9. संचार प्रणाली की संरचना और कार्य (STRUCTURE AND FUNCTIONS OF CIRCULATORY SYSTEM)

कीड़ों में परिसंचरण (Circulation in insects) को फाइब्रोमस्क्यूलर सेप्टा या झिल्ली (fibromuscular septa or membranes) द्वारा अलग किए गए डिब्बों (compartments) के माध्यम से हीमोलिम्फ (haemolymph) को ले जाने वाले पेशी पंपों की एक प्रणाली (system of muscular pumps) द्वारा बनाए रखा जाता है। मुख्य पंप (main pump) स्पंदनात्मक पृष्ठीय पोत ('हृदय' / pulsatile dorsal vessel - 'heart') है। पूर्वकाल भाग (anterior part) को महाधमनी (aorta) और पीछे के भाग (posterior part) को हृदय (heart) कहा जा सकता है। पृष्ठीय पोत (dorsal vessel) एक साधारण ट्यूब (simple tube) है, जो आम तौर पर मायोकार्डियल कोशिकाओं की एक परत (one layer of myocardial cells) से बनी होती है और क्रमिक रूप से व्यवस्थित उद्घाटन (segmentally arranged openings) के साथ होती है जिसे ओस्टिया (ostia) कहा जाता है। ओस्टिया (ostia) वाल्व (valves) के कारण पृष्ठीय पोत (dorsal vessel) में हीमोलिम्फ (haemolymph) के एक तरफा प्रवाह (one-way flow) की अनुमति देता है जो बैकफ्लो (backflow) को रोकता है। वक्षीय ओस्टिया (thoracic ostia) के तीन जोड़े और उदर ओस्टिया (abdominal ostia) के नौ जोड़े (nine pairs) तक हो सकते हैं। पृष्ठीय पोत (dorsal vessel) पेरीकार्डियल साइनस (pericardial sinus) में स्थित है, जो संयोजी ऊतक (connective tissue) और एलीरी मांसपेशियों के क्रमिक जोड़े (segmental pairs of alary muscles) से बने पृष्ठीय डायाफ्राम (एक फाइब्रोमस्क्युलर सेप्टम - एक अलग झिल्ली / dorsal diaphragm - a fibromuscular septum - a separating membrane) के ऊपर एक डिब्बे (compartment) है। एलीरी मांसपेशियां (alary muscles) पृष्ठीय पोत (dorsal vessel) का समर्थन करती हैं लेकिन उनके संकुचन (contractions) दिल की धड़कन (heartbeat) को प्रभावित नहीं करते हैं।

हीमोलिम्फ (Haemolymph) डायाफ्राम (diaphragm) में क्रमिक उद्घाटन (segmental openings) के माध्यम से पेरीओकार्डियल साइनस (periocardial sinus) में प्रवेश करता है और फिर एक पेशी छूट चरण (muscular relaxation phase) के दौरान ओस्टिया (ostia) के माध्यम से पृष्ठीय पोत (dorsal vessel) में चला जाता है। संकुचन की लहरें (Waves of contraction) शरीर के पिछले सिरे (posterior end of the body) से शुरू होती हैं, पृष्ठीय पोत (dorsal vessel) में हीमोलिम्फ को आगे बढ़ाती हैं और महाधमनी (aorta) के माध्यम से सिर (head) में बाहर निकालती हैं। इसके बाद सिर और वक्ष के उपांगों (appendages of the head and thorax) को हीमोलिम्फ की आपूर्ति की जाती है क्योंकि यह पोस्टरोवेंट्रली (posteroventrally) प्रसारित होता है और अंत में पेरीकार्डियल साइनस और पृष्ठीय पोत (pericardial sinus and dorsal vessel) में लौटता है। शरीर में हीमोलिम्फ परिसंचरण की दिशा (direction of haemolymph circulation in the body) को चित्र में दिखाया गया है।

कीट संचार प्रणाली (insect circulatory system) का एक और महत्वपूर्ण घटक उदर डायाफ्राम (ventral diaphragm) है, एक फाइब्रोमस्क्यूलर सेप्टम (fibromuscular septum) जो उदर तंत्रिका कॉर्ड (ventral nerve cord) से जुड़े शरीर गुहा के तल (floor of the body cavity) में स्थित है। हीमोलिम्फ का परिसंचरण (Circulation of the haemolymph) उदर डायाफ्राम (ventral diaphragm) के सक्रिय पेरिस्टाल्टिक संकुचन (active peristaltic contractions) द्वारा सहायता प्राप्त है जो डायाफ्राम (diaphragm) के नीचे पेरिन्यूरल साइनस (perineural sinus) में हीमोलिम्फ (haemolymph) को पीछे और पार्श्व (backwards and laterally) रूप से निर्देशित करता है। ये आंदोलन उन कीड़ों में महत्वपूर्ण हैं जो थर्मोरेग्यूलेशन (thermoregulation) में परिसंचरण (circulation) का उपयोग करते हैं। वेंट्रल डायाफ्राम (Ventral diaphragm) उदर तंत्रिका कॉर्ड (ventral nerve cord) और हीमोलिम्फ (haemolymph) के बीच रसायनों के तेजी से आदान-प्रदान (rapid exchange of chemicals) की सुविधा भी प्रदान करता है।

हीमोलिम्फ (Haemolymph) आम तौर पर विभिन्न ट्यूबों, सेप्टा, वाल्व और पंपों (various tubes, septa, valves and pumps) द्वारा एक दिशात्मक (unidirectionally) उपांगों में प्रसारित (circulated to appendages) किया जाता है। पेशी पंपों (muscular pumps) को एक्सेसरी पल्सेटाइल अंग (accessory pulsatile organs) कहा जाता है और एंटीना और पैरों के आधार (base of the antennae and legs) पर होते हैं। एंटीनाल पल्सेटाइल अंग (Antennal pulsatile organs) न्यूरोहोर्मोन (neurohormones) जारी करते हैं जिन्हें संवेदी न्यूरॉन्स (sensory neurones) को प्रभावित करने के लिए एंटीनाल लुमेन (antennal lumen) में ले जाया जाता है। युवा वयस्क (young adult) के पंखों (wings) में परिसंचरण (Circulation) होता है। पंख परिसंचरण (wing circulation) में किसी भी स्पंदनात्मक अंगों (pulsatile organs) के बजाय विंग नसों (wing veins) में हवा के प्रवाह (influxes of air) द्वारा बनाए रखा जाता है। नसों की ठीक श्वासनली नलियों (fine tracheal tubes of the veins) में हवा की दालें (Pulses of air) नसों के संलग्न स्थान (enclosed space of the veins) के माध्यम से हीमोलिम्फ को धक्का (push the haemolymph) देती हैं。

कीट संचार प्रणाली (insect circulatory system) पृष्ठीय पोत, फाइब्रो-मस्कुलर डायाफ्राम और सहायक पंपों (dorsal vessel, fibro-muscular diaphragms and accessory pumps) के बीच उच्च स्तर का समन्वय (high degree of co-ordination) दिखाती है।

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हीमोलिम्फ और उसके कार्य (HAEMOLYMPH AND ITS FUNCTIONS)

हीमोलिम्फ (Haemolymph) एक पानी जैसा तरल पदार्थ (watery fluid) है जिसमें आयन, अणु और कोशिकाएं (ions, molecules and cells) होती हैं। यह अक्सर स्पष्ट और रंगहीन (clear and colourless) होता है, लेकिन कुछ जलीय और एंडोपैरासिटिक मक्खियों (उदा., चपटी लार्वा / immature stages of few aquatic and endoparasitic flies - e.g., Chironomid larva) के अपरिपक्व चरणों (immature stages) में हीमोग्लोबिन (haemoglobin) के कारण विभिन्न रूप से वर्णक (variously pigmented) या शायद ही कभी लाल (rarely red) हो सकता है। हीमोलिम्फ (Haemolymph) रक्त और लसीका (blood and lymph) दोनों का कार्य करता है। यह गैस परिवहन कार्य (gas transporting function - श्वसन / respiration) में शामिल नहीं है। हीमोलिम्फ में प्लाज्मा (plasma) नामक द्रव भाग (fluid portion) और हीमोसाइट्स (haemocytes) नामक सेलुलर अंश (cellular fractions) होते हैं।

I. प्लाज़्मा (PLASMA)

प्लाज्मा अकार्बनिक आयनों, लिपिड, शर्करा (inorganic ions, lipids, sugars) (मुख्य रूप से ट्रेहलोस / mainly trehalose), अमीनो एसिड, प्रोटीन, कार्बनिक एसिड (amino acids, proteins, organic acids) और अन्य यौगिकों (other compounds) का एक जलीय घोल (aqueous solution) है। पीएच आमतौर पर अम्लीय (pH is usually acidic) (6.7) होता है। घनत्व 1.01 से 1.06 (Density is 1.01 to 1.06) है। पानी की मात्रा 84-92 प्रतिशत (Water content is 84-92 per cent) है। मौजूद अकार्बनिक आयन शिकारियों और परजीवियों (predators and parasites) में 'Na', फाइटोफैगस कीड़ों (phytophagous insects) में 'Mg' और 'K' हैं। कार्बोहाइड्रेट (Carbohydrate) ट्रेहलोस चीनी (trehalose sugar) के रूप में होता है। प्रमुख प्रोटीन लिपोप्रोटीन, ग्लाइकोप्रोटीन और एंजाइम (Major proteins are lipoproteins, glycoproteins and enzymes) हैं। वसा कणों या लिपोप्रोटीन के रूप में लिपिड (Lipids in form of fat particles or lipoproteins)। अमीनो एसिड (amino acids) की उच्च सांद्रता (Higher concentration) से अमीनोएसिडेमिया (aminoacidemia) नामक स्थिति उत्पन्न होती है जो ऑस्मोसिस प्रक्रिया (osmosis process) को प्रभावित करती है। उच्च ऊंचाई वाले कीड़ों (high altitude insects) में ग्लिसरॉल (glycerol) मौजूद होता है जो एंटी फ्रीजिंग यौगिक (anti freezing compound) के रूप में कार्य करता है। नाइट्रोजनयुक्त कचरा (Nitrogenous waste) यूरिक एसिड (uric acid) के रूप में मौजूद है।

II. हीमोसाइट्स (HAEMOCYTES)

रक्त कोशिकाएं या हीमोसाइट्स (blood cells or haemocytes) कई प्रकार (several types) के होते हैं और सभी न्यूक्लिएट (nucleate) होते हैं। विभिन्न प्रकार के हीमोसाइट्स (Different types of haemocytes) इस प्रकार हैं:

  1. प्रोहेमोसाइट (Prohaemocyte): सबसे बड़े नाभिक (largest nucleus) वाली सभी कोशिकाओं में सबसे छोटी (Smallest of all cells)।
  2. प्लास्माटोसाइट (Plasmatocyte - Phagocyte): फागोसाइटोसिस (phagocytocis) में सहायता करता है।
  3. दानेदार हेमोसाइट (Granular heamocyte): साइटोप्लाज्मिक समावेशन की बड़ी संख्या (large number of cytoplasmic inclusions) शामिल है।
  4. स्फेरूल कोशिका (Spherule cell): साइटोप्लाज्मिक समावेशन (Cytoplasmic inclusions) नाभिक (nucleus) को अस्पष्ट करते हैं।
  5. सिस्टोसाइट (Cystocyte - Coagulocyte): रक्त जमावट और प्लाज्मा वर्षा (blood coagulation and plasma precipitation) में भूमिका।
  6. ओएनोसाइटॉइड (Oenocytoids): विलक्षण नाभिक वाली बड़ी कोशिकाएं (Large cells with ecentric nucleus)।
  7. एडिपो हीमोसाइट्स (Adipo haemocytes): विशिष्ट वसा बूंदों (distinct fat droplets) से गोल (Round) या बचें (avoid)।
  8. पोडोसाइट (Podocyte): प्रोटोप्लाज्मिक अनुमानों (protoplasmic projections) की संख्या वाली बड़ी चपटी कोशिकाएं (Large flattened cells)।
  9. वर्मीफॉर्म कोशिकाएं (Vermiform cells): दुर्लभ प्रकार (Rare type), धागे की तरह लंबा (long thread like)।

हीमोलिम्फ के कार्य (Functions of haemolymph)

  1. स्नेहक (Lubricant): हीमोलिम्फ (Haemolymph) आंतरिक कोशिकाओं को नम (internal cells moist) रखता है और आंतरिक अंगों की गति (movement of internal organs) को भी आसान बनाता है।
  2. हाइड्रोलिक माध्यम (Hydraulic medium): रक्त पंपिंग (blood pumping) के कारण विकसित हाइड्रोस्टैटिक दबाव (Hydrostatis pressure) निम्नलिखित प्रक्रियाओं (following processes) में उपयोगी है:
    1. एक्डिसिस (मोल्टिंग / Ecdysis - moulting)
    2. वयस्कों में विंग विस्तार (Wing expansion in adults)
    3. डिप्टेरा में इकोलोसियन (Ecolosion in diptera - प्टिलिनम का उपयोग करके प्यूपेरियम से वयस्क उभरना / adult emergence from the puparium using ptilinum)
    4. नर कीड़ों में लिंग का फैलाव (Eversion of penis in male insects)
    5. पैपिलियोनिड लार्वा में ओस्मेटेरिया का फैलाव (Eversion of osmeteria in papilionid larvae)
    6. ड्रैगनफ्लाई की अप्सरा में मुखौटा का फैलाव (Eversion of mask in naiad of dragonfly)
    7. नरम शरीर वाले कैटरपिलर में शरीर के आकार का रखरखाव (Maintenance of body shape in soft bodied catepillars)
  3. परिवहन और भंडारण (Transport and storage): पचे हुए पोषक तत्वों, हार्मोन और गैसों (Digested nutrients, hormones and gases - चपटी लार्वा / chironomid larva) को हीमोलिम्फ की मदद से पहुँचाया गया (transported with the help of haemolymph)। यह अपशिष्ट पदार्थों (waste materials) को उत्सर्जी अंगों (excretory organs) तक भी निकालता है। हिस्टोजेनेसिस के लिए आवश्यक पानी और कच्चा माल (Water and raw materials required for histogenesis) हीमोलिम्फ (haemolymph) में जमा होता है।
  4. सुरक्षा (Protection): संरक्षण फागोसाइटोसिस, एनकैप्सुलेशन, विषहरण, जमावट और घाव भरने (phagocytocis, encapsulation, detoxification, coagulation, and wound healing) में मदद करता है। लाइसोजाइम (lysozymes) जैसे गैर सेलुलर घटक (Non celluar component) भी हमलावर बैक्टीरिया (invading bacteria) को मारते हैं।
  5. उष्मा हस्तांतरण (Heat transfer): हीमोलिम्फ (Haemolymph) संचार प्रणाली (circulatory system) में अपने आंदोलन के माध्यम से शरीर की गर्मी को नियंत्रित (regulate the body heat - थर्मोरेग्यूलेशन / Thermoregulation) करता है।
  6. आसमाटिक दबाव का रखरखाव (Maintenance of osmotic pressure): हीमोलिम्फ में मौजूद आयन, अमीनो एसिड और कार्बनिक एसिड (Ions, amino acids and organic acids present in the haemolymph) सामान्य शारीरिक कार्यों (normal physiological functions) के लिए आवश्यक आसमाटिक दबाव (osmotic pressure) बनाए रखने में मदद करते हैं।
  7. रिफ्लेक्स रक्तस्राव (Reflex bleeding): स्लिट, पोर आदि (slit, pore etc) के माध्यम से हीमोलिम्फ का उत्सर्जन (Exudation of heamolymph) प्राकृतिक दुश्मनों को पीछे हटाता (repels natural enemies) है। उदा: एफिड्स (Aphids)।
  8. हीमोलिम्फ (Haemolymph): हीमोलिम्फ चयापचय प्रतिक्रियाओं (metabolic reactions) के लिए एक माध्यम (medium) के रूप में कार्य करता है (ट्रेहलोस को ग्लूकोज में परिवर्तित किया जाता है / trahalose is converted into glucose)।
अस्वीकरण (Disclaimer):
यह स्टडी मटेरियल ICAR के मूल कंटेंट का हिंदी अनुवाद है। हम इसकी पूर्ण सटीकता के लिए उत्तरदायी नहीं हैं। यह फाइल अभी केवल सुधार और परीक्षण (Improvement Purpose) के लिए यहाँ उपलब्ध कराई गई है। बहुत जल्द हम इसे डाउनलोड करने के लिए PDF फॉर्मेट में अपडेट करेंगे।

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