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Circulatory System | Blood Vessels (रक्त वाहिकाएं), दोहरा परिसंचरण एवं रक्त बैंक

July 18, 2026 |
Zoology

मानव शरीरिकी (Human Anatomy) में परिसंचरण तंत्र (Circulatory System) शरीर की कोशिकाओं तक ऑक्सीजन, पोषक तत्व और हार्मोन पहुँचाने तथा वहाँ से अपशिष्ट पदार्थों को हटाने का एक जटिल और अत्यधिक विकसित तंत्र है। इस बंद परिसंचरण तंत्र में रक्त को पूरे शरीर में प्रवाहित करने के लिए विशेष नलिकाओं का जाल बिछा होता है, जिन्हें रक्त वाहिकाएं (Blood Vessels) कहते हैं। कशेरुकी जीवों (विशेषकर पक्षियों और स्तनधारियों) में रक्त हृदय से दो बार गुजरता है, जिसे दोहरा परिसंचरण (Double Circulation) कहा जाता है। इसके अतिरिक्त, आधुनिक चिकित्सा विज्ञान में आपातकालीन स्थितियों के लिए रक्त का सुरक्षित भंडारण एक अत्यंत महत्वपूर्ण पहलू है, जिसे रक्त बैंक (Blood Bank) के अंतर्गत अध्ययन किया जाता है।

1. रक्त वाहिकाएं (Blood Vessels): संरचना एवं प्रकार

मानव शरीर में रक्त वाहिकाएं मुख्य रूप से तीन प्रकार की होती हैं: धमनियां (Arteries), शिराएं (Veins) और केशिकाएं (Capillaries)। धमनियों और शिराओं की भित्ति (Wall) मुख्य रूप से तीन परतों (Layers/Tunics) से बनी होती है:

  • ट्यूनिका इंटिमा (Tunica Intima): यह सबसे भीतरी परत है, जो शल्की उपकला (Squamous endothelium) की बनी होती है। यह रक्त प्रवाह के लिए एक चिकनी सतह प्रदान करती है।
  • ट्यूनिका मीडिया (Tunica Media): यह मध्य परत है, जो अरेखित चिकनी पेशियों (Smooth muscles) और प्रत्यास्थ तंतुओं (Elastic fibres) से बनी होती है। धमनियों में यह परत बहुत मोटी होती है।
  • ट्यूनिका एक्सटर्ना (Tunica Externa / Adventitia): यह सबसे बाहरी परत है, जो कोलेजन तंतुओं (Collagen fibres) युक्त रेशेदार संयोजी ऊतक (Fibrous connective tissue) से बनी होती है।

धमनी (Artery) और शिरा (Vein) में तुलनात्मक अंतर

लक्षण (Characteristics) धमनी (Artery) शिरा (Vein)
रक्त प्रवाह की दिशा (Direction of Flow) रक्त को हृदय से शरीर के विभिन्न अंगों तक ले जाती हैं। शरीर के विभिन्न अंगों से रक्त को हृदय में वापस लाती हैं।
रक्त का प्रकार (Type of Blood) हमेशा ऑक्सीजनित (Oxygenated) रक्त ले जाती हैं (अपवाद: फुफ्फुसीय धमनी)। हमेशा विऑक्सीजनित (Deoxygenated) रक्त ले जाती हैं (अपवाद: फुफ्फुसीय शिरा)।
भित्ति की प्रकृति (Nature of Wall) भित्ति मोटी, अत्यधिक पेशीय और प्रत्यास्थ (Elastic) होती है। भित्ति पतली, कम पेशीय और कम प्रत्यास्थ होती है।
गुहा या ल्यूमेन (Lumen) गुहा संकरी (Narrow) होती है। गुहा चौड़ी (Wide) होती है।
कपाट (Valves) रक्त विपरीत दिशा में नहीं बहता, इसलिए कपाट अनुपस्थित (Absent) होते हैं। रक्त के उल्टे प्रवाह को रोकने के लिए कपाट (Valves) उपस्थित होते हैं।
रक्त दाब (Blood Pressure) रक्त अत्यधिक दाब और झटके (Jerks) के साथ बहता है। रक्त कम दाब और धीमी तथा एकसमान गति से बहता है।
शरीर में स्थिति (Location) सामान्यतः शरीर में गहराई (Deep-seated) में स्थित होती हैं। त्वचा के ठीक नीचे (Superficial) स्थित होती हैं (जिन्हें हम बाहर से देख सकते हैं)।
Detailed transverse section of Artery and Vein showing Tunica Intima, Media, and Externa
चित्र: धमनी और शिरा की अनुप्रस्थ काट (T.S. of Artery and Vein) में परतों का निरूपण

2. दोहरा परिसंचरण (Double Circulation)

मनुष्यों (तथा पक्षियों) का हृदय चार कक्षीय (Four-chambered) होता है, जिसमें ऑक्सीजनित (Oxygenated) और विऑक्सीजनित (Deoxygenated) रक्त पूरी तरह से अलग-अलग बहते हैं। शरीर का एक पूर्ण चक्कर लगाने में रक्त को हृदय से दो बार गुजरना पड़ता है। इस व्यवस्था को दोहरा परिसंचरण कहते हैं। इसके दो मुख्य चक्र (Circuits) होते हैं:

  1. फुफ्फुसीय परिसंचरण (Pulmonary Circulation):
    • दाएं निलय (Right Ventricle) द्वारा विऑक्सीजनित रक्त फुफ्फुसीय धमनी (Pulmonary Artery) में पंप किया जाता है, जो इसे फेफड़ों (Lungs) तक ले जाती है।
    • फेफड़ों में गैसीय विनिमय (O₂ का जुड़ना और CO₂ का निकलना) होता है।
    • शुद्ध (ऑक्सीजनित) रक्त को फुफ्फुसीय शिराओं (Pulmonary Veins) द्वारा बाएं अलिंद (Left Atrium) में वापस लाया जाता है।
  2. दैहिक परिसंचरण (Systemic Circulation):
    • बाएं निलय (Left Ventricle) द्वारा ऑक्सीजनित रक्त शरीर की सबसे बड़ी धमनी महाधमनी (Aorta) में पंप किया जाता है।
    • महाधमनी धमनियों, धमनिकाओं और केशिकाओं के जाल के माध्यम से ऊतकों तक ऑक्सीजन और पोषक तत्व पहुंचाती है।
    • ऊतकों से CO₂ और अपशिष्ट पदार्थ लेकर, विऑक्सीजनित रक्त शिरिकाओं (Venules) और शिराओं (Veins) से होते हुए महाशिरा (Vena Cava) द्वारा दाएं अलिंद (Right Atrium) में डाल दिया जाता है।

विशेष परिसंचरण पथ (Special Circulatory Pathways):

  • यकृत निवाहिका तंत्र (Hepatic Portal System): यह एक विशेष संवहनी जुड़ाव है जो आहारनाल (Digestive tract) और यकृत (Liver) के बीच पाया जाता है। यकृत निवाहिका शिरा (Hepatic portal vein) आंत्र से रक्त को सीधे हृदय में ले जाने के बजाय पहले यकृत में ले जाती है, ताकि पचे हुए भोजन का उपापचय (Metabolism) और विषहरण (Detoxification) हो सके।
  • हृद् परिसंचरण (Coronary Circulation): हृदय की अपनी पेशियों (Cardiac musculature) को रक्त की आपूर्ति करने वाली धमनियों को कोरोनरी धमनियां (Coronary arteries) कहा जाता है।
Schematic plan of blood circulation in human showing Pulmonary and Systemic circulation
चित्र: मानव में दोहरा परिसंचरण (Schematic Plan of Double Circulation)

3. परिसंचरण की गतिकी: भौतिक-गणितीय समीकरण (Hemodynamics)

रक्त वाहिकाओं में रक्त के प्रवाह (Blood flow) और रक्त दाब (Blood Pressure) के बीच का संबंध तरल यांत्रिकी (Fluid mechanics) के 'पोइज़ुइल नियम' (Poiseuille's law) द्वारा दर्शाया जाता है:

$$ Q = \frac{\Delta P}{R} $$

जहाँ:

  • \( Q \) = रक्त प्रवाह दर (Blood Flow Rate या Cardiac Output)
  • \( \Delta P \) = दाब प्रवणता (Pressure Gradient)
  • \( R \) = परिधीय प्रतिरोध (Peripheral Resistance)

रक्त का वेग (Velocity of Blood Flow): रक्त के प्रवाह का वेग (v) वाहिका के कुल अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल (Cross-sectional Area - A) के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

$$ v = \frac{Q}{A} $$

(चूंकि शरीर की सभी केशिकाओं (Capillaries) का कुल अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल सबसे अधिक होता है, इसलिए केशिकाओं में रक्त प्रवाह की गति सबसे धीमी होती है। यह धीमी गति ऊतकों के साथ पदार्थों के विनिमय के लिए इष्टतम समय प्रदान करती है।)

4. रक्त बैंक: रक्त का संग्रहण एवं परिरक्षण (Blood Bank: Storage & Preservation)

रक्त बैंक (Blood Bank) वह स्थान है जहाँ दाताओं (Donors) से प्राप्त रक्त का परीक्षण, प्रकार निर्धारण (Blood Grouping), प्रसंस्करण (Processing) और सुरक्षित भंडारण (Storage) किया जाता है ताकि आवश्यकता पड़ने पर इसका उपयोग रक्त आधान (Blood Transfusion) में किया जा सके।

  • रक्तदाता मानक (Donor Criteria): रक्तदाता की आयु 18-65 वर्ष के बीच, वजन 45 kg से अधिक, और हीमोग्लोबिन स्तर न्यूनतम 12.5 g/dL होना चाहिए। वह किसी संक्रामक रोग (HIV, Hepatitis B/C, Syphilis, Malaria) से ग्रसित नहीं होना चाहिए।
  • प्रतिस्कंदक (Anticoagulants): रक्त को शरीर के बाहर जमने (Clotting) से रोकने के लिए उसमें विशेष रसायन मिलाए जाते हैं:
    • CPD (Citrate Phosphate Dextrose): सिट्रेट रक्त में उपस्थित कैल्शियम आयनों ($Ca^{2+}$) को बांध (Chelate) लेता है, जो स्कंदन के लिए आवश्यक होते हैं।
    • ACD (Acid Citrate Dextrose) या CPDA-1 (Citrate Phosphate Dextrose Adenine): एडेनिन (Adenine) मिलाने से RBCs का जीवनकाल और ATP उत्पादन बढ़ जाता है।
    • EDTA (Ethylene Diamine Tetra Acetic Acid) और Sodium Oxalate: ये भी कैल्शियम आयनों का अवक्षेपण करके रक्त को जमने से रोकते हैं (प्रयोगशाला परीक्षणों में प्रयुक्त)।
    • हिपैरिन (Heparin): यह एक प्राकृतिक प्रतिस्कंदक है।
  • भंडारण तापमान और अवधि (Storage Temperature & Duration):
    • संपूर्ण रक्त (Whole Blood) और लाल रक्त कणिकाओं (PRBCs) को 2°C से 6°C के बीच रेफ्रिजरेटर में 35-42 दिनों तक सुरक्षित रखा जाता है।
    • प्लेटलेट्स (Platelets) को 20°C से 24°C पर लगातार हिलाते हुए (Agitation) 5 दिनों तक रखा जाता है।
    • ताजा जमा हुआ प्लाज्मा (Fresh Frozen Plasma - FFP) -18°C या उससे कम तापमान पर 1 वर्ष तक रखा जा सकता है।

5. परीक्षा केंद्रित महत्वपूर्ण तथ्य और रोग (Key Exam Takeaways & Diseases)

परीक्षा के लिए महत्वपूर्ण जैविक अपवाद (Biological Exceptions):
सभी धमनियां शुद्ध रक्त ले जाती हैं और सभी शिराएं अशुद्ध रक्त ले जाती हैं, लेकिन फुफ्फुसीय धमनी (Pulmonary Artery) शरीर की एकमात्र धमनी है जो दाएं निलय से अशुद्ध (CO₂ युक्त) रक्त फेफड़ों में ले जाती है। इसी प्रकार, फुफ्फुसीय शिरा (Pulmonary Vein) शरीर की एकमात्र शिरा है जो फेफड़ों से शुद्ध (O₂ युक्त) रक्त बाएं अलिंद में लाती है।
रक्त वाहिकाओं से संबंधित महत्वपूर्ण रोग (Disorders of Blood Vessels):

1. एथेरोस्क्लेरोसिस (Atherosclerosis): यह कोरोनरी धमनी रोग (CAD) का मुख्य कारण है। इसमें धमनियों की आंतरिक भित्ति (ट्यूनिका इंटिमा) पर कोलेस्ट्रॉल (Cholesterol), वसा और कैल्शियम जमा हो जाता है, जिससे धमनियों की गुहा (Lumen) संकरी हो जाती है और रक्त प्रवाह बाधित होता है। इसे 'प्लाक' (Plaque) बनना कहते हैं।

2. आर्टिरियोस्क्लेरोसिस (Arteriosclerosis): यह बढ़ती उम्र के साथ धमनियों की भित्तियों के सख्त (Hardening) और अपनी लोच (Elasticity) खो देने की स्थिति है। इसके कारण उच्च रक्तचाप (Hypertension) हो जाता है और धमनी के फटने का खतरा रहता है।

3. वेरिकोज शिराएं (Varicose Veins): पैरों की शिराओं के कपाट (Valves) जब कमजोर होकर ठीक से काम करना बंद कर देते हैं, तो रक्त विपरीत दिशा में बहकर शिराओं में जमा होने लगता है। इससे शिराएं सूज कर टेढ़ी-मेढ़ी और नीली पड़ जाती हैं।