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WBB • कक्षा XII • Biology • अध्याय 7
अनुमानित समय: 45 Mins
प्रगति: अध्ययनरत

Human Health and Diseases

मानव स्वास्थ्य तथा रोग आधुनिक जीव विज्ञान एवं चिकित्सा विज्ञान का अत्यंत महत्वपूर्ण अध्याय है, जो मानव शरीर की कार्यिकीय सुदृढ़ता बनाए रखने की क्रियाविधि, संक्रामक एवं असंक्रामक रोगों के रोगजनक कारणों व संचरण विधियों, प्रतिरक्षा तंत्र के जटिल आणविक संगठन तथा अर्बुद विज्ञान (कैंसर), एड्स एवं मादक द्रव्यों के कुप्रयोग के जैविक दुष्प्रभावों का विस्तृत वैज्ञानिक विश्लेषण प्रस्तुत करता है। इस अध्याय में विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) की स्वास्थ्य की समग्र परिभाषा, प्रमुख जीवाणुजन्य (टाइफॉयड एवं न्यूमोनिया), विषाणुजन्य (सामान्य जुकाम), प्रोटोजोआजन्य (मलेरिया एवं अमीबता), कृमिजन्य (एस्केरिसता एवं फाइलेरिया) तथा कवकजन्य (दाद) रोगों का नैदानिक अध्ययन शामिल है। मलेरिया परजीवी प्लाज्मोडियम के द्वि-पोषकीय जीवन चक्र, यकृत शाइजोगोनी तथा लाल रक्त कणिकाओं के फटने पर हीमोजोइन टॉक्सिन विमोचन की प्रक्रिया विस्तार से समझाई गई है। इसके अतिरिक्त सहज प्रतिरक्षा के चार प्राकृतिक रोध, B-कोशिका तरल व T-कोशिका कोशिका-माध्यित प्रतिरक्षा, अंग प्रत्यारोपण में ऊतक अस्वीकृति, प्रतिरक्षी अणु की H2L2 आणविक संरचना, पांच प्रकार के इम्यूनोग्लोबुलिन, एलर्जी, स्वप्रतिरक्षा, एचआईवी के रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन, कैंसर कोशिकाओं के संस्पर्श संदमन लोप व मेटास्टेसिस तथा विभिन्न नशीले पदार्थों के तंत्रिका तंत्र पर दुष्प्रभावों का प्रामाणिक विवरण प्रस्तुत किया गया है।

यह अध्याय क्यों महत्वपूर्ण है

प्रतिरक्षा विज्ञान, संक्रामक रोग विज्ञान तथा ऑन्कोलॉजी का गहन अध्ययन आधुनिक जनस्वास्थ्य संरक्षण, महामारी नियंत्रण तथा जैव चिकित्सीय अनुसंधान की आधारशिला है। एंटीजन-एंटीबॉडी अंतःक्रियाओं एवं प्रतिरक्षात्मक स्मृति की आणविक समझ से ही आधुनिक टीकों (जैसे हेपेटाइटिस-बी का पुनःसंयोजक टीका), मोनोक्लोनल एंटीबॉडी उपचार तथा सफल अंग प्रत्यारोपण के प्रोटोकॉल संभव हुए हैं। एचआईवी रेट्रोवायरस के गुणन चक्र तथा CD4+ T-कोशिकाओं के ह्रास को समझकर एंटीरेट्रोवायरल थेरेपी (ART) द्वारा रोगियों का जीवनकाल बढ़ाया जाता है। वहीं दूसरी ओर संस्पर्श संदमन के लोप, प्रोटो-ऑन्कोजीन के सक्रियण तथा रक्त द्वारा कैंसर के दूरस्थ फैलाव (मेटास्टेसिस) की रोकथाम में आधुनिक कीमोथेरेपी और इम्यूनोथेरेपी की महत्वपूर्ण भूमिका है। इसके साथ ही ओपिओइड, कैनाबिनोइड तथा कोकीन जैसे घातक नशीले पदार्थों के न्यूरोफार्माकोलॉजिकल प्रभावों का ज्ञान युवाओं को व्यसन, शारीरिक निर्भरता तथा यकृत सिरोसिस से बचाने और समाज में नशामुक्ति व पुनर्वास कार्यक्रमों को प्रभावी बनाने में अत्यंत उपयोगी सिद्ध होता है।

अध्याय रूपरेखा एवं प्रगति

1 स्वास्थ्य की अवधारणा एवं मानव में स...
2 प्रतिरक्षा विज्ञान: सहज प्रतिरक्षा...
3 प्रतिरक्षी (एंटीबॉडी) की आणविक संरच...
4 प्रतिरक्षा तंत्र के विकार: एलर्जी,...
5 एड्स (AIDS - एचआईवी का गुणन चक्र) ए...
6 ड्रग एवं अल्कोहल कुप्रयोग: ओपिओइड,...

सम्पूर्ण सैद्धांतिक एवं वैचारिक अध्ययन

स्वास्थ्य की अवधारणा एवं मानव में सामान्य संक्रामक रोग: जीवाणु, विषाणु, प्रोटोजोआ, कृमि तथा कवक जनित रोग

1. स्वास्थ्य की जैविक संकल्पना एवं प्रबंधन

विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के अनुसार, स्वास्थ्य केवल रोग या शारीरिक दुर्बलता की अनुपस्थिति नहीं है, अपितु यह व्यक्ति की पूर्ण शारीरिक, मानसिक एवं सामाजिक कल्याण की एक संतुलित अवस्था है। उत्तम स्वास्थ्य बनाए रखने के लिए संतुलित आहार, व्यक्तिगत व पर्यावरणीय स्वच्छता, नियमित व्यायाम, योग, संक्रामक रोगों के प्रति जागरूकता, समय पर टीकाकरण तथा अपशिष्ट पदार्थों का उचित निपटान अत्यंत आवश्यक है।

2. मानव में सामान्य संक्रामक रोगों की तुलनात्मक तालिका

उच्च माध्यमिक पाठ्यक्रम में शामिल प्रमुख रोगजनकों, उनके संचरण, प्रभावित अंगों तथा नैदानिक लक्षणों का तुलनात्मक विवरण नीचे दिया गया है:

रोग का नाम एवं वर्ग रोगजनक जीव संचरण की विधि प्रभावित अंग एवं प्रमुख लक्षण नैदानिक परीक्षण एवं विशेष तथ्य
टाइफॉयड (आंत्र ज्वर)
जीवाणुजन्य
Salmonella typhi दूषित भोजन तथा जल के अंतर्ग्रहण द्वारा (मलोत्सर्जन-मुख मार्ग)। छोटी आंत; लगातार उच्च ज्वर (39°C–40°C), पेट दर्द, कब्ज, सिरदर्द, भूख न लगना; गंभीर स्थिति में आंत्र वेधन (Intestinal perforation) तथा मृत्यु। विडाल परीक्षण (Widal Test); प्रसिद्ध रसोइया मैरी मेलॉन ("टाइफॉयड मैरी")।
न्यूमोनिया
जीवाणुजन्य
Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae संक्रमित व्यक्ति के खांसने/छींकने से निकले ड्रॉपलेट्स या बर्तनों के साझा प्रयोग से। फेफड़ों की वायु कूपिकाएं (Alveoli) तरल व श्लेष्मा से भर जाती हैं, जिससे श्वसन में गंभीर कठिनाई होती है; कंपकंपी युक्त ज्वर, खांसी; अत्यधिक गंभीर मामलों में होंठ व नाखून नीले (Cyanotic) पड़ जाते हैं। कूपिकाओं में द्रव भरने के कारण सामान्य जुकाम से भिन्न।
सामान्य जुकाम (Common Cold)
विषाणुजन्य
Rhino viruses हवा में उपस्थित ड्रॉपलेट्स तथा संदूषित वस्तुओं (पेन, किताबें, दरवाजों के हैंडल) द्वारा। नासा मार्ग एवं ऊपरी श्वसन पथ (फेफड़े कभी संक्रमित नहीं होते); नासा अवरोध, तरल स्राव, गले में खराश, स्वरभंग, खांसी; 3 से 7 दिनों तक रहता है। स्वतः सीमित विषाणु संक्रमण; एंटीबायोटिक्स अप्रभावी।
अमीबता (अमीबी पेचिश)
प्रोटोजोआजन्य
Entamoeba histolytica घरेलू मक्खियां (Musca domestica) मल से संक्रामक पुटियों को भोजन व जल तक पहुंचाती हैं। बड़ी आंत की श्लेष्मा झिल्ली; मरोड़ के साथ पेट दर्द, कब्ज, अत्यधिक श्लेष्मा एवं रक्त के थक्कों से युक्त मल। मल की सूक्ष्मदर्शी जांच में चतुष्केंद्रकी पुटियों (Tetranucleate cysts) की पहचान।
एस्केरिसता (Ascariasis)
कृमिजन्य
Ascaris lumbricoides (गोलकृमि) संक्रमित मल से दूषित जल, अपक्व सब्जियों तथा फलों के सेवन द्वारा अंडों का अंतर्ग्रहण। छोटी आंत की गुहा; आंतरिक रक्तस्राव, पेशीय दर्द, ज्वर, अरक्तता (एनीमिया) तथा आंत के मार्ग का पूर्ण अवरोध। संक्रमित व्यक्ति के मल में निकले अंडे मृदा को संदूषित करते हैं।
फाइलेरिया (हाथीपांव / Elephantiasis)
कृमिजन्य
Wuchereria bancrofti, Wuchereria malayi मादा Culex मच्छर के काटने से माइक्रोफाइलेरिया लार्वा का रक्त में प्रवेश। निचले अंगों की लसिका वाहिनियां एवं जननांग; लसिका वाहिनियों में दीर्घकालिक सूजन के कारण पैर तथा अंडकोश फूलकर हाथी के पैर के समान विकृत हो जाते हैं। माइक्रोफाइलेरिया की रात्रि कालीन सक्रियता (Nocturnal periodicity) के कारण रक्त का नमूना रात में लिया जाता है।
दाद (Ringworm)
कवकजन्य
Microsporum, Trichophyton, Epidermophyton संक्रमित व्यक्ति की त्वचा के प्रत्यक्ष संपर्क, संदूषित तौलिया, कंघी या वस्त्रों के उपयोग से। त्वचा, नाखून एवं खोपड़ी की केराटिन परत; त्वचा पर सूखी, शल्की, लाल चकत्तेदार गोल वलयिकाएं (Lesions) तथा तीव्र खुजली। गर्मी एवं नमी त्वचा के वलनों (जांघों, अंगुलियों के बीच) में कवक की वृद्धि को तेज करते हैं।
3. प्लाज्मोडियम का जीवन चक्र एवं मलेरिया की पैथोलॉजी

मलेरिया परजीवी Plasmodium एक द्वि-पोषकीय (Digenetic) प्रोटोजोआ है, जिसके जीवन चक्र को पूर्ण होने हेतु दो पोषकों की आवश्यकता होती है:

  • मानव पोषक (माध्यमिक पोषक - अलैंगिक प्रावस्था / शाइजोगोनी):
    • संक्रामक प्रावस्था: संक्रमित मादा Anopheles मच्छर के काटने पर उसकी लार से सुईनुमा तर्कुरूपी स्पोरोजोआइट (Sporozoite) मानव रक्त में प्रवेश करते हैं।
    • यकृत शाइजोगोनी: स्पोरोजोआइट यकृत कोशिकाओं में पहुंचकर अलैंगिक बहुविखंडन (शाइजोगोनी) द्वारा मीरोजोआइट बनाते हैं।
    • एरिथ्रोसाइटिक शाइजोगोनी: मीरोजोआइट लाल रक्त कणिकाओं (RBC) पर आक्रमण कर ट्रोफोजोआइट (मुद्रिका प्रावस्था) तथा अमीबॉइड प्रावस्था से गुजरते हुए शाइजॉन्ट बनाते हैं।
    • हीमोजोइन विमोचन एवं ज्वर: परजीवी हीमोग्लोबिन के ग्लोबिन भाग का पाचन करता है और विषाक्त लौह भाग को हीमोजोइन (Haemozoin) क्रिस्टल में बदल देता है। RBC के फटने पर हीमोजोइन रक्त में मुक्त होता है, जो हाइपोथैलेमस को उत्तेजित कर प्रत्येक 48 या 72 घंटे में कंपकंपी के साथ तेज आवर्ती ज्वर उत्पन्न करता है।
    • गैमीटोसाइट निर्माण: कुछ मीरोजोआइट RBC में नर व मादा गैमीटोसाइट में रूपांतरित हो जाते हैं।
  • मादा एनोफेलीज मच्छर (प्राथमिक/निश्चित पोषक - लैंगिक प्रावस्था / युग्मन एवं स्पोरोगोनी):
    • रक्त चूसते समय मच्छर गैमीटोसाइट ग्रहण करता है। मच्छर की आहारनाल में निषेचन द्वारा गतिमान ऊकाइनीट (Ookinete) बनता है।
    • ऊकाइनीट आमाशय भित्ति को भेदकर ऊसिस्ट (Oocyst) बनाता है और स्पोरोगोनी द्वारा हजारों स्पोरोजोआइट बनाकर मच्छर की लार ग्रंथियों में संचित कर देता है।
  • Plasmodium falciparum घातक मैलिग्नेंट टर्शियन मलेरिया उत्पन्न करता है, जो मस्तिष्क की रक्त केशिकाओं को अवरुद्ध कर मृत्यु का कारण बन सकता है।

प्रतिरक्षा विज्ञान: सहज प्रतिरक्षा के चार रोध एवं उपार्जित प्रतिरक्षा (तरल बनाम कोशिका-माध्यित)

1. सहज (प्राकृतिक) प्रतिरक्षा: चार प्राकृतिक रोध प्रणालियां

सहज प्रतिरक्षा (Innate Immunity) जन्मजात एवं अविशिष्ट रक्षा तंत्र है जो शरीर में रोगाणुओं के प्रवेश को रोकने हेतु तुरंत सक्रिय होता है:

रोध का प्रकार शारीरिक / कार्यिकीय घटक कार्यप्रणाली एवं क्रियाविधि
1. शारीरिक रोध (Physical Barrier) अक्षत त्वचा (स्ट्रेटम कॉर्नियम), श्वसन, पाचन एवं जनन-मूत्र पथ की श्लेष्मा (Mucus) झिल्ली। त्वचा रोगाणुओं के प्रवेश में यांत्रिक अवरोध उत्पन्न करती है; चिपचिपी श्लेष्मा झिल्ली धूल एवं रोगाणुओं को फंसाकर सिलिया द्वारा बाहर निकालती है।
2. कार्यिकीय रोध (Physiological Barrier) आमाशय का हाइड्रोक्लोरिक अम्ल ($HCl$), मुख की लार तथा अश्रु में उपस्थित लाइसोजाइम (Lysozyme)। आमाशय की तीव्र अम्लता जीवाणुओं को मारती है; लाइसोजाइम एंजाइम जीवाणुओं की पेप्टिडोग्लाइकन कोशिका भित्ति को घोलकर नष्ट करता है।
3. कोशिकीय रोध (Cellular Barrier) बहुरूपकेंद्रकी श्वेताणु (PMNL-न्यूट्रोफिल), मोनोसाइट, मैक्रोफेज तथा प्राकृतिक मारक कोशिकाएं (NK Cells)। भक्षकाणुक्रिया (Phagocytosis) द्वारा रोगाणुओं का अंतर्ग्रहण व पाचन; NK कोशिकाएं संक्रमित अथवा कैंसर कोशिकाओं को छिद्रित कर नष्ट करती हैं।
4. साइटोकाइन रोध (Cytokine Barrier) इंटरफेरॉन (Interferons - IFN-$lpha$, IFN-$eta$, IFN-$\gamma$)। विषाणु-संक्रमित कोशिकाओं द्वारा स्रावित ग्लाइकोप्रोटीन जो समीपवर्ती असंक्रमित कोशिकाओं को एंटीवायरल प्रोटीन बनाने हेतु प्रेरित कर विषाणु गुणन रोकते हैं।
2. उपार्जित प्रतिरक्षा: विशिष्टता, स्मृति एवं द्वि-शाखीय रक्षा तंत्र

उपार्जित प्रतिरक्षा (Acquired Immunity) रोगजनक-विशिष्ट रक्षा प्रणाली है, जिसकी मुख्य विशेषताएं विशिष्टता, विविधता, स्व व पर में विभेदन तथा प्रतिरक्षात्मक स्मृति (Memory) हैं:

  • प्राथमिक अनुक्रिया (Primary Response): जब शरीर पहली बार किसी एंटीजन के संपर्क में आता है; यह मंद गति एवं निम्न तीव्रता की होती है (मुख्यतः IgM एंटीबॉडी) तथा स्मृति कोशिकाएं बनती हैं।
  • द्वितीयक / ऐनाम्नेस्टिक अनुक्रिया (Secondary Response): उसी एंटीजन के पुनः संपर्क में आने पर पूर्व-निर्मित स्मृति B एवं T कोशिकाओं के कारण अत्यधिक तीव्र गति व उच्च मात्रा में IgG एंटीबॉडी उत्पन्न होते हैं।
  • उपार्जित प्रतिरक्षा की दो प्रमुख शाखाएं:
    • तरल प्रतिरक्षा (Humoral / Antibody-Mediated Immunity - AMI): यह B-लिम्फोसाइट्स द्वारा संचालित होती है। एंटीजन की पहचान के बाद B-कोशिकाएं विभेदित होकर एंटीबॉडी स्रावी प्लाज्मा कोशिकाओं एवं स्मृति B-कोशिकाओं में बदल जाती हैं। यह बाह्यकोशिकीय रोगाणुओं तथा टॉक्सिन्स को नष्ट करती है।
    • कोशिका-माध्यित प्रतिरक्षा (Cell-Mediated Immunity - CMI): यह थाइमस में परिपक्व होने वाली T-लिम्फोसाइट्स (सहायक $T_H$, साइटोटॉक्सिक मारक $T_C$, निरोधक $T_S$) द्वारा संचालित होती है। यह अंतःकोशिकीय रोगाणुओं (वायरस, माइकोबैक्टीरियम) तथा कैंसर कोशिकाओं को नष्ट करती है।
    • अंग प्रत्यारोपण में अस्वीकृति (Graft Rejection): वृक्क या हृदय प्रत्यारोपण में अंग अस्वीकृति हेतु मुख्य रूप से कोशिका-माध्यित प्रतिरक्षा (CMI) उत्तरदायी है। T-कोशिकाएं दाता अंग के विदेशी HLA/MHC प्रतिजनों को पहचानकर ग्राफ्ट को नष्ट करने लगती हैं। इसलिए अंग प्रत्यारोपण के बाद आजन्म साइक्लोस्पोरिन A जैसे प्रतिरक्षा-संदमक (Immunosuppressant) दिए जाते हैं।

प्रतिरक्षी (एंटीबॉडी) की आणविक संरचना (H2L2), पांच वर्ग एवं सक्रिय बनाम निष्क्रिय प्रतिरक्षा

1. प्रतिरक्षी अणु की संरचना ($H_2L_2$)

प्रतिरक्षी (Immunoglobulin, Ig) Y-आकार का ग्लाइकोप्रोटीन अणु है, जो चार पॉलीपेप्टाइड शृंखलाओं का बना होता है और डाइसल्फाइड ($-S-S-$) बंधों द्वारा परस्पर जुड़ा होता है:

  • दो समान भारी शृंखलाएं (Heavy / H Chains): प्रत्येक का आणविक भार लगभग 50–70 kDa (लगभग 450 अमीनो अम्ल); भारी शृंखला के प्रकार ($\gamma, lpha, \mu, \epsilon, \delta$) पर एंटीबॉडी का वर्ग निर्भर करता है।
  • दो समान हल्की शृंखलाएं (Light / L Chains): प्रत्येक का आणविक भार लगभग 25 kDa (लगभग 220 अमीनो अम्ल); कप्पा ($\kappa$) या लैम्ब्डा ($\lambda$) प्रकार की।
  • गाठनिक खंड:
    • परिवर्तनशील खंड ($V_H$ एवं $V_L$): Y-आकार के दोनों ऊपरी सिरों (अमीनो टर्मिनल) पर स्थित होता है। इसका खांचनुमा सिरा पैराटोप (Paratope) कहलाता है, जो एंटीजन के एपिटोप (Epitope) से ताले-चाबी की भांति जुड़ता है। इसमें दो एंटीजन-बंधन खंड (Fab) होते हैं।
    • स्थिर खंड ($C_H$ एवं $C_L$): Y-आकार का निचला तना (Fc खंड) जो मैक्रोफेज के ग्राहियों से जुड़ने तथा अपरा पारगमन में सहायक है।
    • हिंज क्षेत्र (Hinge Region): प्रोलिन युक्त लचीला भाग जो दोनों Fab भुजाओं को कोण बदलने की स्वतंत्रता देता है।
2. इम्यूनोग्लोबुलिन वर्गों (IgG, IgA, IgM, IgE, IgD) की तुलनात्मक तालिका
प्रतिरक्षी वर्ग आणविक रूप व संयोजकता सीरम सांद्रता (%) प्रमुख कार्य एवं नैदानिक भूमिका
IgG एकलक / मोनोमर (संयोजकता = 2) 75–80% (सर्वाधिक प्रचुर) द्वितीयक प्रतिरक्षा अनुक्रिया का मुख्य एंटीबॉडी; एकमात्र एंटीबॉडी जो अपरा (Placenta) को पार कर भ्रूण को प्राकृतिक निष्क्रिय प्रतिरक्षा प्रदान करता है।
IgA द्विलक / डाइमर (J-शृंखला युक्त, संयोजकता = 4) 10–15% स्रावी एंटीबॉडी; मां के प्रथम दूध यानी कोलोस्ट्रम (खींस), लार, आंसुओं तथा श्लेष्मा में उपस्थित; नवजात शिशु की आंतों को संक्रमण से बचाता है।
IgM पंचलक / पेंटामर (J-शृंखला युक्त, संयोजकता = 10) 5–10% (विशालतम अणु) संक्रमण के विरुद्ध सबसे पहले बनने वाला एंटीबॉडी (प्राथमिक अनुक्रिया); 10 बंधन स्थल होने से शक्तिशाली समूहन (Agglutination) करता है।
IgE एकलक / मोनोमर (संयोजकता = 2) < 0.05% (अल्प मात्रा) मास्ट कोशिकाओं तथा बेसोफिल से जुड़ता है; एलर्जी के समय मास्ट कोशिकाओं से हिस्टामिन व सेरोटोनिन का स्राव कराकर एलर्जी व एनाफिलेक्सिस उत्पन्न करता है।
IgD एकलक / मोनोमर (संयोजकता = 2) < 1% परिपक्व B-लिम्फोसाइट की सतह पर ग्राही के रूप में उपस्थित होकर B-कोशिकाओं के सक्रियण को नियंत्रित करता है।
3. सक्रिय बनाम निष्क्रिय प्रतिरक्षा एवं टीकाकरण
  • सक्रिय प्रतिरक्षा (Active Immunity): जब व्यक्ति का अपना शरीर एंटीजन के संपर्क में आने पर स्वयं एंटीबॉडी तथा स्मृति कोशिकाएं बनाता है। यह धीमी गति से कार्य करती है किंतु दीर्घकालिक सुरक्षा देती है।
    • प्राकृतिक सक्रिय: चेचक या खसरे के प्राकृतिक संक्रमण से उबरने के बाद जीवन भर बनी रहने वाली प्रतिरक्षा।
    • कृत्रिम सक्रिय (टीकाकरण): दुर्बल या मृत रोगाणुओं का टीका लगाकर स्मृति कोशिकाएं बनाना (जैसे बीसीजी, पोलियो OPV, MMR, पुनःसंयोजक यीस्ट कोशिका में बना हेपेटाइटिस-बी टीका)।
  • निष्क्रिय प्रतिरक्षा (Passive Immunity): जब अन्य जीव के शरीर में पहले से तैयार (रेडीमेड) एंटीबॉडी रोगी के शरीर में सीधे प्रविष्ट कराए जाते हैं। यह तत्काल राहत देती है परंतु इसमें कोई स्मृति कोशिका नहीं बनती।
    • प्राकृतिक निष्क्रिय: माता के गर्भ में अपरा पार कर आने वाला IgG तथा कोलोस्ट्रम द्वारा शिशु को मिलने वाला IgA।
    • कृत्रिम निष्क्रिय: टिटनेस का आपातकालीन सीरम (ATS), रेबीज-रोधी सीरम तथा सर्पदंश में दिया जाने वाला एंटी-वेनम (ASV) इंजेक्शन।

प्रतिरक्षा तंत्र के विकार: एलर्जी, स्वप्रतिरक्षा (ऑटोइम्यूनिटी) एवं लसिकाभ अंग (प्राथमिक बनाम द्वितीयक)

1. एलर्जी (टाइप-I अतिसंवेदनशीलता)

पर्यावरण में उपस्थित हानिरहित बाह्य पदार्थों (एलर्जन जैसे परागकण, धूल के कण, पशुओं के बाल/रूसी, कवक बीजाणु) के प्रति प्रतिरक्षा तंत्र की अतिरंजित अनुक्रिया को एलर्जी कहते हैं:

  • मध्यस्थ एंटीबॉडी: यह पूर्णतः IgE प्रतिरक्षी द्वारा संचालित होती है।
  • क्रियाविधि: एलर्जन के प्रथम संपर्क में प्लाज्मा कोशिकाओं से IgE स्रावित होकर ऊतकों की मास्ट कोशिकाओं (Mast cells) तथा रक्त के बेसोफिल की सतह पर बंध जाता है।
  • विदानगीकरण (Degranulation): एलर्जन के पुनः संपर्क में आने पर मास्ट कोशिकाएं फट जाती हैं और उनसे संचित रासायनिक मध्यस्थ हिस्टामिन (Histamine) तथा सेरोटोनिन (Serotonin) तीव्र वेग से स्रावित होते हैं।
  • लक्षण: छींक आना, आंखों से पानी बहना, नाक बहना, त्वचा पर पित्ती तथा श्वसनिकाओं के संकुचन से सांस लेने में कठिनाई (दमा)।
  • उपचार: एंटीहिस्टामिन, एड्रीनेलिन (एपिनेफ्रीन) तथा कॉर्टिकोस्टेरॉयड औषधियों के प्रयोग से एलर्जी के लक्षण तुरंत कम हो जाते हैं।
2. स्वप्रतिरक्षा या ऑटोइम्यूनिटी (Autoimmunity)

जब प्रतिरक्षा तंत्र 'स्व' (Self) एवं 'पर' (Non-self) में भेद करने की क्षमता खो देता है और अपनी ही स्वस्थ कोशिकाओं व ऊतकों पर आक्रमण कर उन्हें नष्ट करने लगता है, तो इसे स्वप्रतिरक्षा रोग कहते हैं:

रोग का नाम लक्ष्य ऊतक / ऑटो-एंटीजन पैथोलॉजिकल प्रभाव
रूमेटॉइड संधिशोथ (गठिया) अस्थि संधियों की साइनोवियल झिल्ली। ऑटोएंटीबॉडीज साइनोवियल झिल्ली में जमा होकर दीर्घकालिक प्रदाह, उपास्थि का क्षरण तथा जोड़ों में तीव्र दर्द व विकृति उत्पन्न करती हैं।
मायस्थेनिया ग्रेविस तंत्रिका-पेशी संधि के एसिटिलकोलीन ग्राही। ऑटोएंटीबॉडीज ग्राहियों को अवरुद्ध कर देती हैं जिससे पेशियों में उद्दीपन नहीं पहुंचता; निरंतर पेशीय दुर्बलता एवं पक्षाघात।
हाशिमोटो का थायरॉइड रोग थायरॉइड कूपिका कोशिकाएं। थायरॉइड ग्रंथि नष्ट हो जाती है जिससे गंभीर हाइपोथायरायडिज्म हो जाता है।
3. लसिकाभ अंगों का पदानुक्रम (Lymphoid Organs)
  • प्राथमिक लसिकाभ अंग (Primary Lymphoid Organs): वे अंग जहां अपरिपक्व लिम्फोसाइट्स की उत्पत्ति होती है और वे एंटीजन-संवेदनशील परिपक्व कोशिकाओं में बदलते हैं:
    • अस्थि मज्जा (Bone Marrow): सभी रक्त कोशिकाओं का जन्मस्थान; यहीं पर B-लिम्फोसाइट्स का परिपक्वन होता है।
    • थाइमस (Thymus): वक्ष गुहा में हृदय के ऊपर स्थित द्विपालित अंग; यहां T-लिम्फोसाइट्स परिपक्व व प्रशिक्षित होते हैं। यौवनारंभ के पश्चात यह धीरे-धीरे सिकुड़ता जाता है।
  • द्वितीयक लसिकाभ अंग (Secondary Lymphoid Organs): वे अंग जहां परिपक्व लिम्फोसाइट्स एंटीजन के संपर्क में आते हैं, विभाजित होते हैं और कार्य करते हैं:
    • प्लीहा (Spleen): सेम के बीज के आकार का बड़ा अंग; रक्त में मौजूद रोगाणुओं को छानता है और पुरानी लाल रक्त कणिकाओं को नष्ट करता है ("RBC का कब्रिस्तान")।
    • लसिका ग्रंथियां (Lymph Nodes): लसिका वाहिकाओं के जाल में स्थित छोटी गांठें; लसिका में फंसे रोगाणुओं को नष्ट करती हैं।
    • MALT (Mucosa-Associated Lymphoid Tissue): श्वसन, पाचन तथा जनन-मूत्र पथ के अस्तर में स्थित लसिकाभ ऊतक, जो मानव शरीर के कुल लसिकाभ ऊतक का लगभग 50% भाग बनाता है।

एड्स (AIDS - एचआईवी का गुणन चक्र) एवं कैंसर (अर्बुद, कार्सिनोजन तथा कीमोथेरेपी)

1. एक्वायर्ड इम्यूनो डेफिशिएंसी सिंड्रोम (AIDS)

एड्स (AIDS) का कारक ह्यूमन इम्यूनोडेफिशिएंसी वायरस (HIV) है, जो एक आवरणयुक्त रेट्रोवायरस है। इसके कैप्सिड में दो समान एकल-रज्जुक RNA ($ssRNA$) तथा रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज एंजाइम पाया जाता है:

  • संचरण के साधन: संक्रमित व्यक्ति से असुरक्षित यौन संबंध, संक्रमित रक्त या रक्त उत्पादों का आधान, संक्रमित सुइयों का साझा उपयोग तथा संक्रमित माता से अपरा द्वारा भ्रूण में संचरण। (हाथ मिलाने, छूने या साथ भोजन करने से नहीं फैलता)।
  • मानव शरीर में विषाणु का गुणन चक्र:
    1. HIV का ग्लाइकोप्रोटीन gp120 मैक्रोफेज तथा सहायक T-लिम्फोसाइट्स ($T_H$) की सतह पर स्थित CD4 ग्राहियों से जुड़ता है।
    2. कोशिका में प्रवेश के पश्चात वायरल रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज एंजाइम वायरल ssRNA से पूरक द्वि-रज्जुक DNA ($dsDNA$) का संश्लेषण करता है।
    3. वायरल इंटीग्रेज एंजाइम की सहायता से यह वायरल DNA पोषक कोशिका के केंद्रकीय जीनोम में समाविष्ट होकर प्रो-वायरस बना लेता है।
    4. 'HIV कारखाना' (HIV Factory): मैक्रोफेज कोशिका वायरस उत्पादन के दौरान तुरंत नष्ट नहीं होती, बल्कि लगातार नए विषाणु कण बनाकर बाहर निकालती रहती है; इसलिए इसे 'HIV फैक्ट्री' कहते हैं।
    5. साथ ही विषाणु सहायक T-कोशिकाओं ($T_H$) में तेजी से गुणन कर उन्हें फाड़कर नष्ट करता रहता है।
  • रोग की परिणति: रक्त में CD4+ सहायक T-कोशिकाओं की संख्या सामान्य (500–1500/μL) से घटकर 200/μL से नीचे आ जाती है। इससे प्रतिरक्षा तंत्र पूर्णतः ध्वस्त हो जाता है और रोगी Mycobacterium, टॉक्सोप्लाज्मा तथा कवकों के घातक अवसरवादी संक्रमणों (Opportunistic infections) का शिकार हो जाता है।
  • निदान एवं उपचार: प्रारंभिक परीक्षण ELISA तथा पुष्टिकारी परीक्षण वेस्टर्न ब्लॉट (Western Blot) है। एंटीरेट्रोवायरल थेरेपी (ART - जैसे जिडोवुडिन/AZT) से जीवनकाल बढ़ाया जा सकता है, किंतु पूर्ण उपचार संभव नहीं है।
2. कैंसर की जैविकी (Neoplasia) एवं अर्बुद विज्ञान

कोशिकाओं के अनियंत्रित समसूत्री विभाजन तथा असामान्य ऊतक वृद्धि को कैंसर (अर्बुद) कहते हैं:

  • कैंसर कोशिकाओं के प्रमुख लक्षण:
    • संस्पर्श संदमन (Contact Inhibition) का लोप: सामान्य कोशिकाएं अन्य कोशिकाओं के संपर्क में आने पर विभाजन रोक देती हैं। कैंसर कोशिकाएं इस गुण को खो देती हैं और अनियंत्रित विभाजित होकर ट्यूमर बनाती हैं।
    • मेटास्टेसिस (Metastasis): यह घातक (मैलिग्नेंट) अर्बुद का सबसे डरावना लक्षण है। प्राथमिक ट्यूमर से कोशिकाएं टूटकर रक्त व लसिका द्वारा शरीर के दूरस्थ अंगों में पहुंचकर नए द्वितीयक ट्यूमर स्थापित करती हैं।
  • सुदम (Benign) बनाम दुर्दम (Malignant) अर्बुद की तुलनात्मक तालिका:
लक्षण सुदम अर्बुद (Benign / गैर-कैंसरयुक्त) दुर्दम अर्बुद (Malignant / कैंसरयुक्त)
संपुट (Capsule) संयोजी ऊतक के स्पष्ट संपुट द्वारा घिरा रहता है। संपुटरहित, अनियमित व आक्रामक सीमाएं।
वृद्धि की दर धीमी एवं स्थानीय समसूत्री वृद्धि। अत्यधिक तीव्र, अनियंत्रित व आक्रामक विभाजन।
आक्रमणशीलता मूल स्थान तक सीमित रहता है; समीपवर्ती ऊतकों में नहीं फैलता। समीपवर्ती स्वस्थ ऊतकों में सक्रिय रूप से घुसपैठ कर नष्ट करता है।
मेटास्टेसिस अनुपस्थित (दूरस्थ अंगों में कभी नहीं फैलता)। उपस्थित (रक्त व लसिका द्वारा अन्य अंगों में द्वितीयक ट्यूमर बनाता है)।
कोशिकीय विभेदन सुविभेदित कोशिकाएं, मूल ऊतक से समानता। अविभेदित, असामान्य केंद्रकयुक्त एनाप्लास्टिक कोशिकाएं।
हानिकारक प्रभाव व उपचार कम हानिकारक; शल्यक्रिया द्वारा आसानी से निकाला जा सकता है। अत्यंत घातक व जानलेवा; सर्जरी, विकिरण व कीमोथेरेपी की आवश्यकता।
  • कार्सिनोजन (कैंसर प्रेरक कारक):
    • भौतिक कारक: आयनकारी विकिरण (X-किरणें, गामा किरणें) तथा गैर-आयनकारी UV किरणें।
    • रासायनिक कारक: तंबाकू के धुएं में उपस्थित बेंजो[ए]पाइरीन जो फेफड़ों का कैंसर करता है; कोलतार, एस्बेस्टस।
    • जैविक कारक: ऑन्कोजेनिक वायरस; सामान्य कोशिकाओं में उपस्थित प्रोटो-ऑन्कोजीन ($c ext{-}onc$) का सक्रिय ऑन्कोजीन में रूपांतरण।
  • कैंसर का उपचार: शल्यक्रिया (Surgery), विकिरण चिकित्सा (Radiotherapy), कीमोथेरेपी (सदाबहार Catharanthus roseus से प्राप्त विन्क्रिस्टीन एवं विन्ब्लास्टीन एल्केलॉइड) तथा इम्यूनोथेरेपी (जैविक अनुक्रिया रूपांतरक $lpha$-इंटरफेरॉन का प्रयोग)।

ड्रग एवं अल्कोहल कुप्रयोग: ओपिओइड, कैनाबिनोइड, कोकीन, यकृत सिरोसिस एवं व्यसन गतिशीलता

1. प्रमुख नशीले पदार्थों (Drugs) का औषधीय वर्गीकरण

किशोरों द्वारा दुरुपयोग किए जाने वाले मुख्य नशीले पदार्थों के स्रोत, ग्राही तथा शारीरिक प्रभाव नीचे दिए गए हैं:

ड्रग का वर्ग पादप / रासायनिक स्रोत ग्राही एवं सेवन की विधि औषधीय प्रभाव एवं दुष्प्रभाव
ओपिओइड (Opioids) अफीम पोस्त (Papaver somniferum) के कच्चे कैप्सूल का लेटेक्स (दूध)। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र एवं जठरांत्र पथ के ओपिओइड ग्राही। नाक द्वारा सूंघकर या इंजेक्शन द्वारा। मॉर्फिन: अत्यंत प्रभावी शामक व दर्दनाशक (सर्जरी के बाद उपयोगी)।
हेरोइन (स्मैक / डाइएसिटिलमॉर्फिन): मॉर्फिन के एसिटिलीकरण से प्राप्त गंधहीन सफेद रवेदार यौगिक; शक्तिशाली अवसादक (Depressant) जो शारीरिक क्रियाओं को धीमा करता है।
कैनाबिनोइड (Cannabinoids) भांग के पौधे (Cannabis sativa) के पुष्पक्रम, पत्तियां एवं राल। मस्तिष्क के कैनाबिनोइड ग्राही। धूम्रपान द्वारा अथवा मुंह से खाकर। मारिजुआना, हशीश, चरस एवं गांजा; संवेदी भ्रम तथा मिथ्या आनंद; शरीर के हृदय-परिसंचरण तंत्र (Cardiovascular System) को गंभीर रूप से क्षति पहुंचाता है।
कोकीन (Coca Alkaloid) दक्षिण अमेरिकी कोका पौधे (Erythroxylum coca) की पत्तियां। तंत्रिका तंत्र में न्यूरोट्रांसमीटर डोपामिन (Dopamine) के पुनर्गृहण (Reuptake) में बाधा डालता है। 'कोक' या 'क्रैक'; केंद्रीय तंत्रिका तंत्र का तीव्र उद्दीपक (Stimulant), तीव्र ऊर्जा व आनंद का झूठा अहसास; अत्यधिक मात्रा में भयानक विभ्रम (Hallucinations) उत्पन्न करता है।
विभ्रमकारी औषधियां (Hallucinogens) Atropa belladonna, Datura, तथा एर्गट कवक से प्राप्त LSD। मस्तिष्क के सेरोटोनिन संवेदी मार्ग। दृष्टिभ्रम, श्रवणभ्रम, समय व स्थान के बोध का लोप तथा तीव्र मानसिक विकृति।
2. तंबाकू एवं अल्कोहल की विषाक्तता तथा यकृत सिरोसिस
  • तंबाकू: इसमें घातक एल्केलॉइड निकोटीन (Nicotine) पाया जाता है। निकोटीन एड्रीनल ग्रंथि को उत्तेजित कर एड्रीनेलिन का स्राव बढ़ाता है, जिससे रक्तदाब तथा हृदय गति बढ़ जाती है। धुएं में उपस्थित कार्बन मोनोऑक्साइड ($CO$) हीमोग्लोबिन से जुड़कर कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है जिससे रक्त की ऑक्सीजन वहन क्षमता घट जाती है। फेफड़ों, मुख व मूत्राशय का कैंसर, वातस्फीति (एमफाइसीमा) एवं कोरोनरी हृदय रोग उत्पन्न करता है।
  • अल्कोलह (शराब): अत्यधिक मद्यपान से यकृत में वसा का संचय (फैटी लिवर), हेपेटाइटिस तथा अंततः यकृत सिरोसिस (Cirrhosis of Liver) हो जाता है। यकृत के कार्यशील ऊतक रेशेदार निष्क्रिय ऊतक में बदल जाते हैं जिससे यकृत काम करना बंद कर देता है और रोगी की मृत्यु हो जाती है।
3. व्यसन (Addiction), निर्भरता एवं विनिवर्तन संलक्षण (Withdrawal Syndrome)
  • व्यसन (Addiction): नशीले पदार्थों के क्षणिक सुखद प्रभावों के प्रति मनोवैज्ञानिक लगाव। बार-बार उपयोग से ग्राहियों की संवेदनशीलता घट जाती है और पूर्व प्रभाव पाने हेतु खुराक बढ़ानी पड़ती है (सहनशीलता या Tolerance)।
  • शारीरिक निर्भरता (Dependence): शरीर का ड्रग्स की उपस्थिति के प्रति इस प्रकार अनुकूलित हो जाना कि उनके बिना शारीरिक क्रियाएं सामान्य न रह सकें।
  • विनिवर्तन संलक्षण (Withdrawal Syndrome): जब कोई व्यसनी अचानक ड्रग्स लेना बंद कर देता है, तो शरीर में अत्यधिक घबराहट, कंपकंपी, पसीना आना, मतली, उल्टी तथा अनिद्रा जैसे कष्टकारी लक्षण प्रकट होते हैं।
  • रोकथाम एवं नियंत्रण: साथियों के अनुचित दबाव से बचना, माता-पिता व शिक्षकों से मार्गदर्शन लेना, रचनात्मक गतिविधियों (खेलकूद, योग) में भाग लेना तथा आवश्यकता पड़ने पर मनोवैज्ञानिक एवं पुनर्वास केंद्र की सहायता लेना।

महत्वपूर्ण जैविक संकल्पनाएँ, प्रक्रियाएँ एवं आरेख

प्रतिरक्षी अणु की चतुर्थक संरचना एवं अनुपात सूत्र
प्रतिरक्षी अणु = H_2L_2 (2 भारी शृंखलाएं + 2 हल्की शृंखलाएं)
नैदानिक एड्स (AIDS) हेतु CD4+ T-हेल्पर थ्रेशहोल्ड
[CD4^+ T_H कोशिकाओं की संख्या] < 200 cells/ (सामान्य: 500–1500 cells/)
रेट्रोवाइरस केंद्रीय डोग्मा का विपरीत प्रवाह (रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन)
वायरल ssRNA →{रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज} cDNA →{DNA पॉलिमरेज} dsDNA →{इंटीग्रेज} पोषक जीनोम प्रो-वायरस
टाइप-I एलर्जी अनुक्रिया मास्ट कोशिका हिस्टामिन विमोचन पथ
एलर्जन + 2 IgE →{Fc RI क्रॉस-लिंक} मास्ट कोशिका विदारण → हिस्टामिन + सेरोटोनिन
टाइफॉयड निदान हेतु विडाल परीक्षण समूहन सिद्धांत
रोगी एंटीबॉडी + Salmonella typhi (O एवं H एंटीजन) → समूहन / थक्का (टाइटर ≥ 1:160)
मलेरिया कंपकंपी ज्वर का हीमोजोइन विमोचन चक्र
लाल रक्त कणिका विदारण → हीमोजोइन क्रिस्टल + पायरोजन → हाइपोथैलेमस उत्तेजन → कंपकंपी के साथ ज्वर

अवधारणात्मक हल उदाहरण एवं अनुप्रयोग (Solved Examples)

उदाहरण 1
सहज प्रतिरक्षा तथा उपार्जित प्रतिरक्षा में विशिष्टता, प्रतिरक्षात्मक स्मृति, अनुक्रिया की गति तथा कोशिकीय घटकों के आधार पर अंतर स्पष्ट कीजिए। (2 अंक)
विस्तृत समाधान / उत्तर:

1. विशिष्टता एवं स्मृति (1 अंक):

  • सहज प्रतिरक्षा: यह जन्मजात एवं अविशिष्ट रक्षा प्रणाली है; किसी विशिष्ट रोगाणु के प्रति विशिष्टता प्रदर्शित नहीं करती और इसमें कोई प्रतिरक्षात्मक स्मृति नहीं बनती।
  • उपार्जित प्रतिरक्षा: यह अत्यधिक रोगाणु-विशिष्ट है; इसमें प्रथम संक्रमण के बाद स्मृति B व T कोशिकाएं बनती हैं जो पुनः संक्रमण पर अत्यंत तीव्र अनुक्रिया करती हैं।

2. गति एवं कोशिकीय घटक (1 अंक):

  • सहज प्रतिरक्षा: रोगाणु प्रवेश पर तुरंत कार्य करती है; इसमें त्वचा, श्लेष्मा, न्यूट्रोफिल, मैक्रोफेज, NK कोशिकाएं तथा इंटरफेरॉन भाग लेते हैं।
  • उपार्जित प्रतिरक्षा: प्रारंभिक अनुक्रिया में समय लेती है (लैग प्रावस्था); इसमें B-लिम्फोसाइट्स (एंटीबॉडी स्रावी प्लाज्मा कोशिकाएं) तथा T-लिम्फोसाइट्स भाग लेते हैं।
उदाहरण 2
एक प्रतिरक्षी अणु (H2L2) की सुव्यवस्थित संरचना का आरेखीय विवरण दीजिए। Fab एवं Fc खंड, पैराटोप, एंटीजन-बंधन स्थल तथा डाइसल्फाइड बंधों की स्थिति दर्शाइए। (3 अंक)
विस्तृत समाधान / उत्तर:

1. शृंखला संगठन (1 अंक):

  • प्रतिरक्षी अणु Y-आकार का ग्लाइकोप्रोटीन है, जिसे $H_2L_2$ द्वारा निरूपित किया जाता है। यह दो समान भारी शृंखलाओं (H) (~50 kDa) तथा दो समान हल्की शृंखलाओं (L) (~25 kDa) से मिलकर बना होता है।
  • सभी शृंखलाएं अंतर-शृंखला तथा अंतः-शृंखला सहसंयोजक डाइसल्फाइड ($-S-S-$) बंधों द्वारा परस्पर जुड़ी रहती हैं।

2. Fab एवं Fc खंड (1 अंक):

  • Fab खंड (Fragment antigen-binding): Y-आकार की दोनों ऊपरी भुजाएं जो परिवर्तनशील खंडों ($V_H, V_L$) से बनी होती हैं। इसका सिरा पैराटोप (Paratope) कहलाता है, जो एंटीजन के एपिटोप से जुड़ता है।
  • Fc खंड (Fragment crystallizable): Y-आकार का निचला तना जो स्थिर खंडों ($C_H$) से बना होता है; यह मैक्रोफेज ग्राहियों से जुड़ने तथा पूरक सक्रियण में कार्य करता है।

3. हिंज क्षेत्र एवं संयोजकता (1 अंक):

  • लचीला हिंज क्षेत्र दोनों Fab भुजाओं को कोण बदलने की सुविधा प्रदान करता है। प्रत्येक एंटीबॉडी अणु दो एंटीजन से एक साथ जुड़ सकता है (द्विसंयोजी / Bivalent)।
उदाहरण 3
प्लाज्मोडियम वाइवैक्स के द्वि-पोषकीय जीवन चक्र का वर्णन कीजिए। मानव तथा मादा एनोफेलीज मच्छर में होने वाली प्रमुख घटनाओं को संक्षेप में लिखिए। (3 अंक)
विस्तृत समाधान / उत्तर:

1. मानव में अलैंगिक जीवन चक्र (शाइजोगोनी) (1.5 अंक):

  • संक्रमण व यकृत प्रावस्था: मादा Anopheles मच्छर के काटने से लार द्वारा सूईनुमा स्पोरोजोआइट मानव रक्त में प्रवेश कर यकृत कोशिकाओं में पहुंचते हैं और बहुविखंडन द्वारा मीरोजोआइट बनाते हैं।
  • RBC प्रावस्था: मीरोजोआइट RBC पर आक्रमण कर ट्रोफोजोआइट बनाते हैं और एरिथ्रोसाइटिक शाइजोगोनी करते हैं।
  • हीमोजोइन व ज्वर: RBC फटने पर विषाक्त हीमोजोइन मुक्त होता है, जिससे प्रत्येक 48 घंटे में कंपकंपी के साथ तेज ज्वर आता है।
  • गैमीटोसाइट निर्माण: कुछ मीरोजोआइट नर व मादा गैमीटोसाइट में बदल जाते हैं।

2. मच्छर में लैंगिक जीवन चक्र (स्पोरोगोनी) (1.5 अंक):

  • रक्त चूसते समय मच्छर गैमीटोसाइट ग्रहण करता है। मच्छर की आहारनाल में निषेचन से गतिमान ऊकाइनीट बनता है।
  • ऊकाइनीट आमाशय भित्ति में ऊसिस्ट बनाता है और स्पोरोगोनी द्वारा हजारों स्पोरोजोआइट बनाकर लार ग्रंथियों में संचित कर देता है।
उदाहरण 4
मानव शरीर में एचआईवी (HIV) के प्रतिकृतियन चक्र की व्याख्या कीजिए। मैक्रोफेज को 'HIV कारखाना' क्यों कहते हैं तथा सहायक T-कोशिकाओं के विनाश से एड्स क्यों हो जाता है? (4 अंक)
विस्तृत समाधान / उत्तर:

1. प्रवेश एवं रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन (1.5 अंक):

  • HIV रेट्रोवायरस अपने ग्लाइकोप्रोटीन gp120 की मदद से मैक्रोफेज एवं सहायक T-कोशिकाओं ($T_H$) के CD4 ग्राहियों से जुड़कर कोशिका में प्रवेश करता है।
  • कोशिका द्रव्य में वायरल रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज एंजाइम वायरल ssRNA से पूरक द्वि-रज्जुक DNA ($dsDNA$) बनाता है।

2. केंद्रक में समावेशन एवं 'HIV फैक्ट्री' (1.5 अंक):

  • वायरल इंटीग्रेज एंजाइम इस DNA को पोषक जीनोम में जोड़कर प्रो-वायरस बनाता है।
  • HIV फैक्ट्री: मैक्रोफेज कोशिका वायरस निर्माण के दौरान तुरंत नष्ट नहीं होती, बल्कि निरंतर नए वायरस कण बनाकर बाहर निकालती रहती है; इसलिए इसे 'HIV कारखाना' कहा जाता है।

3. T-हेल्पर कोशिकाओं का ह्रास एवं एड्स (1 अंक):

  • इसके साथ ही वायरस सहायक T-लिम्फोसाइट्स ($T_H$) में तेजी से गुणन कर उन्हें नष्ट करने लगता है।
  • रक्त में CD4+ T-कोशिकाओं की संख्या 200/μL से नीचे गिर जाती है, जिससे प्रतिरक्षा तंत्र नष्ट हो जाता है और व्यक्ति अवसरवादी संक्रमणों (जैसे टीबी, न्यूमोनिया, कवक) से घिरकर एड्स का शिकार हो जाता है।
उदाहरण 5
सुदम (Benign) एवं दुर्दम (Malignant) अर्बुद में अंतर स्पष्ट कीजिए। संस्पर्श संदमन तथा मेटास्टेसिस से आप क्या समझते हैं? कार्सिनोजेन के तीन वर्गों के उदाहरण दीजिए। (4 अंक)
विस्तृत समाधान / उत्तर:

1. सुदम बनाम दुर्दम अर्बुद (1.5 अंक):

  • सुदम अर्बुद (Benign): संपुटित होता है, मूल स्थान तक सीमित रहता है, समीपवर्ती ऊतकों में नहीं फैलता, मेटास्टेसिस नहीं करता तथा कम हानिकारक होता है।
  • दुर्दम अर्बुद (Malignant): आवरणहीन होता है, तीव्र गति से विभाजित होकर समीपवर्ती स्वस्थ ऊतकों को नष्ट करता है तथा रक्त द्वारा दूरस्थ अंगों में फैलता है (मेटास्टेसिस करता है); यही वास्तविक कैंसर है।

2. संस्पर्श संदमन एवं मेटास्टेसिस (1 अंक):

  • संस्पर्श संदमन (Contact Inhibition): सामान्य कोशिकाओं का वह गुण जिसके कारण अन्य कोशिकाओं के संपर्क में आने पर उनका विभाजन रुक जाता है। कैंसर कोशिकाएं इस गुण को खो देती हैं और अनियंत्रित विभाजित होकर ट्यूमर बनाती हैं।
  • मेटास्टेसिस (Metastasis): दुर्दम अर्बुद से कैंसर कोशिकाओं का टूटकर रक्त या लसिका द्वारा शरीर के अन्य अंगों में फैलकर नए द्वितीयक ट्यूमर बनाने की क्षमता।

3. कार्सिनोजेन के तीन वर्ग (1.5 अंक):

  • भौतिक कार्सिनोजेन: X-किरणें, गामा किरणें तथा हानिकारक UV किरणें।
  • रासायनिक कार्सिनोजेन: तंबाकू के धुएं का बेंजो[ए]पाइरीन (फेफड़ों का कैंसर); कोलतार, एस्बेस्टस।
  • जैविक कार्सिनोजेन: ऑन्कोजेनिक वायरस (जैसे HPV) तथा कोशिकाओं के प्रोटो-ऑन्कोजीन का सक्रिय ऑन्कोजीन में रूपांतरण।
उदाहरण 6
मादक द्रव्यों एवं अल्कोहल के कुप्रयोग का विस्तृत औषधीय विश्लेषण कीजिए। ओपिओइड, कैनाबिनोइड तथा कोकीन के स्रोत, ग्राही एवं शारीरिक प्रभावों का उल्लेख कीजिए। सहनशीलता, निर्भरता तथा विनिवर्तन संलक्षण को समझाइए। (5 अंक)
विस्तृत समाधान / उत्तर:

1. ओपिओइड (1 अंक):

  • स्रोत: अफीम पोस्त (Papaver somniferum) के लेटेक्स से।
  • ग्राही: केंद्रीय तंत्रिका तंत्र व आंतों के ओपिओइड ग्राही।
  • प्रभाव: मॉर्फिन (दर्दनाशक); हेरोइन या स्मैक (डाइसिटिलमॉर्फिन), जो अवसादक (Depressant) है और शारीरिक कार्यों को धीमा करती है।

2. कैनाबिनोइड (1 अंक):

  • स्रोत: भांग के पौधे (Cannabis sativa) के पुष्पक्रम से।
  • ग्राही: मस्तिष्क के कैनाबिनोइड ग्राही।
  • प्रभाव: गांजा, चरस, भांग, मारिजुआना; संवेदी भ्रम उत्पन्न करते हैं तथा शरीर के हृदय-परिसंचरण तंत्र को गंभीर नुकसान पहुंचाते हैं।

3. कोकीन (1 अंक):

  • स्रोत: कोका पौधे (Erythroxylum coca) की पत्तियों से।
  • प्रभाव: न्यूरोट्रांसमीटर डोपामिन के पुनर्गृहण को रोकता है; केंद्रीय तंत्रिका तंत्र का तीव्र उद्दीपक है और अत्यधिक मात्रा में भयानक दृष्टिभ्रम (Hallucination) करता है।

4. अल्कोहल एवं यकृत सिरोसिस (1 अंक):

  • दीर्घकालिक मद्यपान से यकृत कोशिकाएं नष्ट होकर रेशेदार ऊतक में बदल जाती हैं, जिसे लिवर सिरोसिस कहते हैं; इससे यकृत काम करना बंद कर देता है।

5. सहनशीलता, निर्भरता एवं विनिवर्तन संलक्षण (1 अंक):

  • सहनशीलता (Tolerance): बार-बार उपयोग से ग्राहियों की संवेदनशीलता घट जाना, जिससे समान प्रभाव हेतु खुराक बढ़ानी पड़ती है।
  • निर्भरता (Dependence): शारीरिक कार्यों हेतु ड्रग्स की उपस्थिति पर अनिवार्य रूप से आश्रित होना।
  • विनिवर्तन संलक्षण (Withdrawal Syndrome): अचानक नशा छोड़ने पर शरीर में अत्यधिक कंपकंपी, पसीना आना, मतली, उल्टी तथा बेचैनी जैसे कष्टकारी लक्षण उत्पन्न होना।

सामान्य गलतियाँ एवं परीक्षक के जाल (Examiner Traps)

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

एंटी-टिटनेस सीराम (ATS) को सक्रिय टीकाकरण मान लेना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

एंटी-टिटनेस सीरम (ATS) कृत्रिम निष्क्रिय प्रतिरक्षा प्रदान करता है, क्योंकि इसमें घोड़े के रक्त में बने तैयार एंटीबॉडी सीधे दिए जाते हैं। इसके विपरीत टिटनेस टॉक्सॉइड (TT टीका) सक्रिय प्रतिरक्षा है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

यह समझना कि सामान्य जुकाम और न्यूमोनिया दोनों फेफड़ों को संक्रमित करते हैं।

सही वैज्ञानिक तथ्य

सामान्य जुकाम का राइनोवायरस केवल नासा मार्ग को संक्रमित करता है, फेफड़ों को कभी संक्रमित नहीं करता। जबकि न्यूमोनिया का जीवाणु फेफड़ों की वायु कूपिकाओं (Alveoli) में तरल जमा देता है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

यह सोचना कि एचआईवी विषाणु सीधे विषाक्तता से रोगी को मार देता है।

सही वैज्ञानिक तथ्य

HIV सीधे मृत्यु नहीं करता; यह प्रतिरक्षा तंत्र की नियंत्रक CD4+ सहायक T-कोशिकाओं को नष्ट कर प्रतिरक्षा ढहा देता है, जिससे अवसरवादी संक्रमणों (जैसे टीबी, न्यूमोनिया) से रोगी की मृत्यु होती है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

सुदम (Benign) अर्बुद को घातक या कैंसरयुक्त मान लेना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

सुदम ट्यूमर संपुटित रहता है और कभी शरीर में नहीं फैलता (मेटास्टेसिस नहीं करता)। मेटास्टेसिस केवल दुर्दम (Malignant) अर्बुद का लक्षण है, जो वास्तविक कैंसर है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

मॉर्फिन और कोकीन को एक ही औषधीय वर्ग का समझना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

मॉर्फिन एक ओपिओइड अवसादक (Depressant) है जो शारीरिक क्रियाओं को धीमा करता है। जबकि कोकीन एक उद्दीपक (Stimulant) है जो डोपामिन बढ़ाकर तंत्रिका तंत्र को अत्यधिक उत्तेजित करता है।

चित्रात्मक व्याख्या एवं मॉडल

मानव स्वास्थ्य तथा रोग: प्रतिरक्षा विज्ञान, रोग विज्ञान एवं अर्बुद विज्ञान WBCHSE कक्षा 12 जीव विज्ञान • इकाई 3 अध्याय 8: मानव कल्याण में जीव विज्ञान 🦟 1. मलेरिया का जीवन चक्र एवं रोगजनकता 1 मादा एनोफेलीज का दंश → स्पोरोजोआइट रक्त में प्रवेश 2 यकृत शाइजोगोनी → मीरोजोआइट लाल रक्त कणिकाओं में प्रवेश 3 RBC फटने पर हीमोजोइन विमोचन → कंपकंपी के साथ आवर्ती ज्वर 4 मच्छर द्वारा गैमीटोसाइट ग्रहण → आहारनाल में निषेचन 🛡️ 2. प्रतिरक्षी (एंटीबॉडी) की आणविक संरचना Antigen Antigen Fc Tail H2L2 टेट्रामर: दो भारी शृंखलाएं + दो हल्की शृंखलाएं Fab खंड: परिवर्तनशील सिरा (पैराटोप एपिटोप से जुड़ता है) Fc खंड: स्थिर सिरा (-S-S- डाइसल्फाइड बंध) IgG (अपरा पारक), IgA (कोलोस्ट्रम), IgE (एलर्जी), IgM (पेंटामर) 🔬 3. एचआईवी रेट्रोवायरस गुणन एवं एड्स (AIDS) A gp120 ग्लाइकोप्रोटीन TH कोशिकाओं के CD4 ग्राही से जुड़ता है B वायरल ssRNA → dsDNA (रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज एंजाइम द्वारा) C इंटीग्रेज द्वारा प्रोवायरल डीएनए का पोषक जीनोम में समावेशन ! TH कोशिका ह्रास: CD4+ संख्या < 200/μL → अवसरवादी संक्रमण ⚡ 4. प्रतिरक्षा तंत्र एवं कैंसर (अर्बुद विज्ञान) सहज प्रतिरक्षा: त्वचा/श्लेष्मा, लाइसोजाइम, PMNL, इंटरफेरॉन उपार्जित प्रतिरक्षा: B-कोशिकाएं (तरल) एवं T-कोशिकाएं (कोशिका-माध्यित) कैंसर: संस्पर्श संदमन का लोप, मेटास्टेसिस एवं घातक अर्बुद ओपिओइड (मॉर्फिन/हेरोइन), कैनाबिनोइड, कोकीन, यकृत सिरोसिस प्रतिरक्षात्मक स्मृति एवं रक्षा तंत्र: सहज व उपार्जित प्रतिरक्षा • एंटीबॉडी संरचना • एड्स एवं कैंसर निदान

अध्याय का सार संक्षेप एवं 10 मुख्य निष्कर्ष

मुख्य बिंदु 1
स्वास्थ्य केवल रोग की अनुपस्थिति नहीं है, यह पूर्ण शारीरिक, मानसिक एवं सामाजिक कल्याण की संतुलित अवस्था है (WHO की परिभाषा)।
मुख्य बिंदु 2
टाइफॉयड साल्मोनेला टाइफी द्वारा होता है और विडाल परीक्षण से पहचाना जाता है; न्यूमोनिया में स्ट्रेप्टोकोकस फेफड़ों की कूपिकाओं में तरल भर देता है।
मुख्य बिंदु 3
प्लाज्मोडियम का जीवन चक्र द्वि-पोषकीय है: मानव यकृत व RBC में अलैंगिक शाइजोगोनी होती है और हीमोजोइन से कंपकंपी ज्वर आता है; मच्छर में लैंगिक चक्र होता है।
मुख्य बिंदु 4
सहज प्रतिरक्षा में शारीरिक (त्वचा/श्लेष्मा), कार्यिकीय (अम्ल/लाइसोजाइम), कोशिकीय (PMNL/मैक्रोफेज) तथा साइटोकाइन (इंटरफेरॉन) रोध कार्य करते हैं।
मुख्य बिंदु 5
तरल प्रतिरक्षा B-कोशिकाओं के एंटीबॉडी द्वारा होती है; कोशिका-माध्यित प्रतिरक्षा T-कोशिकाओं द्वारा होती है और अंग प्रत्यारोपण अस्वीकृति हेतु जिम्मेदार है।
मुख्य बिंदु 6
प्रतिरक्षी अणु H2L2 ग्लाइकोप्रोटीन है; IgG अपरा पार करता है, IgA कोलोस्ट्रम में नवजात को सुरक्षा देता है तथा IgE एलर्जी अनुक्रिया को नियंत्रित करता है।
मुख्य बिंदु 7
एचआईवी एक रेट्रोवायरस है जो मैक्रोफेज को कारखाने के रूप में उपयोग करता है और CD4+ T-कोशिकाओं की संख्या 200/μL से नीचे गिराकर एड्स उत्पन्न करता है।
मुख्य बिंदु 8
कैंसर कोशिकाएं संस्पर्श संदमन (Contact inhibition) खो देती हैं, अनियंत्रित विभाजित होती हैं और मेटास्टेसिस द्वारा रक्त से दूरस्थ अंगों में फैलती हैं।
मुख्य बिंदु 9
MALT (म्यूकोसा-संबद्ध लसिकाभ ऊतक) मानव शरीर के कुल लसिकाभ ऊतक का लगभग 50% भाग बनाता है।
मुख्य बिंदु 10
ओपिओइड (मॉर्फिन/हेरोइन) अवसादक हैं; कैनाबिनोइड हृदय तंत्र को नुकसान पहुंचाते हैं; कोकीन डोपामिन पुनर्गृहण रोकता है और अल्कोहल यकृत सिरोसिस करता है।

स्व-मूल्यांकन अभ्यास (Check Your Understanding)

मूल वैचारिक स्पष्टता की जांच के लिए नैदानिक प्रश्न। पहले स्वयं हल करें, फिर उत्तर देखें।

1
प्लाज्मोडियम से संक्रमित लाल रक्त कणिकाएं फटने पर कौन सा विषाक्त पदार्थ रक्त में मुक्त होता है और यह क्या नैदानिक लक्षण उत्पन्न करता है?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: विषाक्त हीमोजोइन (Haemozoin) क्रिस्टल मुक्त होता है। यह हाइपोथैलेमस को उत्तेजित कर प्रत्येक 48 या 72 घंटे में कंपकंपी के साथ तेज आवर्ती ज्वर उत्पन्न करता है।
हीमोग्लोबिन के लौह भाग से बनने वाला दानेदार क्रिस्टल।
2
नवजात शिशु हेतु मां का प्रथम गाढ़ा पीला दूध (खींस/कोलोस्ट्रम) क्यों अत्यंत आवश्यक है और इसमें कौन सा एंटीबॉडी प्रचुर मात्रा में होता है?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: कोलोस्ट्रम में प्रचुर मात्रा में स्रावी IgA एंटीबॉडी होता है। यह नवजात की आंतों तथा श्वसन पथ की श्लेष्मा पर सुरक्षात्मक परत बनाकर प्राकृतिक निष्क्रिय प्रतिरक्षा प्रदान करता है।
स्रावी एंटीबॉडी जो आंतों को सुरक्षा प्रदान करता है।
3
अंग प्रत्यारोपण के बाद अंग अस्वीकृति के लिए उपार्जित प्रतिरक्षा की कौन सी शाखा उत्तरदायी है और इसे रोकने हेतु कौन सी दवा दी जाती है?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: कोशिका-माध्यित प्रतिरक्षा (Cell-Mediated Immunity / CMI) ग्राफ्ट अस्वीकृति के लिए उत्तरदायी है। इसे रोकने हेतु प्रतिरक्षा-संदमक औषधि साइक्लोस्पोरिन A (Cyclosporin A) दी जाती है।
T-कोशिका माध्यित प्रतिरक्षा तथा ट्राइकोडरमा से प्राप्त औषधि।
4
एचआईवी संक्रमण के प्रारंभिक चरण में मानव शरीर की किस कोशिका को 'HIV कारखाना' (HIV Factory) कहा जाता है और क्यों?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: मैक्रोफेज (Macrophage) को 'HIV कारखाना' कहा जाता है। इसमें वायरस प्रवेश कर DNA बनाता है और मैक्रोफेज तुरंत नष्ट हुए बिना लगातार नए विषाणु कण बनाकर बाहर निकालती रहती है।
बड़ी भक्षकाणु कोशिका जो नष्ट हुए बिना वायरस बनाती रहती है।
5
डाइसिटिलमॉर्फिन या हेरोइन किस पौधे से प्राप्त होती है और रासायनिक रूप से यह मॉर्फिन से कैसे बनाई जाती है?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: हेरोइन अफीम पोस्त (Papaver somniferum) से प्राप्त होती है। यह मॉर्फिन के एसिटिलीकरण (एसिटिक एनहाइड्राइड से अभिक्रिया कराकर दो एसिटिल समूह जोड़कर) द्वारा तैयार की जाती है।
अफीम पोस्त और एसिटिलीकरण अभिक्रिया।
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