कस एंटेरिकस नाम दिया गया है

(i) इलियम और बड़ी आंत के बीच के संधि को

(ii) आंत्र रस को

(iii) आंत में सूजन को

(iv) अपेंडिक्स को

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उत्तर

(a): (i) पेप्सिन, लाइपेस, और रेनिन

गैस्ट्रिक रस में पेप्सिन, लाइपेस और रेनिन होते हैं। पेप्सिन निष्क्रिय रूप में पेप्सिनोजन के रूप में स्रावित होता है, जो $HCl$ द्वारा सक्रिय होता है। पेप्सिन प्रोटीन को पेप्टोन में पचाता है। लाइपेस वसा को फैटी एसिड में तोड़ता है। रेनिन गैस्ट्रिक रस में मौजूद एक फोटोलिटिक एंजाइम है। यह दूध के थक्के बनाने में मदद करता है।

(b): (ii) आंत्र रस

सक्कस एंटेरिकस आंत्र रस का दूसरा नाम है। यह आंत्र ग्रंथि द्वारा स्रावित होता है। आंत्र रस में माल्टेस, लाइपेस, न्यूक्लियोसाइडेस, डाइपेप्टिडेस आदि जैसे विभिन्न एंजाइम होते हैं।

2. कॉलम I का मिलान कॉलम II से कीजिए

कॉलम I	कॉलम II
(a) बिलीरुबिन और बिलिवर्डिन	(i) पैरोटिड
(b) स्टार्च का जल-अपघटन	(ii) पित्त
(c) वसा का पाचन	(iii) लाइपेस
(d) लार ग्रंथि	(iv) एमिलेस

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उत्तर

कॉलम I	कॉलम II
(a) बिलीरुबिन और बिलिवर्डिन	(ii) पित्त
(b) स्टार्च का जल-अपघटन	(iv) एमिलेस
(c) वसा का पाचन	(iii) लाइपेस
(d) लार ग्रंथि	(i) पैरोटिड

3. संक्षेप में उत्तर दीजिए:

(a) आंत में विली क्यों होती हैं लेकिन पेट में नहीं?

(b) पेप्सिनोजन अपनी सक्रिय रूप में कैसे बदलता है?

(c) आहार नाल की दीवार की मूल परतें क्या हैं?

(d) पित्त वसा के पाचन में कैसे सहायता करता है?

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उत्तर

(a) छोटी आंत की म्यूकोसल दीवार लाखों छोटी उंगली-जैसी प्रोजेक्शन बनाती है जिन्हें विली कहा जाता है। ये विली अधिक कुशल भोजन अवशोषण के लिए सतह क्षेत्र बढ़ाती हैं।

इन विली के भीतर अनेक रक्त वाहिकाएँ होती हैं जो प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के पचे उत्पादों को अवशोषित कर रक्त प्रवाह में ले जाती हैं। विली में वसा-पाचन के उत्पादों को अवशोषित करने वाली लसीका वाहिकाएँ भी होती हैं। रक्त प्रवाह से अवशोषित भोजन अंततः शरीर की प्रत्येक कोशिका तक पहुँचाया जाता है।

पेट की म्यूकोसल दीवारें अनियमित सिलवटें बनाती हैं जिन्हें रगाएँ कहा जाता है। ये फैलते पेट के सतह क्षेत्र से आयतन अनुपात को बढ़ाने में सहायता करती हैं।

(b) पेप्सिनोजन पेट की दीवारों में संचित पेप्सिन का पूर्ववर्ती होता है। यह हाइड्रोक्लोरिक अम्ल द्वारा पेप्सिन में परिवर्तित होता है। पेप्सिनोजन के सक्रिय रूप को पेप्सिन कहा जाता है।

पेप्सिनोजन $\xrightarrow{HCl}$ पेप्सिन + निष्क्रिय पेप्टाइड

(निष्क्रिय) (सक्रिय)

(c) आहार नाल की दीवारें चार परतों से बनी होती हैं। ये इस प्रकार हैं:

(i) सीरोसा मानव आहार नाल की सबसे बाहरी परत है। यह स्रावी उपकला कोशिकाओं की एक पतली परत से बनी होती है, जिसके नीचे कुछ संयोजी ऊतक होते हैं।

(ii) मस्कुलैरिस चिकनी पेशियों की एक पतली परत है जिसे बाहरी अनुदैर्ध्य परत और आंतरिक वृत्तीय परत में व्यवस्थित किया गया है।

(iii) सब-म्यूकोसा ढीले संयोजी ऊतकों की एक परत है, जिसमें तंत्रिकाएँ, रक्त और लसीका वाहिकाएँ होती हैं। यह म्यूकोसा का समर्थन करती है।

iv. म्यूकोसा आहार नाल के ल्यूमन की सबसे भीतरी अस्तर है। यह मुख्य रूप से अवशोषण और स्राव में संलग्न होती है।

(d) पित्त एक पाचक रस है जिसे यकृत स्रावित करता है और पित्ताशय में संचित किया जाता है। पित्त रस में बिलिरुबिन और बिलिवर्डिन जैसे पित्त लवण होते हैं। ये बड़े वसा के गोलियों को छोटे गोलियों में तोड़ते हैं ताकि अग्न्याशयी एंजाइम आसानी से उन पर कार्य कर सकें। इस प्रक्रिया को वसा का इमल्सीफिकेशन कहा जाता है। पित्त रस माध्यम को क्षारीय भी बनाता है और लाइपेस को सक्रिय करता है।

4. अग्न्याशयी रस की प्रोटीन के पाचन में भूमिका बताइए।

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उत्तर

अग्न्याशयी रस में ट्रिप्सिनोजन, काइमोट्रिप्सिनोजन और कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ जैसे विविध निष्क्रिय एंजाइम होते हैं। ये एंजाइम प्रोटीन के पाचन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

प्रोटीन-पाचन की शरीरिकी

एंजाइम एंटेरोकाइनेज आंत्र म्यूकोसा द्वारा स्रावित होता है। यह ट्रिप्सिनोजन को ट्रिप्सिन में सक्रिय करता है।

ट्रिप्सिनोजन $\xrightarrow{\text{ एंटेरोकाइनेज }}$ ट्रिप्सिन + निष्क्रिय पेप्टाइड

ट्रिप्सिन तब अग्नाशयी रस के अन्य एंजाइमों जैसे काइमोट्रिप्सिनोजन और कार्बोक्सीपेप्टिडेज को सक्रिय करता है।

काइमोट्रिप्सिनोजन एक दूध जमाने वाला एंजाइम है जो प्रोटीनों को पेप्टाइडों में परिवर्तित करता है।

$ \underset{\text{(निष्क्रिय)}}{\text{काइमोट्रिप्सिनोजन}} \xrightarrow{\text{ ट्रिप्सिन }} \underset{\text{(सक्रिय)}}{\text{काइमोट्रिप्सिन}}$

प्रोटीन $\xrightarrow{\text{ काइमोट्रिप्सिन }}$ पेप्टाइड्स

कार्बोक्सीपेप्टिडेज पेप्टाइड श्रृंखला के कार्बोक्सिल सिरे पर क्रिया करता है और अंतिम अमीनो अम्लों को मुक्त करने में सहायता करता है। इस प्रकार, यह प्रोटीन के पाचन में सहायता करता है।

पेप्टाइड्स $\xrightarrow{\text{ कार्बोक्सीपेप्टिडेज }}$ छोटी पेप्टाइड श्रृंखला + अमीनो अम्ल

इस प्रकार, संक्षेप में, हम कह सकते हैं कि काइम में उपस्थित आंशिक रूप से हाइड्रोलाइज़्ड प्रोटीनों पर अग्नाशयी रस के विभिन्न प्रोटियोलिटिक एंजाइमों द्वारा उनके पूर्ण पाचन के लिए क्रिया की जाती है।

प्रोटीन, पेप्टोन $\xrightarrow[\text{ कार्बोक्सीपेप्टिडेज }]{\text{ ट्रिप्सिन/काइमोट्रिप्सिन }}$ डाइपेप्टाइड और प्रोटिएसेस

5. पेट में प्रोटीन के पाचन की प्रक्रिया का वर्णन कीजिए।

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उत्तर

प्रोटीन का पाचन पेट में प्रारंभ होता है और छोटी आंत में पूर्ण होता है। पेट की दीवारों पर स्थित गैस्ट्रिक ग्रंथियों में स्रावित पाचन रस को गैस्ट्रिक रस कहा जाता है। पेट में प्रवेश करने वाला भोजन इस गैस्ट्रिक रस के साथ मिलकर अम्लीय हो जाता है।

गैस्ट्रिक रस के मुख्य घटक हाइड्रोक्लोरिक एसिड, पेप्सिनोजन, म्यूकस और रेनिन हैं। हाइड्रोक्लोरिक एसिड भोजन के टुकड़ों को घोलता है और एक अम्लीय माध्यम बनाता है ताकि पेप्सिनोजन पेप्सिन में परिवर्तित हो सके। पेप्सिन एक प्रोटीन पचाने वाला एंजाइम है। यह अपने निष्क्रिय रूप पेप्सिनोजन के रूप में स्रावित होता है, जिसे हाइड्रोक्लोरिक एसिड द्वारा सक्रिय किया जाता है। सक्रिय पेप्सिन फिर प्रोटीनों को प्रोटीज़ और पेप्टाइड्स में परिवर्तित करता है।

प्रोटीन $\xrightarrow{\text{ पेप्सिन }}$ प्रोटीज़ + पेप्टाइड्स

रेनिन एक प्रोटियोलिटिक एंजाइम है, जो प्रोरेनिन नामक निष्क्रिय रूप में स्रावित होता है। रेनिन दूध के थक्के बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

6. मानवों का दंत सूत्र दीजिए।

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उत्तर

दंत सूत्र ऊपरी जबड़े और निचले जबड़े के प्रत्येक आधे भाग में दांतों की व्यवस्था को व्यक्त करता है। कुल दांतों की संख्या व्यक्त करने के लिए संपूर्ण सूत्र को दो से गुणा किया जाता है।

मानवों के दूध के दांतों का दंत सूत्र है: $\frac{2102}{2102} \times 2=20$

ऊपरी जबड़े और निचले जबड़े के प्रत्येक आधे भाग में 2 कतार, 1 कुत्ता, और 2 दाढ़ होती हैं। दूध के दांतों में प्रीमोलर अनुपस्थित होते हैं।

मानवों के स्थायी दांतों का दंत सूत्र है: $\frac{2123}{2123} \times 2=32$

ऊपरी जबड़े और निचले जबड़े के प्रत्येक आधे भाग में 2 कतार, 1 कुत्ता, 2 प्रीमोलर और 3 दाढ़ होती हैं। एक वयस्क मानव के 32 स्थायी दांत होते हैं।

7. पित्त रस में कोई पाचक एंजाइम नहीं होते, फिर भी यह पाचन के लिए महत्वपूर्ण क्यों है?

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उत्तर

पित्त एक पाचक रस है जो यकृत द्वारा स्रावित होता है। यद्यपि इसमें कोई पाचक एंजाइम नहीं होते, फिर भी यह वसा के पाचन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। पित्त रस में पित्त लवण, बिलिरुबिन, बिलिवर्डिन जैसे पित्त वर्णक और फॉस्फोलिपिड होते हैं। पित्त लवण बड़े वसा के गोलियों को छोटे गोलियों में तोड़ते हैं ताकि अग्न्याशयी एंजाइम आसानी से उन पर कार्य कर सकें। इस प्रक्रिया को वसा का इमल्सीफिकेशन कहा जाता है। पित्त रस माध्यम को क्षारीय भी बनाता है और लाइपेज को सक्रिय करता है।

8. काइमोट्रिप्सिन की पाचक भूमिका का वर्णन कीजिए। इसी श्रेणी के कौन-से दो अन्य पाचक एंजाइम इसके स्रोत ग्रंथि द्वारा स्रावित होते हैं?

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उत्तर

एंजाइम ट्रिप्सिन (अग्न्याशयी रस में उपस्थित) निष्क्रिय एंजाइम काइमोट्रिप्सिनोजन को काइमोट्रिप्सिन में सक्रिय करता है।

$\underset{\text{(निष्क्रिय)}}{\text{काइमोट्रिप्सिनोजन}} \xrightarrow{\text{ ट्रिप्सिन }} \underset{\text{(सक्रिय)}}{\text{काइमोट्रिप्सिन}}$

सक्रिय काइमोट्रिप्सिन आंशिक रूप से जल-अपघटित प्रोटीनों के आगे के टूटने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

प्रोटीन $\xrightarrow{\text{ काइमोट्रिप्सिन }}$ पेप्टाइड्स

इसी श्रेणी के अन्य पाचक एंजाइम ट्रिप्सिनोजन और कार्बोक्सीपेप्टिडेज हैं। ये एक ही स्रोत ग्रंथि, अग्न्याशय, द्वारा स्रावित होते हैं।

ट्रिप्सिनोजन अग्नाशयी रस में निष्क्रिय रूप में उपस्थित होता है। आंत्र म्यूकोसा द्वारा एंटेरोकाइनेस नामक एंजाइम स्रावित किया जाता है जो ट्रिप्सिनोजन को ट्रिप्सिन में सक्रिय करता है।

ट्रिप्सिनोजन $\xrightarrow{\text{ एंटेरोकाइनेस }}$ ट्रिप्सिन + निष्क्रिय पेप्टाइड

सक्रिय ट्रिप्सिन तब शेष ट्रिप्सिनोजन को आगर हाइड्रोलाइज़ करता है और अन्य अग्नाशयी एंजाइमों जैसे काइमोट्रिप्सिनोजन और कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ को सक्रिय करता है। ट्रिप्सिन प्रोटीनों को पेप्टाइड्स में तोड़ने में भी मदद करता है।

प्रोटीन $\xrightarrow{\text{ ट्रिप्सिन }}$ पेप्टाइड्स

कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ पेप्टाइड श्रृंखला के कार्बोक्सिल सिरे पर कार्य करते हैं और अंतिम अमीनो अम्लों को मुक्त करने में सहायता करते हैं।

पेप्टाइड्स $\xrightarrow{\text{ कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ }}$ छोटी पेप्टाइड श्रृंखला + अमीनो अम्ल

9. पॉलीसैकेराइड और डाइसैकेराइड का पाचन कैसे होता है?

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उत्तर

कार्बोहाइड्रेट्स का पाचन मुंह और आहार नाल के छोटी आंत्र क्षेत्र में होता है। कार्बोहाइड्रेट्स पर कार्य करने वाले एंजाइमों को सामूहिक रूप से कार्बोहाइड्रेज़ कहा जाता है।

मुंह में पाचन:

जैसे ही भोजन मुंह में प्रवेश करता है, यह लार के साथ मिल जाता है। लार लार ग्रंथियों द्वारा स्रावित होती है और इसमें एक पाचन एंजाइम सैलिवरी एमाइलेज़ होता है। यह एंजाइम $pH 6.8$ पर स्टार्च को शर्करा में तोड़ता है।

स्टार्च $\xrightarrow[\text{ pH } 6.8]{\text{ सैलिवरी एमाइलेज़ }}$ माल्टोज़ + आइसोमाल्टोज़ + लिमिट डेक्स्ट्रिन्स

लार का एमिलेस अन्ननालिका में कार्य करता रहता है, लेकिन पेट में इसकी क्रिया रुक जाती है क्योंकि वहाँ अम्लीय वातावरण होता है। इसलिए, पेट में कार्बोहाइड्रेट का पाचन बंद हो जाता है।

छोटी आंत में पाचन:

छोटी आंत में कार्बोहाइड्रेट का पाचन फिर से शुरू होता है। यहाँ भोजन अग्न्याशयी रस और आंत्र रस के साथ मिलता है। अग्न्याशयी रस में अग्न्याशयी एमिलेस होता है जो पॉलीसैकेराइड्स को डाइसैकेराइड्स में विघटित करता है।

स्टार्च $\xrightarrow{\text{ एमिलेस }}$ डाइसैकेराइड्स

(पॉलीसैकेराइड्स)

इसी प्रकार, आंत्र रस में विभिन्न एंजाइम (डाइसैकेराइडेज जैसे माल्टेज, लैक्टेज, सुक्रेज आदि) होते हैं। ये डाइसैकेराइडेज डाइसैकेराइड्स के पाचन में सहायता करते हैं। कार्बोहाइड्रेट का पाचन छोटी आंत में पूर्ण होता है।

$\text{माल्टोज} \xrightarrow{\text{माल्टेज}} \text{2~ग्लूकोज}$

$\text{लैक्टोज} \xrightarrow{\text{लैक्टेज}} \text{ग्लूकोज + गैलेक्टोज}$

$\text{सुक्रोज} \xrightarrow{\text{सुक्रेज}} \text{ग्लूकोज + फ्रक्टोज}$

10. यदि पेट में HCl स्रावित न हो तो क्या होगा?

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उत्तर

हाइड्रोक्लोरिक एसिड पेट की दीवारों पर मौजूद ग्रंथियों द्वारा स्रावित होता है। यह भोजन के टुकड़ों को घोलता है और एक अम्लीय माध्यम बनाता है। यह अम्लीय माध्यम पेप्सिनोजन को पेप्सिन में बदलने की अनुमति देता है। पेप्सिन प्रोटीन के पाचन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसलिए, यदि पेट में HCl स्रावित न हो, तो पेप्सिन सक्रिय नहीं होगा। इससे प्रोटीन का पाचन प्रभावित होगा। प्रोटीन के पचने के लिए लगभग 1.8 का pH आवश्यक होता है। यह pH HCl द्वारा प्राप्त किया जाता है।

11. आपके भोजन में मौजूद मक्खन शरीर में कैसे पचता है और अवशोषित होता है?

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उत्तर

वसा का पाचन:

मक्खन एक वसा उत्पाद है और छोटी आंत में पचता है। यकृत द्वारा स्रावित पित्त रस में पित्त लवण होते हैं जो बड़े वसा के गोलियों को छोटे गोलियों में तोड़ते हैं, ताकि लाइपेज की क्रिया के लिए उनका सतह क्षेत्र बढ़ सके। इस प्रक्रिया को वसा का इमल्सीफिकेशन कहा जाता है।

इसके बाद, अग्न्याशयी रस में मौजूद अग्न्याशयी लाइपेज और आंत्र रस में मौजूद आंत्र लाइपेज वसा अणुओं को ट्राइग्लिसराइड्स, डाइग्लिसराइड्स, मोनोग्लिसराइड्स और अंततः ग्लिसरॉल में हाइड्रोलाइज़ करते हैं।

वसा $\xrightarrow[\text{ लाइपेज }]{\text{ अग्न्याशयी }}$ ट्राइग्लिसराइड्स + डाइग्लिसराइड्स

डाइग्लिसराइड्स और मोनोग्लिसराइड्स $\xrightarrow{\text{ लाइपेज़ }}$ फैटी अम्ल + ग्लिसरॉल

वसा का अवशोषण:

वसा अवशोषण एक सक्रिय प्रक्रिया है। वसा पाचन के दौरान, वसा अम्लों और ग्लिसरॉल में विघटित हो जाती है। हालाँकि, चूँकि ये जल में अविलेय होते हैं, वे सीधे रक्त द्वारा अवशोषित नहीं हो सकते। इसलिए, इन्हें पहले माइसेल नामक छोटे बूंदों में सम्मिलित किया जाता है और फर बाद में आंत्र श्लेष्मा की विल्ली में परिवहित किया जाता है।

इन्हें फिर छोटे सूक्ष्म कणों, जिन्हें काइलोमाइक्रॉन कहा जाता है, में पुनः निर्मित किया जाता है, जो छोटे, प्रोटीन से आवृत वसा गोलियाँ होती हैं। ये काइलोमाइक्रॉन विल्ली में स्थित लसिका वाहिकाओं में परिवहित किए जाते हैं। लसिका वाहिकाओं से, अवशोषित भोजन अंततः रक्तप्रवाह में छोड़ा जाता है और रक्तप्रवाह से शरीर की प्रत्येक कोशिका तक पहुँचता है।

12. विभिन्न भागों से गुजरते हुए भोजन के प्रोटीन पाचन के मुख्य चरणों की चर्चा कीजिए।

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उत्तर

प्रोटीन का पाचन आमाशय में प्रारंभ होता है और छोटी आंत में पूर्ण होता है। प्रोटीन पर कार्य करने वाले एंजाइमों को प्रोटिएस कहा जाता है।

आमाशय में पाचन:

आमाशय की भित्तियों पर स्थित गैस्ट्रिक ग्रंथियों द्वारा स्रावित पाचन रस को गैस्ट्रिक रस कहा जाता है। गैस्ट्रिक रस के मुख्य घटक HCl, पेप्सिनोजन और रेनिन हैं। आमाशय में प्रवेश करने वाला भोजन इस गैस्ट्रिक रस के साथ मिलकर अम्लीय हो जाता है।

अम्लीय माध्यम निष्क्रिय पेप्सिनोजन को सक्रिय पेप्सिन में बदल देता है। सक्रिय पेप्सिन फिर प्रोटीन को प्रोटिएस और पेप्टाइड में परिवर्तित करता है।

प्रोटीन $\xrightarrow{\text{ पेप्सिन }}$ प्रोटिएस + पेप्टाइड

एंजाइम रेनिन दूध के जमने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

छोटी आंत में पाचन:

पेट से आया भोजन छोटी आंत में उपस्थित तीन एंजाइमों—अग्न्याशयीय रस, आंत्रीय रस (जिसे सक्कस एंटेरिकस कहा जाता है) और पित्त रस—द्वारा क्रिया करता है।

अग्न्याशयीय रस की क्रिया

अग्न्याशयीय रस में निष्क्रिय एंजाइमों की एक श्रृंखला होती है जैसे ट्रिप्सिनोजन, काइमोट्रिप्सिनोजन और कार्बोक्सीपेप्टिडेज़। ये एंजाइम निष्क्रिय अवस्था में होते हैं। आंत्रीय श्लेष्मा द्वारा स्रावित एंटेरोकाइनेज़ एंजाइम ट्रिप्सिनोजन को ट्रिप्सिन में सक्रिय करता है।

ट्रिप्सिनोजन $\xrightarrow{\text{ एंटेरोकाइनेज़ }}$ ट्रिप्सिन + निष्क्रिय पेप्टाइड

सक्रिय ट्रिप्सिन फिर अग्न्याशयीय रस के अन्य एंजाइमों को सक्रिय करता है।

काइमोट्रिप्सिनोजन एक प्रोटीन विघटनकारी एंजाइम है जो प्रोटीनों को पेप्टाइडों में तोड़ता है।

काइमोट्रिप्सिनोजन $\xrightarrow{\text{ ट्रिप्सिन }}$ काइमोट्रिप्सिन

प्रोटीन $\xrightarrow{\text{ काइमोट्रिप्सिन }}$ पेप्टाइड

कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ पेप्टाइड श्रृंखला के कार्बोक्सिल सिरे पर क्रिया करते हैं और अंतिम अमीनो अम्लों को मुक्त करने में मदद करते हैं।

पेप्टाइड $\xrightarrow{\text{ कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ }}$ छोटी पेप्टाइड श्रृंखला + अमीनो अम्ल

पित्त रस की क्रिया

पित्त रस में बिलिरुबिन और बिलिवर्डिन जैसे पित्त लवण होते हैं जो बड़े वसा के गोलियों को छोटे गोलियों में तोड़ते हैं ताकि अग्न्याशयीय एंजाइम आसानी से उन पर क्रिया कर सकें। इस प्रक्रिया को वसा का इमल्सीफिकेशन कहा जाता है। पित्त रस माध्यम को क्षारीय भी बनाता है और लाइपेज़ को सक्रिय करता है। लाइपेज़ फिर वसा को डाइग्लिसराइड और मोनोग्लिसराइड में तोड़ता है।

आंतों के रस की क्रिया

आंतों के रस में विभिन्न प्रकार के एंजाइम होते हैं। अग्न्याशयी एमिलेज बहुशर्कराओं को द्विशर्कराओं में पचाता है। माल्टेज, लैक्टेज, सुक्रेज आदि द्विशर्करेज द्विशर्कराओं को और आगे पचाते हैं।

प्रोटिएस पेप्टाइड्स को डाइपेप्टाइड्स में और अंत में अमीनो अम्लों में जलअपघटित करते हैं।

डाइपेप्टाइड्स $\xrightarrow{\text{ डाइपेप्टिडेस }}$ अमीनो अम्ल

अग्न्याशयी लाइपेज वसाओं को डाइग्लिसराइड्स और मोनोग्लिसराइड्स में तोड़ता है।

न्यूक्लिएसेज न्यूक्लिक अम्लों को न्यूक्लियोटाइड्स और न्यूक्लियोसाइड्स में तोड़ते हैं।

13. थीकोडॉन्ट और डाइफायोडॉन्ट शब्द की व्याख्या कीजिए।

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उत्तर

थीकोडॉन्ट एक प्रकार का दंतिष्करण है जिसमें दांत जबड़े की हड्डी की गहरी सॉकेटों में एम्बेडेड होते हैं। एंकिलोसिस अनुपस्थित होता है और जड़ें बेलनाकार होती हैं।

उदाहरणों में जीवित मगरमच्छ और स्तनधारी शामिल हैं।

डाइफायोडॉन्ट एक प्रकार का दंतिष्करण है जिसमें जीव के जीवनकाल में दो क्रमिक दांतों के सेट विकसित होते हैं। पहला सेट दांत अस्थायी होता है और दूसरा सेट स्थायी होता है।

दूध के दांत स्थायी वयस्क दांतों द्वारा प्रतिस्थापित हो जाते हैं।

इस प्रकार के दंतुरण मनुष्यों में देखे जा सकते हैं।

14. वयस्क मनुष्य में विभिन्न प्रकार के दांतों के नाम और उनकी संख्या बताइए।

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उत्तर

वयस्क मनुष्य में चार प्रकार के दांत होते हैं। वे इस प्रकार हैं:

(i) काटने वाले दांत (इनसाइज़र्स)

सामने के आठ दांत काटने वाले होते हैं। ऊपरी जबड़े और निचले जबड़े में चार-चार काटने वाले दांत होते हैं। ये काटने के लिए होते हैं।

(ii) छेदने वाले दांत (कैनाइन्स)

काटने वाले दांतों के दोनों ओर नुकीले दांत छेदने वाले होते हैं। ये चार संख्या में होते हैं, ऊपरी जबड़े और निचले जबड़े में दो-दो होते हैं। ये फाड़ने के लिए होते हैं।

(iii) दाढ़ (प्रीमोलर्स)

ये कैनाइन्स के बगल में होते हैं। ये आठ संख्या में होते हैं, ऊपरी जबड़े और निचले जबड़े में चार-चार होते हैं। ये पीसने के लिए होते हैं।

(iv) मोलर्स

ये जबड़े के अंत में, दाढ़ के बगल में होते हैं। बारह मोलर्स होते हैं, ऊपरी जबड़े और निचले जबड़े में छह-छह होते हैं।

इस प्रकार, मनुष्यों में दंत सूत्र है

$ \frac{2123}{2123} \times 2=32 $

इसका अर्थ है कि ऊपरी जबड़े और निचले जबड़े के प्रत्येक आधे भाग में 2 काटने वाले, 1 छेदने वाला, 2 दाढ़ और 3 मोलर्स होते हैं। इस प्रकार, एक वयस्क मनुष्य में 32 स्थायी दांत होते हैं।

15. यकृत के कार्य क्या हैं?

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उत्तर

लीवर शरीर का सबसे बड़ा और सबसे भारी आंतरिक अंग है। यह पाचन में सीधे तौर पर शामिल नहीं होता, लेकिन पाचन रस स्रावित करता है। यह पित्त स्रावित करता है जो वसा के पायसीकरण में प्रमुख भूमिका निभाता है।