মানব শারীরতত্ত্ব/হোমিওস্ট্যাসিস

মানব শারীরতত্ত্ব — Cell physiology →

Overview

মানবদেহ অসংখ্য কোষের সমন্বয়ে গঠিত, যা একসাথে পুরো দেহের সুস্থতা রক্ষায় কাজ করে। প্রতিটি কোষ আলাদা আলাদা কাজ করলেও, তাদের বিপাকীয় চাহিদা প্রায় একই রকম। কোষের বেঁচে থাকার জন্য যেমন অক্সিজেন, গ্লুকোজ, খনিজ আয়ন, বর্জ্য অপসারণ ইত্যাদি প্রয়োজন, তেমন একটি স্থায়ী অভ্যন্তরীণ পরিবেশ বজায় রাখাও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই অভ্যন্তরীণ পরিবেশ নিয়ন্ত্রণের জন্য দেহে বিভিন্ন প্রক্রিয়া কাজ করে, যা সম্মিলিতভাবে 'হোমিওস্টেসিস' নামে পরিচিত।

What is Homeostasis?

হোমিওস্টেসিস বলতে সাধারণভাবে বোঝায় একটি ব্যবস্থার স্থিতিশীলতা বা ভারসাম্য। এটি দেহের অভ্যন্তরীণ পরিবেশকে একটি নির্দিষ্ট অবস্থায় রাখার প্রচেষ্টা। এই পরিবেশ স্থির রাখতে হলে প্রতিনিয়ত পর্যবেক্ষণ ও পরিবর্তনের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া দরকার। এই শারীরবৃত্তীয় সামঞ্জস্য প্রক্রিয়াকে বলা হয় হোমিওস্টেটিক রেগুলেশন।

হোমিওস্টেটিক রেগুলেশনের তিনটি অংশ আছে: 1) রিসেপ্টর 2) কন্ট্রোল সেন্টার 3) ইফেক্টর

রিসেপ্টর পরিবেশে কোনো পরিবর্তনের সংকেত পায়। কন্ট্রোল সেন্টার এই তথ্য গ্রহণ ও বিশ্লেষণ করে। এরপর ইফেক্টর কন্ট্রোল সেন্টারের নির্দেশ অনুযায়ী কাজ করে। কখনো সেই পরিবর্তন প্রতিহত করে, কখনো তা আরও বাড়ায়।

উদাহরণস্বরূপ, শরীরের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণে, ত্বকে থাকা তাপমাত্রা শনাক্তকারী রিসেপ্টর তথ্য পাঠায় মস্তিষ্কে। মস্তিষ্ক হলো কন্ট্রোল সেন্টার। মস্তিষ্ক ইফেক্টর অর্থাৎ ত্বকের রক্তনালী ও ঘর্মগ্রন্থিকে নির্দেশ দেয় কাজ করার।

যেহেতু দেহের অভ্যন্তরীণ ও বাইরের পরিবেশ নিয়মিত পরিবর্তিত হয়, তাই হোমিওস্টেসিস একটি চলমান প্রক্রিয়া। এটিকে বলা হয় সিন্থেটিক ইকুইলিব্রিয়াম। এটি শরীরকে একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে রাখে এবং এই ব্যবস্থায় সাধারণত 'নেগেটিভ ফিডব্যাক লুপ' কাজ করে।

Positive and Negative Feedback

পরিবর্তন হলে, শরীর সাধারণত দুটি ধরনের প্রতিক্রিয়া জানায়:

Negative feedback: এটি পরিবর্তনকে প্রতিহত করে বিপরীত দিকে নিয়ে যায়। ফলে, দেহের ভারসাম্য বজায় থাকে। যেমন, শরীরে কার্বন ডাই-অক্সাইডের পরিমাণ বেড়ে গেলে, ফুসফুস আরও বেশি কাজ করে তা বের করে দেয়।

অথবা, যখন শরীরের তাপমাত্রা বেড়ে যায়, তখন ত্বক ও হাইপোথ্যালামাস তাপমাত্রা বৃদ্ধি শনাক্ত করে। মস্তিষ্ক থেকে নির্দেশ আসে, রক্তনালী প্রসারিত হয় এবং ঘাম হওয়া শুরু হয়, ফলে তাপমাত্রা কমে।

গৃহ গরম করার ব্যবস্থা বনাম নেগেটিভ ফিডব্যাক ::

ধরা যাক, আপনি বাড়িতে তাপমাত্রা ৭০ ডিগ্রিতে সেট করেছেন। তাপমাত্রা কমে গেলে থার্মোস্ট্যাট বার্তা পাঠায় ফার্নেসকে চালু করতে, আর তাপমাত্রা বেশি হলে বন্ধ করতে। এই ব্যবস্থাটি নেগেটিভ ফিডব্যাক-এর একটি বাস্তব উদাহরণ।

Positive feedback: এতে পরিবর্তন আরও বৃদ্ধি পায়, যা ভারসাম্য নষ্ট করে। এটি বিরল হলেও কিছু ক্ষেত্রে প্রয়োজনীয়। যেমন, স্নায়ুর ইলেকট্রিক পটেনশিয়াল একটি বৃহৎ অ্যাকশন পটেনশিয়াল সৃষ্টি করে। অথবা, রক্ত জমাট বাঁধার সময় প্লেটলেটগুলো প্রক্রিয়াটি আরও এগিয়ে নিয়ে যায়। আবার, গর্ভধারণের সময় অক্সিটোসিন হরমোন ইউটেরাস সংকোচন বাড়ায়।

ক্ষতিকর পজিটিভ ফিডব্যাক ::

পজিটিভ ফিডব্যাক কখনো ক্ষতিকরও হতে পারে। যেমন, অতিরিক্ত জ্বরের ফলে বিপাক ক্রিয়ায় এমন পরিবর্তন হয় যা তাপমাত্রা আরও বাড়িয়ে দেয়। কখনো এটি ৪৫ ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছায়, যেখানে কোষের প্রোটিন কাজ বন্ধ করে দেয় এবং মৃত্যু ঘটতে পারে।

সারাংশ: টেকসই শারীরবৃত্তীয় ব্যবস্থা গঠনে দুটি ফিডব্যাকই দরকার। যখন ভারসাম্য থেকে বিচ্যুতি ঘটে, তখন পজিটিভ ফিডব্যাক কাজ করে। আর ভারসাম্যে ফিরে আসার পর নেগেটিভ ফিডব্যাক সূক্ষ্ম সমন্বয় করে। এই প্রক্রিয়া মেটাস্ট্যাবিলিটি সৃষ্টি করে। এখানে, সীমার মধ্যে ভারসাম্য থাকে, কিন্তু সীমা ছাড়িয়ে গেলে বড় পরিবর্তন হতে পারে।

হোমিওস্টেটিক ব্যবস্থার কিছু বৈশিষ্ট্য

এগুলো অতিপ্রতিসাম্যাবস্থায় থাকে, অর্থাৎ ভেরিয়েবল কোন দিকে পরিবর্তিত হবে তা যাচাই করতে পারে।
পুরো কাঠামো (অভ্যন্তরীণ, গঠনগত, কার্যকরী) ভারসাম্য রক্ষায় সহায়তা করে।
শারীরবৃত্তীয় বিজ্ঞান মূলত হোমিওস্টেসিসকেন্দ্রিক প্রক্রিয়া নিয়ে কাজ করে।

যদিও কিছু কার্যাবলী (যেমন, পেশির সংকোচন) সরাসরি হোমিওস্টেসিস নিয়ে নয়, তবে সব প্রক্রিয়া কাজ করার জন্য উপযুক্ত অভ্যন্তরীণ পরিবেশ জরুরি। তাই, শারীরবৃত্তীয় শিক্ষার ভিত্তি হিসেবে হোমিওস্টেসিস উপযুক্ত কাঠামো।

হোমিওস্টেসিস শব্দটি কোথা থেকে এসেছে? এই ধারণা প্রথম দেন ফরাসি বিজ্ঞানী ক্লদ বের্নার্ড (১৮১৩–১৮৭৮)। তিনি বলেছিলেন, ‘‘সকল জীবন রক্ষাকারী প্রক্রিয়ার একমাত্র লক্ষ্য হচ্ছে অভ্যন্তরীণ পরিবেশের পরিস্থিতি স্থির রাখা।’’ পরবর্তীতে, মার্কিন শারীরবিজ্ঞানী ওয়াল্টার কেনন ১৯৩২ সালে The Wisdom of the Body গ্রন্থে শব্দটি 'হোমিওস্টেসিস' রূপে ব্যবহার করেন। শব্দটি গ্রিক শব্দ homoios (একইরকম) এবং stasis (অবস্থান) থেকে এসেছে।

Cruise Control on a car as a simple metaphor for homeostasis

গাড়ির ক্রুজ কন্ট্রোল একটি সহজ উপমা। এটি একটি নির্দিষ্ট গতি ঠিক করে রাখে। পাহাড় বেয়ে উপরে উঠলে গাড়ি নিজে থেকেই জ্বালানির পরিমাণ বাড়িয়ে দেয়। আর নিচে নামলে কমিয়ে দেয়। শরীরও ঠিক একইভাবে কাজ করে। প্রতিটি পরিবেশের একটি নির্ধারিত সীমা আছে। সেই সীমা ছাড়ালে দেহ তা শনাক্ত করে এবং সংশোধনের চেষ্টা করে।

Pathways That Alter Homeostasis

হোমিওস্টেসিস বজায় রাখতে বিভিন্ন নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়া কাজ করে। যদি এই ভারসাম্য নষ্ট হয়, তাহলে দেহ নানা রোগে আক্রান্ত হয়।

কোষে যদি কোনো সমস্যা হয়, তবে হোমিওস্টেটিক ভারসাম্য নষ্ট হয়। এর ফলে রোগ বা কোষ বিকলতা দেখা দেয়। এর প্রধান দুটি কারণ: 1) ঘাটতি – কোষ যা চায় তা না পাওয়া 2) বিষক্রিয়া – অতিরিক্ত কিছু বা অপ্রয়োজনীয় কিছু পেয়ে কোষ ক্ষতিগ্রস্ত হওয়া

এই পরিস্থিতি মোকাবেলায় শরীরের অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়া কাজ করে, কিন্তু বাইরের প্রভাব (যেমন জীবনধারা, পরিবেশ) তাও প্রভাব ফেলে।

Nutrition: কোনো ভিটামিন বা খনিজের অভাব হলে কোষ ঠিকভাবে কাজ করতে পারে না। উদাহরণস্বরূপ, একটি নারী যদি খাদ্য থেকে যথেষ্ট আয়রন না পায় তবে রক্তাল্পতায় (অ্যানিমিয়া) আক্রান্ত হতে পারে। এতে অক্সিজেন পরিবহণ ব্যাহত হয়। হালকা অবস্থায় ক্লান্তি হয়, তবে তীব্র অবস্থায় হৃদস্পন্দন বেড়ে যায়, ঘাম হয় এবং কখনো হৃদযন্ত্র বিকল হয়।

Toxins: যেকোনো উপাদান যা কোষের স্বাভাবিক কাজকর্মে বাধা দেয়। যেমন রাসায়নিক পদার্থ, কীটনাশক, অথবা বিষাক্ত কামড়। মাদকদ্রব্যের অতিরিক্ত গ্রহণ একটি সাধারণ উদাহরণ। এতে গুরুত্বপূর্ণ অঙ্গপ্রত্যঙ্গের কার্যক্ষমতা কমে যায়, এমনকি মৃত্যু পর্যন্ত হতে পারে।

Psychological: শারীরিক ও মানসিক স্বাস্থ্য পরস্পর সম্পর্কযুক্ত। যেমন ধ্যান উপকারী রাসায়নিক পরিবর্তন আনে, কিন্তু মানসিক চাপ ক্ষতিকর প্রভাব ফেলে।

Physical: শারীরিক যত্ন যেমন পর্যাপ্ত বিশ্রাম, রোদ ও ব্যায়াম হোমিওস্টেসিসে সহায়ক। ঘুমের অভাবে হৃদরোগ, ক্লান্তি, উদ্বেগ, মাথাব্যথা দেখা দিতে পারে।
জেনেটিক/প্রজনন সংক্রান্ত: আমাদের জেনেটিক গঠনের অংশ হিসেবে আমরা কিছু শক্তি ও দুর্বলতা উত্তরাধিকার সূত্রে পাই। বাইরের কিছু প্রভাবের কারণে জিন কখনও সক্রিয় বা নিষ্ক্রিয় হয়, যেটার ওপর আমাদের কিছুটা নিয়ন্ত্রণ থাকতে পারে। তবে অনেক সময় জেনেটিক রোগের উন্নতি বা প্রতিকার সম্ভব হয় না। কোষীয় স্তর থেকেই বিভিন্ন রোগের উৎপত্তি হয় বিকৃত জিনের কারণে। উদাহরণস্বরূপ, ক্যান্সার জেনেটিকভাবে উত্তরাধিকার হতে পারে বা বাইরের কোনো প্রভাবে যেমন তেজস্ক্রিয়তা, কিংবা মাতৃগর্ভে ড্রাগ ব্যবহারে ভ্রূণের জিন পরিবর্তনের কারণে হতে পারে।

চিকিৎসা সংক্রান্ত: জেনেটিক পার্থক্যের কারণে কিছু শরীরকে স্বাভাবিক অবস্থা ধরে রাখতে বা অর্জনে সহায়তা প্রয়োজন। আধুনিক চিকিৎসার মাধ্যমে শরীর বিভিন্ন সহায়তা পেতে পারে, যেমন অ্যান্টিবডি যা সংক্রমণের বিরুদ্ধে লড়ে বা কেমোথেরাপি যা ক্ষতিকর ক্যান্সার কোষ ধ্বংস করে। প্রচলিত ও বিকল্প চিকিৎসা পদ্ধতির অনেক উপকারিতা আছে, তবে সব চিকিৎসার মতোই ঝুঁকি থাকে। যেমন, হাসপাতাল-সম্পর্কিত সংক্রমণ বা ভুল ওষুধের মাত্রা শরীরের ভারসাম্য নষ্ট করতে পারে। ওষুধ দিয়ে পরীক্ষানিরীক্ষার ফলে ক্ষতিকর প্রতিক্রিয়া বা মৃত্যু পর্যন্ত ঘটতে পারে যদি সময়মতো ধরা না পড়ে। উপরোক্ত সব প্রভাবই কোষীয় স্তরে ঘটে, উপকারী হোক বা ক্ষতিকর। উপকারী পথে ঘাটতির কারণে প্রায়শই শরীরের ভারসাম্যে নেতিবাচক পরিবর্তন আসে। অতিরিক্ত বিষক্রিয়াও কোষের কাজে ব্যাঘাত ঘটিয়ে ভারসাম্য নষ্ট করে। নেতিবাচক স্বাস্থ্য-প্রভাব দূর করে এবং ইতিবাচক প্রভাব নিশ্চিত করে শরীর নিজের ভারসাম্য বজায় রাখতে ও নিজেকে মেরামত করতে সক্ষম হয়।

সারাব্যাপী হোমিওস্ট্যাসিস

প্রতিটি শরীরতন্ত্র অন্য তন্ত্র ও সম্পূর্ণ শরীরের হোমিওস্ট্যাসিসে অবদান রাখে। শরীরের কোনো তন্ত্র একা কাজ করে না, এবং ব্যক্তির সুস্থতা নির্ভর করে সব তন্ত্রের সম্মিলিত সুস্থতার ওপর। একটির ব্যাঘাত অন্য অনেক তন্ত্রে প্রভাব ফেলে।

স্নায়ুতন্ত্র

স্নায়ুতন্ত্র পুষ্টি জমিয়ে রাখে না, তাই রক্তের মাধ্যমে অবিরাম সরবরাহ প্রয়োজন। রক্তপ্রবাহে ব্যাঘাত ঘটলে মস্তিষ্কের ক্ষতি বা মৃত্যু ঘটতে পারে। এটি শরীরের অন্যান্য অংশকে নিয়ন্ত্রণ ও পরিচালনার মাধ্যমে হোমিওস্ট্যাসিস বজায় রাখে। স্বাভাবিক অবস্থান থেকে কোনো বিচ্যুতি হলে তা একটি উদ্দীপক হিসেবে কাজ করে। এটি রিসেপ্টরের মাধ্যমে মস্তিষ্কের নিয়ন্ত্রণ কেন্দ্রে সংকেত পাঠায়। তারপর মস্তিষ্ক ইফেক্টরকে এমনভাবে কাজ করতে নির্দেশ দেয় যাতে একটি মানানসই প্রতিক্রিয়া তৈরি হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি দেহের তাপমাত্রা কমে যায়, তবে ইফেক্টর তা বাড়াতে কাজ করে। এই প্রতিক্রিয়া শরীরকে স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরিয়ে আনে। এরপর রিসেপ্টর, নিয়ন্ত্রণ কেন্দ্র ও ইফেক্টরের কার্যক্রম কিছু সময়ের জন্য বন্ধ থাকে। যেহেতু ইফেক্টরের কার্যক্রম সেই অবস্থার ওপর নির্ভর করে যেটি এটি নিজেই সৃষ্টি করেছে, তাই একে নেতিবাচক প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে নিয়ন্ত্রণ বলা হয়। এই প্রক্রিয়ায় শরীরের অবস্থা দুটি চরম স্তরের মধ্যে ওঠানামা করে। সেন্ট্রাল নার্ভাস সিস্টেমে, অর্থাৎ মস্তিষ্ক ও স্পাইনাল কর্ডে, নিয়ন্ত্রণ কেন্দ্র থাকে। হাইপোথ্যালামাস মস্তিষ্কের একটি অংশ যা হোমিওস্ট্যাসিসের জন্য গুরুত্বপূর্ণ এবং এটি মেডুলা অবলংগাটা, অটোনোমিক নার্ভাস সিস্টেম ও পিটুইটারি গ্রন্থিকে প্রভাবিত করে। স্নায়ুতন্ত্রের দুটি প্রধান অংশ: সেন্ট্রাল ও পেরিফেরাল নার্ভাস সিস্টেম। সেন্ট্রাল অংশে ক্র্যানিয়াল ও স্পাইনাল নার্ভ থাকে। অটোনোমিক সিস্টেম পেরিফেরাল সিস্টেমের অংশ যা অভ্যন্তরীণ অঙ্গ নিয়ন্ত্রণ করে এবং এটি অবচেতনভাবে কাজ করে। এটি দুটি ভাগে বিভক্ত: সিমপ্যাথেটিক (সংকটকালীন প্রতিক্রিয়া, যেমন "ফাইট অর ফ্লাইট") এবং প্যারাসিমপ্যাথেটিক (দৈনন্দিন কার্যক্রমে সহায়ক)।

এন্ডোক্রাইন সিস্টেম

এন্ডোক্রাইন সিস্টেমে বিভিন্ন গ্রন্থি থাকে যা হরমোন রক্তে নিঃসরণ করে। প্রতিটি হরমোন এক বা একাধিক লক্ষ্য টিস্যুতে কাজ করে। এইভাবে এটি কোষ ও শরীরতন্ত্রের বিপাকক্রিয়া ও বিকাশ নিয়ন্ত্রণ করে। উদাহরণস্বরূপ, সেক্স হরমোন তেল গ্রন্থি, স্তন গ্রন্থির বিকাশ, ত্বকের রক্তপ্রবাহ ও ফ্যাট রিলিজে ভূমিকা রাখে। MSH আমাদের ত্বকের মেলানোসাইট সক্রিয় করে। হাড়ের বৃদ্ধিতে অনেক হরমোন কাজ করে এবং ক্যালসিয়াম নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করে। পেশিতে হরমোন বিপাক, শক্তি উৎপাদন ও বৃদ্ধিতে প্রভাব ফেলে। স্নায়ু তন্ত্রে হরমোন নিউরাল বিপাক, তরল ও ইলেক্ট্রোলাইট ব্যালান্স এবং সিএনএস এর বিকাশ ও আচরণে প্রভাব ফেলে। কার্ডিওভাসকুলার সিস্টেমে হরমোন RBC উৎপাদন, রক্তচাপ নিয়ন্ত্রণ ও প্রদাহরোধে কাজ করে। সার্বিকভাবে, এন্ডোক্রাইন সিস্টেম সব শরীরতন্ত্রের ওপর নিয়ন্ত্রণ রাখে।

ইন্টিগুমেন্টারি সিস্টেম

ইন্টিগুমেন্টারি সিস্টেম (ত্বক) শরীরকে মাইক্রোব থেকে রক্ষা করে, ঘাম ও রক্তনালীর সংকোচন-প্রসারণের মাধ্যমে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে এবং রক্তে আয়ন ব্যালান্স বজায় রাখে। মাস্ট সেল উদ্দীপিত হলে রক্তপ্রবাহ ও ক্যাপিলারি পারমিয়েবিলিটিতে পরিবর্তন আসে, যা শরীরের রক্ত প্রবাহকে প্রভাবিত করে। এটি ভিটামিন ডি সংশ্লেষ করে যা ক্যালসিয়াম ও ফসফরাস শোষণে সাহায্য করে। ত্বকের লোম নাক বা অন্যান্য ছিদ্রে ঢুকতে চাওয়া অনুপ্রবেশকারীদের বাধা দেয়। ত্বক ঘাম ও অন্যান্য দ্রবণ নিঃসরণ করে শরীরের ভারসাম্য বজায় রাখে। কেরাটিনযুক্ত ত্বক অতিরিক্ত তরল ক্ষতি রোধ করে। এটি পরিবেশগত ঝুঁকি থেকে শারীরিক সুরক্ষা দেয়। আমাদের মনে রাখা দরকার, ত্বকই আমাদের প্রথম প্রতিরক্ষা লাইন।

অস্থিতন্ত্র

অস্থিতন্ত্র মানবদেহের কাঠামোগত ভিত্তি হিসেবে কাজ করে। এতে ২০৬টি হাড়, কার্টিলেজ, লিগামেন্ট ও সংযোগকারী টিস্যু থাকে। এটি পেশিতন্ত্রের সঙ্গে মিলিয়ে দেহের ভঙ্গিমা ও চলাচলে সহায়তা করে। অনেক হাড় লিভারের মতো কাজ করে, যা পেশির তৈরি বলের দিক ও মাত্রা পরিবর্তন করে। অনেক গুরুত্বপূর্ণ অঙ্গ অস্থিক গহ্বরে সংরক্ষিত থাকে। এছাড়া এটি খনিজের মজুতস্থল হিসেবে কাজ করে। রক্তে ক্যালসিয়াম বা ম্যাগনেশিয়ামের ঘাটতি হলে হাড় থেকে সরবরাহ হয়। এছাড়া সমস্ত পেশি সংকোচনের জন্য ক্যালসিয়াম প্রয়োজন। এছাড়া অস্থিমজ্জায় RBC, লিম্ফোসাইটসহ রোগ প্রতিরোধক কোষ তৈরি ও সংরক্ষণ হয়।

পেশিতন্ত্র

পেশিতন্ত্র শরীরের সবচেয়ে বহুমুখী তন্ত্রগুলোর একটি। হৃদয় পেশির মাধ্যমেই রক্ত সঞ্চালিত হয়। এতে স্বেচ্ছা (হাঁটা, জিনিস তোলা) ও অনৈচ্ছিক (হাঁচি, হজম, শ্বাসপ্রশ্বাস) কর্ম ঘটে। পেশি অভ্যন্তরীণ অঙ্গের সুরক্ষা করে। ঠান্ডা লাগলে পেশি শক্তি ব্যবহার করে তাপ উৎপন্ন করে। শীতল হলে শরীর কাঁপে। গুরুত্বপূর্ণ অঙ্গের চারপাশের পেশি ATP ভেঙে তাপ উৎপন্ন করে, যা শরীর জুড়ে ছড়িয়ে পড়ে।

কার্ডিওভাসকুলার সিস্টেম

এই সিস্টেম নিজে নির্দিষ্ট মাত্রায় কাজ করে এবং অন্য তন্ত্রকে সাহায্য করে। এটি হরমোন, পুষ্টি, অক্সিজেন বহন করে এবং বর্জ্য অপসারণ করে। এটি প্রতিটি কোষে অক্সিজেন সরবরাহ ও কার্বন ডাই-অক্সাইড অপসারণে সাহায্য করে। হোমিওস্ট্যাসিস ব্যাহত হয় যদি এটি বা লিম্ফাটিক সিস্টেম কাজ না করে। ত্বক, হাড়, পেশি, ফুসফুস, হজমতন্ত্র, স্নায়ু, এন্ডোক্রাইন, লিম্ফাটিক, ইউরিনারি ও প্রজননতন্ত্র এই ব্যবস্থাকে ব্যবহার করে পুষ্টি, অক্সিজেন, ওষুধ, হরমোন ইত্যাদি পরিবহনে। কিছু ঝুঁকি নিয়ন্ত্রিত নয় (বয়স, লিঙ্গ, পারিবারিক ইতিহাস) আবার কিছু নিয়ন্ত্রিত (খাদ্যাভ্যাস, ব্যায়াম)। এতে রক্তচাপ পর্যবেক্ষণের জন্য বারোরিসেপ্টর থাকে, যা রক্তনালীর প্রসারণ মাপে ও মস্তিষ্কে সংকেত পাঠায়। এরপর মেডুলা অবলংগাটা অটোনোমিক সিস্টেমের মাধ্যমে রক্তচাপ নিয়ন্ত্রণে ব্যবস্থা গ্রহণ করে।

লিম্ফাটিক সিস্টেম

এই সিস্টেমের তিনটি মূল কাজ: রক্ত ও টিস্যুর পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ, চর্বি হজমের পর উৎপন্ন ফ্যাটি অ্যাসিড ও ট্রাইগ্লিসারাইড শোষণ, এবং রোগপ্রতিরোধে সহায়তা। এটি আঘাতের পরে হাড় ও পেশির পুনর্গঠনে সাহায্য করে। প্রস্রাবে অ্যাসিডিক pH বজায় রেখে সংক্রমণ প্রতিরোধ করে। টনসিল হজমতন্ত্র থেকে শোষিত বিষাক্ত পদার্থ ও সংক্রমণ রোধে সহায়তা করে, এবং ফুসফুসে সংক্রমণ প্রবেশ ঠেকায়।

শ্বাসতন্ত্র

এই সিস্টেম কার্ডিওভাসকুলার সিস্টেমের সঙ্গে কাজ করে শরীরের প্রতিটি কোষে অক্সিজেন পৌঁছায়। এটি CO2 অপসারণে সহায়তা করে। CO2 প্রধানত বাইকার্বনেট আয়ন হিসেবে রক্তে থাকে, যা pH বজায় রাখে। অতিরিক্ত শ্বাস-প্রশ্বাসে CO2 কমে যায়, ফলে pH বাড়ে (৭.৪৫-এর বেশি হলে অজ্ঞান হয়ে যাওয়া) — একে রেসপিরেটরি অ্যালকালোসিস বলে। কম শ্বাস-প্রশ্বাসে pH ৭.৩৫-এর নিচে নেমে যায়, যাকে রেসপিরেটরি অ্যাসিডোসিস বলে। এটি ওপিওয়েড অতিমাত্রার ফলে মৃত্যুর কারণ। এছাড়াও শ্বাসতন্ত্র লিম্ফাটিক সিস্টেমকে সহায়তা করে রোগজীবাণু ফাঁদে ফেলতে। শ্বাসপেশি সংকোচনের ফলে পেটের চাপ সৃষ্টি হয়, যা মলত্যাগে সহায়তা করে। এই সিস্টেমে নাক, গলা, কণ্ঠনালী, ট্র্যাকিয়া, ব্রঙ্কাই ও ফুসফুস অন্তর্ভুক্ত। ফুসফুসের অ্যালভিওলিতে বাতাস থেকে অক্সিজেন শোষিত হয় এবং কার্বন ডাই-অক্সাইড রক্তে করে বাইরে বেরিয়ে যায়।

Digestive System

পাচনতন্ত্র থেকে নিয়মিত শক্তি ও পুষ্টি না পেলে শরীরের সব অঙ্গ-প্রত্যঙ্গই খুব দ্রুত দুর্বল হয়ে পড়ে। এই সিস্টেম শরীরের প্রয়োজনীয় জৈব উপাদান, ভিটামিন, আয়ন এবং পানি শোষণ করে। ত্বকে, পাচনতন্ত্র সাবকিউটেনিয়াস স্তরে সংরক্ষণের জন্য লিপিড সরবরাহ করে। মনে রাখতে হবে, খাবার শরীরে তিনটি ধাপে প্রক্রিয়াজাত হয়: হজম, শোষণ এবং বর্জন। এর যেকোনো একটিতে সমস্যা হলে তা সহজেই বোঝা যায়। হজমের প্রক্রিয়াগুলোর মধ্যে আছে রাসায়নিক হজম, চলাচল, খাওয়া, শোষণ এবং বর্জন। সুস্থ ও কার্যকর পাচনতন্ত্র বজায় রাখতে এর প্রতিটি উপাদান সম্পর্কে সচেতন থাকা জরুরি। এই উপাদানগুলো ক্ষতিগ্রস্ত হলে পাচনতন্ত্রের স্বাস্থ্যও ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।

Urinary System

আমিষ ও নিউক্লিক অ্যাসিড ভেঙে ব্যবহারের ফলে শরীরে বিষাক্ত নাইট্রোজেনজাত বর্জ্য জমা হয়। মূত্রতন্ত্র এসব বর্জ্য শরীর থেকে বের করে দেয়। এছাড়া এটি রক্তের সঠিক আয়তন (এবং পরোক্ষভাবে রক্তচাপ) এবং রক্তে আয়নের ঘনত্ব বজায় রাখে। কিডনি একটি হরমোন (এরিথ্রোপয়েটিন) উৎপন্ন করে, যা লোহিত রক্তকণিকা তৈরিতে সহায়তা করে। এছাড়া কিডনি শরীরের পানির মাত্রা এবং বাইরের তরলে সঠিক লবণের মাত্রা বজায় রাখে। যখন শরীর অতিরিক্ত পানি হারায়, তখন কিছু প্রতিক্রিয়া চালু হয় যা পানি ক্ষয় রোধ করে।

Reproductive System

প্রজননতন্ত্র একটি অনন্য ব্যবস্থা, কারণ এটি শরীরের স্বাভাবিক ভারসাম্য (হোমিওস্ট্যাসিস) বজায় রাখতে সরাসরি ভূমিকা রাখে না। বরং এটি প্রজাতির টিকে থাকার জন্য কাজ করে। যদিও এটি শরীরের ভারসাম্য রক্ষায় সরাসরি কাজ করে না, তবুও যৌন হরমোন শরীরের অন্যান্য অঙ্গ-প্রত্যঙ্গে প্রভাব ফেলে। এদের ভারসাম্যহীনতা বিভিন্ন রোগের কারণ হতে পারে (যেমন: যেসব নারীর ডিম্বাশয় ছোটবেলায় কেটে ফেলা হয়, তাদের অস্টিওপরোসিস হওয়ার ঝুঁকি বেশি থাকে)।

Excretory System

বর্জ্য অপসারণ, অতিরিক্ত পানি ও লবণ মূত্রের মাধ্যমে বের করার দায়িত্ব বহন করে এক্সক্রেটরি সিস্টেম। এটি শরীরের ভেতরের পরিবেশের আকার ও পিএইচ নিয়ন্ত্রণ করে। মানব দেহে এই সিস্টেম হোমিওস্ট্যাসিস বজায় রাখে পানি, লবণ এবং রক্তের বিপাকজাত বর্জ্য অপসারণ করে। কিডনি, যা মূল এক্সক্রেটরি অঙ্গ, হোমিওস্ট্যাসিস রক্ষায় গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি নাইট্রোজেনজাত বর্জ্য নিষ্কাশন করে এবং পানি-লবণ ও অ্যাসিড-বেইস ভারসাম্য রক্ষা করে। এই অংশে কিডনি নিয়ে বিস্তারিত আলোচনা করা হবে।

Thermoregulation

জীবিত দেহগুলোতে এমন অনেক স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়া থাকে, যা তাদের প্রাকৃতিক পরিবেশে টিকে থাকতে সাহায্য করে। এই প্রক্রিয়াগুলোর মধ্যে আছে বংশবৃদ্ধি, পরিবেশের সঙ্গে মানিয়ে চলা এবং জীবন টিকিয়ে রাখার সহজাত প্রবণতা। জীবন্ত প্রাণীর বেঁচে থাকার জন্য শরীরের তাপমাত্রা স্থির রাখা জরুরি, সেটা পরিবেশের তাপমাত্রা যাই হোক না কেন। এই ক্ষমতাকে থার্মোরেগুলেশন বলা হয়। ঠান্ডা রক্তযুক্ত প্রাণী যেমন সরীসৃপদের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের পদ্ধতি গরম রক্তযুক্ত প্রাণী (যেমন মানুষ ও স্তন্যপায়ী) থেকে আলাদা। এই অধ্যায় গরম রক্তযুক্ত প্রাণীদের ক্ষেত্রে বেশি প্রযোজ্য।

শরীরের তাপমাত্রা নির্ভর করে শরীর কতটা তাপ উৎপন্ন করছে এবং কতটা তাপ হারাচ্ছে তার ওপর। তাপ হারানোর পদ্ধতি হলো বিকিরণ, পরিবহন এবং পরিবাহিতা। সবগুলো পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে তাপ ক্ষয় নির্ভর করে শরীর ও বাইরের পরিবেশের তাপমাত্রার পার্থক্যের ওপর। বাইরের তাপমাত্রা কম হলে, বিকিরণই প্রধান তাপ ক্ষয়ের পদ্ধতি হয়। আর যদি বাইরের তাপমাত্রা বেশি হয়, তখন বাষ্পীভবন সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ তাপ ক্ষয়ের উপায়। তাপ উৎপাদন ও তাপ ক্ষয়ের মধ্যে ভারসাম্য থাকলেই শরীরের তাপমাত্রা স্থির থাকে। তবে দিনে তাপমাত্রায় কিছুটা ওঠানামা হয় এবং এটি হাইপোথ্যালামাস নিয়ন্ত্রণ করে। শরীরের গড় তাপমাত্রা প্রায় ৩৭.৪°C হলেও দিনে প্রায় ০.৮°C ওঠানামা করে। ঘুমের সময় এটি সবচেয়ে কম থাকে।

তাপমাত্রা সংবেদনশীল রিসেপ্টর ত্বকে, বড় শিরা ও হাইপোথ্যালামাসে থাকে। ত্বকের রিসেপ্টর ঠান্ডা অনুভব করায়, কিন্তু হাইপোথ্যালামাসের কেন্দ্রীয় তাপমাত্রা রিসেপ্টর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ। শরীরের অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রা সাধারণত বগলের বা মুখের তাপমাত্রার চেয়ে ০.৭ থেকে ১.০°C বেশি হয়। বাইরের ঠান্ডার কারণে শরীরের তাপমাত্রা কমে গেলে, রক্তনালীর সংকোচন শরীরকে রক্ষা করে। এতে ত্বকের তাপমাত্রা কমে যায় এবং শরীরের অভ্যন্তরের তাপ বাইরে যাওয়ার পথ বন্ধ হয়। তেমনি, যখন তাপমাত্রা বাড়ে, ত্বকে রক্তপ্রবাহ বেড়ে যায়, যা বিকিরণ ও বাষ্পীভবনের মাধ্যমে তাপ হারাতে সাহায্য করে।

ত্বকের রক্তনালী অ্যালকোহল সেবনের মাধ্যমে প্রসারিত হলে শরীর গরম মনে হলেও, বাইরের তাপমাত্রা কম হলে তাপ ক্ষয় বাড়ে। ঠান্ডায় শরীর শিরশির করে তাপ উৎপাদন বাড়ায় এবং ত্বক ও বাহ্যিক অংশের রক্তনালী সংকুচিত করে। এর ফলে তাপ ক্ষয় কমে যায় এবং রক্ত ভিতরের গুরুত্বপূর্ণ অঙ্গগুলোতে যায়।

তাপমাত্রার দৈনন্দিন ওঠানামা ছাড়াও অন্য চক্রও আছে। মহিলাদের ক্ষেত্রে ডিম্বস্ফোটনের আগে শরীরের তাপমাত্রা কমে এবং পরবর্তী সময়ে প্রোজেস্টেরনের কারণে সেটি প্রায় ১°C বেড়ে যায়। থাইরয়েড হরমোন ও পাইরোজেনও তাপমাত্রার সেট পয়েন্ট বাড়ায়। মানুষের বেসাল মেটাবলিক রেট (BMR) গড়ে প্রতি বর্গমিটার প্রতি ঘণ্টায় ৩০ ক্যালরি। শিশুদের ক্ষেত্রে এটি বেশি, কারণ তাদের শরীরের পৃষ্ঠ ও ভরের অনুপাত ভিন্ন। এই কারণে শিশুদের শরীর দ্রুত ঠান্ডা হয়ে যেতে পারে এবং তাদের তাপমাত্রার ওঠানামা প্রাপ্তবয়স্কদের চেয়ে বেশি হয়। BMR থাইরয়েড হরমোনে বেড়ে যায় এবং হরমোনের ঘাটতিতে কমে যায়। বিভিন্ন খাবার BMR ও রেসপিরেটরি কোটিয়েন্ট প্রভাবিত করে। যেমন: কার্বোহাইড্রেট ১.০, প্রোটিন ১.০, ফ্যাট ০.৭।

Body Composition

...

Body Fluid Distribution

কোষঝিল্লি দ্বি-লিপিড স্তর দিয়ে গঠিত যা পানি ও লিপিড-দ্রবণীয় কণাগুলোকে প্রবেশ করতে দেয়। তবে এটি চার্জযুক্ত কণাগুলোকে প্রবেশ করতে দেয় না। এটি ওসমোলালিটি নিয়ন্ত্রণ করে। কোষ এবং ইন্টারস্টিশিয়াল তরলের ওসমোলালিটি সমান হলেও এর আয়নিক গঠন আলাদা। ক্যাপিলারি ঝিল্লি অ্যালবুমিন দিয়ে গঠিত এবং এটি প্রোটিন ছাড়া সবকিছুকে প্রবেশ করতে দেয়। বিভিন্ন টিস্যুর ঝিল্লির গঠন ভিন্ন হয়। এতে ছিদ্র থাকে, যা তরল চলাচল সহজ করে। ৪০,০০০ ডাল্টনের বেশি কণাগুলোর প্রবেশক্ষমতা কম। এটি অনকোটিক চাপ নিয়ন্ত্রণ করে। মস্তিষ্কের ক্যাপিলারি অপেক্ষাকৃত কম প্রবেশযোগ্য, কিন্তু যকৃত ও গ্লোমেরুলির ক্যাপিলারি অত্যন্ত প্রবেশযোগ্য।

...

Dehydration and Volume Depletion

প্লাজমার অসমোল্যালিটি প্রায় ২৯০ মস্মল/লি। এটি মূলত সোডিয়াম (১৪০ মিমোল/লি) এবং এর সঙ্গে থাকা অ্যানিয়নের কারণে হয়। ডিহাইড্রেশনে শরীর থেকে পানি হারায়। প্লাজমার অসমোল্যালিটি এবং সোডিয়ামের পরিমাণ বেড়ে যায়। এতে একটি অসমোটিক গ্রেডিয়েন্ট তৈরি হয় এবং কোষ থেকে পানি বেরিয়ে যায়। ফলে প্রথমে কোষের আয়তন কমে যায়। কিন্তু পরে কোষ নিজে থেকে কিছু দ্রবণ টেনে এনে নিজস্ব ভারসাম্য ঠিক করার চেষ্টা করে।

ডিহাইড্রেশনে প্লাজমা থেকে শুধু পানি হারায়। ফলে হেমাটোক্রিট এবং অ্যালবুমিনের ঘনত্ব বেড়ে যায়, কারণ এই উপাদানগুলো হারায় না। কিন্তু ভলিউম ডিপ্লিশনে পানি ও ইলেকট্রোলাইট দুটোই হারায়। তাই সোডিয়ামের ঘনত্ব বা অসমোল্যালিটিতে খুব একটা পরিবর্তন হয় না। অসমোল্যালিটি অপরিবর্তিত থাকলে কোষ থেকে পানি বের হওয়ার কোনও চাপ থাকে না। তাই কোষের আয়তন অপরিবর্তিত থাকে।

রক্তক্ষরণের কারণে যদি ভলিউম ডিপ্লিশন হয়, শুরুতে হেমাটোক্রিট একই থাকে। তবে রক্তচাপ কমে যাওয়ায় ইন্টারস্টিশিয়াল থেকে ভাস্কুলারে তরল ঢুকে পড়ে এবং হেমাটোক্রিট ও অ্যালবুমিন উভয়ই কমে যায়। বমি বা ডায়রিয়ার ফলে পানি ও ইলেকট্রোলাইট হারালে, প্লাজমা সোডিয়াম বা অসমোল্যালিটি খুব একটা পরিবর্তিত হয় না। কিন্তু এক্সট্রাসেলুলার স্পেস থেকে পানি হারানোয় হেমাটোক্রিট ও অ্যালবুমিন অল্প বাড়ে।

ভলিউম ডিপ্লিশনে শরীরে সোডিয়াম ও পানি ধরে রাখার প্রক্রিয়া শুরু হয়। সোডিয়াম ধরে রাখার ক্ষেত্রে প্রধান ভূমিকা পালন করে রেনিন-অ্যাঞ্জিওটেনসিন-অ্যালডোস্টেরন সিস্টেম, যা রক্তচাপ কমে গেলে সক্রিয় হয়।

ডিহাইড্রেশনে, অসমোল্যালিটি বাড়ায় ADH নিঃসরণ হয়, যা পানি ধরে রাখে। আবার, একইসঙ্গে ভলিউম ডিপ্লিশন থাকায় রেনিন-অ্যাঞ্জিওটেনসিন-অ্যালডোস্টেরন সিস্টেম সক্রিয় হয়, যা সোডিয়াম ধরে রাখে। সোডিয়াম রিটেনশন সোডিয়ামের পরিমাণ আরও বাড়াতে পারে, কিন্তু পানি রিটেনশন তা ঠিক করে দেয়। শরীরে কার্যকর কোনও রিসেপ্টর নেই যা শুধুমাত্র সোডিয়াম ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ করে। সোডিয়াম রিটেনশন মূলত ভলিউম ও রক্তচাপ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত।

রক্তক্ষরণের শুরুর দিকে হেমাটোক্রিট পরিবর্তিত হয় না, তবে ইন্টারস্টিশিয়াল তরল ঢুকে পড়লে তা কমে যায়।

Water Balance

ভাসোপ্রেসিন, যাকে অ্যান্টিডায়ুরেটিক হরমোন (ADH) বলা হয়, কিডনির মাধ্যমে পানির নিঃসরণ কমিয়ে শরীরের পানি ভারসাম্য নিয়ন্ত্রণ করে। এটি প্লাজমার অসমোল্যালিটি পরিমাপ করে, এবং যদি তা বেড়ে যায়, তখন ভাসোপ্রেসিন নিঃসৃত হয়। হাইপোথ্যালামাসে ভাসোপ্রেসিন তৈরি হয় এবং পেছনের পিটুইটারি গ্রন্থিতে জমা থাকে।

প্লাজমার অসমোল্যালিটিই ভাসোপ্রেসিন নিঃসরণের প্রধান নিয়ামক, তবে ব্যথা, আবেগ এবং অ্যালকোহলও এর উপর প্রভাব ফেলে। ব্যথা ও আবেগ ভাসোপ্রেসিন এবং অক্সিটোসিন নিঃসরণ বাড়ায়। অ্যালকোহল ভাসোপ্রেসিন নিঃসরণ বন্ধ করে এবং প্রস্রাব বাড়ায়।

কম প্লাজমা ভলিউম থাকলেও ভাসোপ্রেসিন নিঃসৃত হয়। এর উচ্চ ঘনত্ব রক্তনালী সংকোচন করতে পারে। হাইপোথ্যালামাসের অসমোরিসেপ্টর প্লাজমার অসমোল্যালিটি পরিমাপ করে এবং ভাসোপ্রেসিন নিঃসরণ নিয়ন্ত্রণ করে।

ভাসোপ্রেসিন রক্তের মাধ্যমে কিডনিতে পৌঁছে একটি রিসেপ্টরে যুক্ত হয় এবং কোষের মাধ্যমে পানির জন্য লুমিনাল মেমব্রেনের পারমিয়াবিলিটি বাড়ায়। এর ফলে পানির পুনঃশোষণ হয় এবং প্রস্রাব কমে যায়।

এই প্রক্রিয়ায় অ্যাডেনাইল সাইক্লেজ সক্রিয় হয়, যা সাইক্লিক AMP বাড়ায় এবং ক্যালসিয়ামসহ বিভিন্ন রাসায়নিক বিক্রিয়ায় জলপথ (aquaporin) মেমব্রেনে বসানো হয়। এতে পানির পারমিয়াবিলিটি বেড়ে যায়।

উরিয়া প্লাজমায় স্বল্পমাত্রায় (৬ মিমোল/লি) থাকে এবং ভাসোপ্রেসিন নিঃসরণে বড় ভূমিকা রাখে না। কারণ কোষের ঝিল্লি উরিয়ার জন্য পারমিয়েবল।

ADH অতিরিক্ত নিঃসৃত হলে পানি ধরে রাখা হয়, ফলে অসমোল্যালিটি ও সোডিয়াম কমে যায় (হাইপোনাট্রেমিয়া)। ADH না থাকলে পানি হারায় এবং অসমোল্যালিটি ও সোডিয়াম বেড়ে যায় (হাইপারনাট্রেমিয়া)।

ভলিউম রিস্টোরেশনের প্রধান উপায় হল রেনিন-অ্যাঞ্জিওটেনসিন-অ্যালডোস্টেরন সিস্টেমের মাধ্যমে সোডিয়াম ধরে রাখা।

Sodium Balance

...

	পরিমাণ	ঘনত্ব
শরীরে মোট পরিমাণ	৩৭০০ মিমোল

সোডিয়াম একটি গুরুত্বপূর্ণ ক্যাশন যা মূলত কোষের বাইরে থাকে। কোষে সোডিয়াম মাত্র ১৫ মিমোল/লি, কিন্তু কোষের মোট আয়তন ৩০ লিটার হলে, প্রায় ৪০০ মিমোল কোষের মধ্যে থাকে। প্লাজমা ও ইন্টারস্টিশিয়ালে ১৪০ মিমোল/লি সোডিয়াম থাকে, যার মোট পরিমাণ প্রায় ১৮০০ মিমোল।

পুরো শরীরে সোডিয়ামের পরিমাণ ৩৭০০ মিমোল, যার মধ্যে ১৫০০ মিমোল হাড়ে জমা থাকে। অস্ট্রেলিয়ান খাদ্যে প্রতিদিনের সোডিয়াম গ্রহণ ১৮০ মিমোল, তবে এটি ৫০-৪০০ মিমোল পর্যন্ত হতে পারে।

শরীর সোডিয়াম সংরক্ষণের জন্য শক্তিশালী ব্যবস্থা রাখে। এমনকি দিনে মাত্র ৫ মিমোল গ্রহণ করলেও ভারসাম্য রক্ষা করা সম্ভব।

সোডিয়াম অতিরিক্ত হলে, রেনিন-অ্যাঞ্জিওটেনসিন-অ্যালডোস্টেরন সিস্টেম কম সক্রিয় হয় এবং সোডিয়াম হারানো বাড়ে। সোডিয়াম কিডনি, ঘাম ও মলের মাধ্যমে শরীর থেকে বের হয়।

সোডিয়াম কম হলে অ্যালডোস্টেরনের মাত্রা বাড়ে এবং বেশি হলে তা কমে যায়। রক্তে অ্যাঞ্জিওটেনসিন II বেড়ে গেলে অ্যালডোস্টেরন নিঃসরণ বাড়ে। একইভাবে রক্তে পটাশিয়াম বেড়ে গেলে অ্যালডোস্টেরন বাড়ে, কারণ এটি সোডিয়াম রাখার সঙ্গে সঙ্গে পটাশিয়াম ফেলে দেয়।

অল্প রেনাল পারফিউশন প্রেশার রেনিন নিঃসরণ বাড়ায়, যা অ্যাঞ্জিওটেনসিন I তৈরি করে এবং তা অ্যাঞ্জিওটেনসিন II তে রূপান্তরিত হয়। এটি রক্তনালী সংকোচন করে এবং সোডিয়াম রিটেনশন বাড়িয়ে দেয়।

সোডিয়াম অতিরিক্ত হলে, হৃদয় থেকে অ্যাট্রিয়াল পেপটাইড নিঃসৃত হয়, যা কিডনির মাধ্যমে সোডিয়াম বের করে দেয়।

রক্তচাপ বেশি হলে সোডিয়াম কমে যায় এবং কম হলে তা ধরে রাখা হয়। অ্যালডোস্টেরন ঘামের গ্রন্থি ও কোলনেও কাজ করে।

অ্যালডোস্টেরন সক্রিয় হলে প্লাজমা সোডিয়াম বেড়ে যায়। সঙ্গে সঙ্গে ADH নিঃসরণ বাড়ে এবং পানি ধরে রাখে। ফলে Na+ ও পানি সঠিক অনুপাতে থেকে রক্তভলিউম পুনরুদ্ধার হয়।

Potassium Balance

...

	পরিমাণ	ঘনত্ব

পটাশিয়াম মূলত কোষের ভেতরের আয়ন। শরীরের মোট ৪০০০ মিমোল পটাশিয়ামের প্রায় সবটাই কোষের মধ্যে থাকে। ৩০০–৫০০ মিমোল হাড়ে থাকে। কোষে এর ঘনত্ব প্রায় ১৫০ মিমোল/লি।

কোষের বাইরের পটাশিয়াম মাত্র ৪ মিমোল/লি। এতে প্লাজমায় ১২ মিমোল এবং ইন্টারস্টিশিয়ালে ৪০ মিমোল থাকে।

অপ্রক্রিয়াজাত খাবারে পটাশিয়াম বেশি থাকে এবং এটি জৈব লবণ হিসেবে থাকে। কিন্তু সোডিয়াম যোগ করা হয় NaCl হিসেবে। হান্টার গ্যাদারারদের খাদ্যে পটাশিয়াম প্রায় ৪০০ মিমোল/দিন, কিন্তু আধুনিক খাদ্যে এটি মাত্র ৭০ মিমোল/দিন বা কম।

শরীর বেশি পটাশিয়াম বের করতে পারে কিন্তু সংরক্ষণ করতে পারে না। পটাশিয়াম intake না থাকলেও দিনে ৩০-৫০ মিমোল মল ও প্রস্রাবে বের হয়ে যায়।

পটাশিয়াম অতিরিক্ত হলে তা কোষে ঢুকে ভারসাম্য বজায় রাখে। অ্যাসিড-বেস স্ট্যাটাস এর উপর প্রভাব ফেলে। উচ্চ pH (alkalosis) পটাশিয়াম কোষে প্রবেশ করায়, আর কম pH (acidosis) কোষ থেকে বের করে।

উচ্চ প্লাজমা পটাশিয়াম অ্যালডোস্টেরন বাড়ায় এবং পটাশিয়াম ক্ষয় বাড়ে। তাই প্লাজমা K+ মাত্রা দেখে শরীরের মোট পটাশিয়াম বোঝা যায় না।

ডায়াবেটিক অ্যাসিডোসিসে ব্যক্তির পটাশিয়াম পরিমাণ কম থাকলেও প্লাজমা মাত্রা বেশি দেখা যায়। অন্যদিকে, একজন আলকালোটিক রোগীর প্লাজমা K+ কম হলেও শরীরে পটাশিয়াম স্বাভাবিক থাকতে পারে।

Calcium and Phosphate Balance

	পরিমাণ	ঘনমাত্রা
দেহে মোট পরিমাণ
ইন্টারস্টিশিয়াল (০.৯%)	২৭০ mmol	৯ mmol/l
সাইটোপ্লাজম	<১ mmol	১০^-৬ mmol/l
সেল অর্গানেল	২৭০ mmol	৯ mmol/l
এক্সট্রাসেলুলার (০.১%)	৩০ mmol	২.২ mmol/l
প্লাজমা	৭ mmol	২.২ mmol/l
ইন্টারস্টিশিয়াল	২৩ mmol	২.২ mmol/l
হাড় (৯৯%)	২৭.৫ mol (১.১ কেজি)
খাদ্যে পরিমাণ	১২০০ mg/দিন	৪০ mmol/দিন
শোষিত পরিমাণ	৩০০ mg/দিন	১০ mmol/দিন
বর্জিত পরিমাণ	৩০০ mg/দিন	১০ mmol/দিন
আবশ্যিক চাহিদা	১০০ mg/দিন	৩ mmol/দিন
হাড় => প্লাজমা	৫০০ mmol/দিন

ক্যালসিয়াম একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ইলেক্ট্রোলাইট। এর ৯৯% বা তার বেশি হাড়ে সঞ্চিত থাকে। বাকি অংশ স্নায়ু প্রবাহ, পেশি সংকোচন, হরমোন নিঃসরণ এবং কোষ সংকেতের সঙ্গে জড়িত।

রক্তরস বা প্লাজমায় ক্যালসিয়ামের ঘনমাত্রা ২.২ mmol/l এবং ফসফেটের ঘনমাত্রা ১.০ mmol/l। রক্তরসে ক্যালসিয়াম ও ফসফেটের দ্রবণীয়তা প্রায় সম্পৃক্ত অবস্থায় থাকে।

সাইটোপ্লাজমে Ca++ এর ঘনমাত্রা < ১০^-৬ mmol/l হলেও, কোষে এর প্রকৃত ঘনমাত্রা অনেক বেশি কারণ অর্গানেলগুলো এটি গ্রহণ করে এবং প্রয়োজনে আবার নিঃসরিত করতে পারে।

অস্ট্রেলিয়ান খাদ্যে দৈনিক প্রায় ১২০০ mg ক্যালসিয়াম থাকে। তবে সবটাই শোষিত হয় না, কারণ এটি অন্ত্রের নিঃসৃত ফসফেটের সঙ্গে যুক্ত হয়ে অশোষণীয় হয়ে পড়ে। শোষণের হার নিয়ন্ত্রিত হয় ভিটামিন D দ্বারা। সক্রিয় ভিটামিন D এর পরিমাণ বাড়লে শোষণও বাড়ে।

শোষণ নিয়ন্ত্রণ করে ভিটামিন D, আর বর্জনের কাজ নিয়ন্ত্রণ করে প্যারাথাইরয়েড হরমোন। তবে হাড় থেকে প্লাজমায় ক্যালসিয়ামের গমনপথে উভয়ই ভূমিকা রাখে।

খাদ্যে ক্যালসিয়াম না থাকলেও কিডনি থেকে সর্বদা কিছু না কিছু ক্যালসিয়াম হারিয়ে যায়। এই বর্জন এবং হাড় ও শরীরের অন্যান্য অংশের মধ্যে বণ্টন নিয়ন্ত্রণ করে প্যারাথাইরয়েড হরমোন।

রক্তরসে ক্যালসিয়াম তিনটি রূপে থাকে: আয়নিত, অনায়নিত ও প্রোটিনের সঙ্গে যুক্ত। প্যারাথাইরয়েড গ্রন্থি আয়নিত ক্যালসিয়ামের মাত্রা নজরদারি করে। যখন মাত্রা কমে যায়, তখন হরমোন নিঃসরণ বৃদ্ধি পায়। এতে হাড় ভেঙে ক্যালসিয়াম মুক্ত হয়, কিডনি থেকে কম পরিমাণে বর্জন হয় এবং কিডনিতে সক্রিয় ভিটামিন D তৈরির হার বাড়ে, ফলে অন্ত্র থেকে শোষণ বাড়ে।

খাদ্যে সাধারণত দৈনিক প্রায় ১ গ্রাম ফসফেট থাকে। কিন্তু সবটাই শোষিত হয় না। অতিরিক্ত অংশ কিডনি দিয়ে বের হয় এবং এই বর্জনের হারও প্যারাথাইরয়েড হরমোন দ্বারা বাড়ে। এই হরমোন হাড় থেকেও ফসফেট বের করে আনে।

রক্তরসে ফসফেট সরাসরি প্যারাথাইরয়েড হরমোন নিঃসরণে প্রভাব ফেলে না। তবে এর মাত্রা বেশি হলে এটি Ca++ এর সঙ্গে যুক্ত হয়ে আয়নিত ক্যালসিয়ামের মাত্রা কমায়। ফলে হরমোন নিঃসরণ বাড়ে।

Case Study

Heat stroke and Heat exhaustion যদি আপনি কোনো গরম দিনে কঠোর শারীরিক পরিশ্রম করে থাকেন বা ক্রীড়া প্রতিযোগিতায় অংশ নিয়ে থাকেন, তবে আপনি সম্ভবত হিট এক্সহশন-এর লক্ষণ অনুভব করেছেন। সাধারণত এর মধ্যে থাকে শরীরের মূল তাপমাত্রা বৃদ্ধি (১০৪°F বা ৪০°C-এর ওপরে), অতিরিক্ত ঘাম, ফ্যাকাশে রঙ, পেশিতে টান, মাথা ঘোরা, এবং কিছু ক্ষেত্রে অজ্ঞান হয়ে যাওয়া বা চেতনা হারানো।

হিট এক্সহশন হয় যখন শরীরের নিজস্ব তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ব্যাহত হয়। এই ব্যবস্থাই শরীরের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে। ঘাম হচ্ছে শরীর ঠান্ডা করার প্রধান পদ্ধতি। তবে রক্তকে শরীরের অন্যান্য অংশ থেকে চামড়ার দিকে প্রবাহিত করাও এই কাজটি করে।

ঘামের মাধ্যমে শরীরের অতিরিক্ত তাপ চামড়ার পৃষ্ঠে পৌঁছে বেরিয়ে যায়। কিন্তু এতে রক্তচাপ ও রক্তের পরিমাণে ঝুঁকিপূর্ণ পরিবর্তন হতে পারে। ঘাম যত বাড়ে, রক্তের পরিমাণ তত দ্রুত কমে যায়। এতে করে মস্তিষ্ক ও অন্যান্য অঙ্গ-প্রত্যঙ্গ পর্যাপ্ত অক্সিজেন ও পুষ্টি পায় না। উপরন্তু, রক্তকে চামড়ার দিকে সরানো ঘামের কারণে তৈরি হওয়া রক্তচাপ ও রক্তপরিমাণের পরিবর্তন আরও বাড়িয়ে তোলে।

হিট স্ট্রোক আরও গুরুতর অবস্থা। এটি ঘটে যখন শরীরের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা পুরোপুরি ব্যর্থ হয় এবং শরীরের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের বাইরে চলে যায়। যদি শরীর বাইরের পরিবেশ বা শারীরিক কারণে নিজেকে ঠান্ডা করতে না পারে, তাহলে মস্তিষ্ক ঠিকভাবে কাজ করা বন্ধ করে দেয়।

মস্তিষ্ক বিভ্রান্ত হয় এবং চেতনা হারানো শুরু হয়। ঘাম গ্রন্থিকে নিয়ন্ত্রণ করা মস্তিষ্কের কেন্দ্র কাজ করা বন্ধ করে দেয়, ফলে ঘাম বন্ধ হয়ে যায়। এতে শরীরের তাপমাত্রা আরও দ্রুত বেড়ে যায়। এছাড়াও, তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে বিপাক প্রক্রিয়া ত্বরান্বিত হয়, যা শরীরের ভেতরে আরও বেশি তাপ তৈরি করে।

চিকিৎসা না করা হলে এটি মৃত্যু ঘটাতে পারে। হিট স্ট্রোক চেনার একটি সহজ উপায় হলো চামড়া। যদি চামড়া ফোলা ও লাল হয় রক্তপ্রবাহ বেড়ে যাওয়ার কারণে, কিন্তু শুকনো থাকে ঘাম বন্ধ হয়ে যাওয়ায়, তবে এটি একটি সংকেত যে রোগীকে দ্রুত চিকিৎসা দেওয়া প্রয়োজন।

Other Examples

Thermoregulation
- শরীরের তাপমাত্রা কমে গেলে কাঁপুনি দিয়ে পেশিরা তাপ উৎপন্ন করে।
- Non-shivering thermogenesis-এ চর্বি ভেঙে তাপ তৈরি হয়।
- ঘামের মাধ্যমে বাষ্পীভবনের সাহায্যে শরীর ঠান্ডা হয়।

Chemical regulation
- অগ্ন্যাশয় ইনসুলিন ও গ্লুকাগন তৈরি করে রক্তে চিনি নিয়ন্ত্রণ করে।
- ফুসফুস অক্সিজেন গ্রহণ করে এবং কার্বন ডাই-অক্সাইড ছেড়ে দেয়, যা রক্তের pH নিয়ন্ত্রণ করে।
- বৃক্ক ইউরিয়া সরিয়ে দেয় এবং পানি ও বিভিন্ন আয়নের ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ করে।

স্তন্যপায়ী প্রাণীদের হোমিওস্টেসিসের প্রধান উদাহরণগুলো হলো:

শরীরের পানি ও খনিজ উপাদানের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ, যাকে বলে osmoregulation। এটি প্রধানত কিডনির মাধ্যমে ঘটে।
বিপাকীয় বর্জ্য অপসারণ, যাকে বলে excretion। এটি কিডনি ও ফুসফুসের মতো নির্গমনী অঙ্গ দ্বারা হয়।
শরীরের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ, যা প্রধানত ত্বক দ্বারা সম্পন্ন হয়।
রক্তে গ্লুকোজের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ, যা প্রধানত লিভার এবং অগ্ন্যাশয় থেকে নিঃসৃত ইনসুলিন ও গ্লুকাগনের মাধ্যমে ঘটে।

এই অঙ্গগুলোর বেশিরভাগই পিটুইটারি গ্রন্থি থেকে নিঃসৃত হরমোন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যেটি আবার হাইপোথ্যালামাস দ্বারা পরিচালিত হয়।

Review Questions I

Answers for these questions can be found here

1. Homeostasis-এর মানে কী: A) contributor and provider B) expand C) same or constant D) receiver

2. শরীরের তরলের স্বাভাবিক pH মান কত? A) 7.15-7.25 B) 7.35-7.45 C) 7.55-7.65 D) 7.00-7.35 E) 6.5-7.5

3. রক্তের pH নিয়ন্ত্রণে প্রস্রাব ব্যবস্থার সঙ্গে শ্বাসপ্রশ্বাস ব্যবস্থা কীভাবে কাজ করে তার উদাহরণ হলো: A) আপনি যদি শ্বাস আটকে রাখেন, কিডনি রক্ত থেকে CO₂ সরিয়ে ফেলবে B) আপনি বেশি ব্যায়াম করলে প্রস্রাব বেশি অ্যাসিডিক হবে C) আপনি যদি এমফিসেমায় ভোগেন তবে কিডনি কম বাইকার্বনেট সরিয়ে ফেলবে D) আপনি যদি হাইপারভেন্টিলেট করেন তবে কিডনি রক্তে হাইড্রোজেন আয়ন যোগ করে ক্ষারীয়তা নিয়ন্ত্রণ করবে E) উপরোক্ত কোনটিই নয়—প্রস্রাব ব্যবস্থা কখনও শ্বাসপ্রশ্বাস ব্যবস্থার সঙ্গে কাজ করে না

4. শ্বাস নেওয়ার প্রয়োজনীয়তা সরাসরি কী কারণে হয়? A) আপনি কতক্ষণ আগে শেষ শ্বাস নিয়েছেন B) পরিবেশের অক্সিজেন ঘনত্ব C) রক্তে নাইট্রোজেন জমে যাওয়া D) রক্তের pH E) শ্বাস না নেওয়ায় রক্তচাপ বেড়ে যাওয়া

5. একটি ব্যাকটেরিয়াল সংক্রমণের প্রতিক্রিয়ায় আমার শরীরের থার্মোস্ট্যাট বাড়ে। আমি কাঁপতে শুরু করি এবং শরীর আরও তাপ তৈরি করে। যখন শরীরের তাপমাত্রা ১০১ ডিগ্রিতে পৌঁছায়, আমি কাঁপা বন্ধ করি এবং তাপমাত্রা আর বাড়ে না। এটি একটি উদাহরণ: A) Negative feedback B) A malfunctioning control system C) Positive feedback D) A negative impact

6. নিম্নলিখিত কোনটি Positive feedback-এর উদাহরণ? A) ঠান্ডায় কাঁপা শুরু করে শরীর গরম করা B) গাড়ির cruise control পাহাড়ে উঠলে গ্যাস বাড়ায় C) গরমে ঘাম হওয়া এবং রক্তনালির প্রসারণ D) কেটে গেলে প্লেটলেট জমাট বাঁধে, যা fibrin clotting system সক্রিয় করে এবং আরও রক্ত জমাট বাঁধে

7. শরীরের “থার্মোস্ট্যাট” কোথায় থাকে? A) স্নায়ুতন্ত্রে, হাইপোথ্যালামাসে B) integumentary সিস্টেমে, ত্বকে C) মস্তিষ্কে, corpus callosum-এ D) প্রস্রাব ব্যবস্থায়, কিডনিতে

8. কোন সিস্টেমের হোমিওস্টেসিসে ভূমিকা কম? A) প্রস্রাব ব্যবস্থা B) প্রজনন ব্যবস্থা C) শ্বাসপ্রশ্বাস ব্যবস্থা D) স্নায়ুতন্ত্র

9. নিচের কোন বাক্যাংশ হোমিওস্টেসিসকে ভালোভাবে বর্ণনা করে? A) হোমিওস্ট্যাটিক সীমার মধ্যে ওঠানামা করা B) অভ্যন্তরীণ পরিবেশকে স্থির রাখা C) গতিশীল ভারসাম্য D) বিচ্যুতি

10. Nephron-এর কোন অংশে ADH কাজ করে? A)PCT B)DCT C)Loop of Henle D)None

Review Answers

1=C
2=B
3=C
4=D
5=A
6=D
7=A
8=B
9=B
10=B

Glossary

Control Center or Integration Center: রিসেপ্টর থেকে পাওয়া তথ্য গ্রহণ ও প্রক্রিয়াজাত করে
Effector: কন্ট্রোল সেন্টারের নির্দেশ অনুযায়ী প্রতিক্রিয়া দেখায়, উদ্দীপনাকে হয় প্রতিহত করে বা জোরদার করে
Homeostasis: স্থিতিশীলতা, ভারসাম্য বা সমতা বোঝায়
Negative Feedback: এমন প্রতিক্রিয়া যেখানে সিস্টেম পরিবর্তনের দিককে উল্টো দিকে ফেরায়
Positive Feedback: পরিবর্তনকে আরও বাড়িয়ে তোলে এমন প্রতিক্রিয়া
Receptor: পরিবেশে কোনো পরিবর্তনের সংকেত গ্রহণ করে