मुख्यपृष्ठ सर्व विषय सामान्य विज्ञान (General Science)मानवी शरीरसंस्था: पचनसंस्था, रक्ताभिसरण, श्वसन, उत्सर्जन, मेंदू व ग्रंथी (Human Physiology)मानवी पचनसंस्था व उत्सर्जनसंस्था: पचनाचे टप्पे, पाचक विकरे, यकृत आणि मूत्रपिंड/नेफ्रॉन रचना (Digestion & Excretion)

📁 सामान्य विज्ञान (General Science) 📖 मानवी शरीरसंस्था: पचनसंस्था, रक्ताभिसरण, श्वसन, उत्सर्जन, मेंदू व ग्रंथी (Human Physiology) ⏱️ 30 मिनिटे वाचन 👁️ 167 views

मानवी पचनसंस्था व उत्सर्जनसंस्था: पचनाचे टप्पे, पाचक विकरे, यकृत आणि मूत्रपिंड/नेफ्रॉन रचना (Digestion & Excretion)

मानवी पचनसंस्था व उत्सर्जनसंस्था: पचनाचे टप्पे, पाचक विकरे, यकृत आणि मूत्रपिंड/नेफ्रॉन रचना (Digestion & Excretion) या घटकामध्ये मानवी पचनसंस्था (Human Digestive System), पचनाचे ५ टप्पे, मानवी उत्सर्जनसंस्था (Human Excretory System) या मुद्द्यांचा सविस्तर समावेश आहे.

लेखक: Mahasarav Team• २५ ऑगस्ट, २०२६

१. मानवी पचनसंस्था (Human Digestive System)

अन्नातील गुंतागुंतीच्या आणि अविद्राव्य घटकांचे साध्या व विद्राव्य घटकांमध्ये रूपांतर करून शरीरात शोषून घेण्याच्या प्रक्रियेला पचन (Digestion) म्हणतात. मानवी पचननलिका (Alimentary Canal) तोंडापासून गुदद्वारापर्यंत पसरलेली सुमारे ९ मीटर (३० फूट) लांब नळी असते.

पचनाचे ५ टप्पे:

अंतर्ग्रहण (Ingestion): अन्न तोंडात घेणे.
पचन (Digestion): विकरांच्या साहाय्याने अन्नाचे विघटन.
शोषण (Absorption): पचलेले अन्न रक्तात मिसळणे.
सात्मीकरण (Assimilation): शोषलेल्या अन्नाचा पेशींद्वारे ऊर्जा व वाढीसाठी वापर.
बहिःक्षेपण (Egestion): न पचलेले टाकाऊ अन्न शरीराबाहेर टाकणे.

२. पचनाचे अवयव व पाचक विकरे (Enzymes in Human Digestion)

अवयव (Organ)	स्रवणारा रस / ग्रंथी	विकरे (Enzymes)	पचनाचे नेमके कार्य
१. मुख / तोंड (Mouth)	लाळ ग्रंथी (३ जोड्या लाळ ग्रंथी, रोज १ ते १.५ लिटर लाळ स्रवते).	लाळेतील अमाइलेज / टायलीन (Ptyalin) व लायसोझाईम.	• स्टार्चचे (पिष्टमय पदार्थ) रूपांतर माल्टोज शर्करेत करणे. • लायसोझाईम जंतूंचा नाश करतो.
२. जठर / पोट (Stomach)	जठररस (Gastric Juice - जठराच्या भित्तिकांमधील जठर ग्रंथी).	हायड्रोक्लोरिक आम्ल (HCl), पेप्सिन (Pepsin), रेनिन (Rennin) व श्लेष्मल (Mucus).	• HCl: माध्यम आम्लधर्मी बनवतो (pH १.५ ते २.०) व जंतू मारतो. • पेप्सिन: प्रथिनांचे (Proteins) रूपांतर पेप्टोन्समध्ये करतो. • रेनिन: लहान मुलांमध्ये दुधातील केसीन (Casein) प्रथिनाचे पचन करतो. • श्लेष्मल: आम्लापासून जठराच्या भिंतीचे संरक्षण करते.
३. यकृत (Liver)	मानवी शरीरातील सर्वात मोठी ग्रंथी (वजन ~१.५ kg).	पित्तरस (Bile Juice) - यात कोणतेही विकर नसते! (साठा पित्ताशयात / Gall Bladder होतो).	• अन्नाचे माध्यम आम्लारीधर्मी बनवणे. • मेदाचे पायसीकरण (Emulsification of Fats) करणे. • अमोनियाचे युरियात रूपांतर व अतिरिक्त ग्लुकोजचा ग्लायकोजेन स्वरूपात साठा करणे.
४. स्वादुपिंड (Pancreas)	स्वादुरस (Pancreatic Juice) - मिश्र ग्रंथी (अंतःस्रावी + बाह्यस्रावी).	ट्रिप्सिन (Trypsin), अमाइलेज (Amylase), लायपेज (Lipase).	• ट्रिप्सिन: प्रथिनांचे रूपांतर अमिनो आम्लात करतो. • लायपेज: पायसीकृत मेदाचे रूपांतर मेदाम्ले व ग्लिसरॉलमध्ये करतो. • अमाइलेज: उरलेल्या स्टार्चचे ग्लुकोजमध्ये रूपांतर करतो.
५. लहान आतडे (Small Intestine)	आंत्ररस (Intestinal Juice) - लांबी सुमारे ६ मीटर.	इरेप्सिन, माल्टेज, सुक्रेज, लॅक्टेज.	• अन्नाचे पचन पूर्ण होते. • लहान आतड्यातील बोटांसारख्या सुक्ष्म प्रवर्धांद्वारे (Villi - व्हिलाय) पचलेल्या अन्नाचे रक्तात शोषण (Absorption) होते.
६. मोठे आतडे (Large Intestine)	लांबी सुमारे १.५ मीटर.	विकरे नसतात.	अपाचित अन्नातून पाणी व क्षारांचे पुनर्शोषण करणे आणि मलमूत्र गुदद्वाराकडे पाठवणे.

३. मानवी उत्सर्जनसंस्था (Human Excretory System)

शरीरातील चयापचय क्रियांमध्ये तयार झालेले विषारी नायट्रोजनयुक्त टाकाऊ पदार्थ (युरिया, युरिक आम्ल) शरीराबाहेर टाकण्याच्या प्रक्रियेला उत्सर्जन (Excretion) म्हणतात. मानवात मुख्य उत्सर्जक अवयव वृक्क / मूत्रपिंड (Kidneys) आहेत.

उत्सर्जन संस्थेचे घटक:

मूत्रपिंडाची जोडी (Pair of Kidneys): घेवड्याच्या/फावा बीच्या आकाराचे (Bean-shaped), पाठीच्या कण्याच्या दोन्ही बाजूंस, वजन सुमारे १५० ग्रॅम. (उजवे मूत्रपिंड यकृतामुळे डाव्यापेक्षा किंचित खाली असते).
मूत्रवाहिनी (Ureters), मूत्राशय (Urinary Bladder) व मूत्रोत्सर्ग नलिका (Urethra).

नेफ्रॉन (Nephron) - मूत्रपिंडाचा संरचनात्मक व कार्यात्मक घटक:

प्रत्येक मूत्रपिंडामध्ये सुमारे १० ते १२ लाख अतिसूक्ष्म गाळण नलिका (नेफ्रॉन) असतात.
बोमन्स संपूट (Bowman's Capsule) व रक्तकेशिकागुच्छ (Glomerulus): रक्तातील टाकाऊ पदार्थ अतिसूक्ष्म गाळणीद्वारे (Ultrafiltration) गाळले जातात. रोज सुमारे १८० लिटर रक्त गाळले जाते, ज्यापैकी ९९% पाणी व उपयुक्त घटक पुन्हा शोषून घेतले जातात आणि केवळ १ ते १.५ लिटर मूत्र (Urine) तयार होते.
मूत्राचे संघटन: ९५% पाणी, २.५% युरिया, आणि इतर क्षार. मूत्राला पिवळा रंग 'युरोक्रोम' (Urochrome) या रंगद्रव्यामुळे येतो.
डायलिसिस (Dialysis / रक्त अपोहन): दोन्ही मूत्रपिंडे निकामी झाल्यास रक्तातील टाकाऊ पदार्थ कृत्रिमरीत्या बाहेर काढण्यासाठी कृत्रिम मूत्रपिंड यंत्र (Dialysis machine) वापरतात.
मूत्रपिंडातील खडे (Kidney Stones): मुख्यत्वे कॅल्शियम ऑक्झलेटचे ($CaC_2O_4$) स्फटिक साचल्याने तयार होतात.

🍽️ पाचक रस, विकरे व यकृताचे कार्य (Digestive Enzymes Master Table)

मानवी पचनमार्गाची (Alimentary Canal) लांबी सुमारे ९ मीटर (३० फूट) असते. मुखापासून गुदद्वारापर्यंत विविध पाचक ग्रंथी अन्नाचे जटिल घटकांतून साध्या विद्राव्य घटकांमध्ये रूपांतर करतात:

अवयव / ग्रंथी	स्रावणारा पाचक रस (pH)	प्रमुख विकरे (Enzymes)	पचन क्रिया व कार्य
तोंड (लाळ ग्रंथी - ३ जोड्या)	लाळ (Saliva - pH ६.८)	टायलीन / लाळयुक्त अमायलेज व लायसोझाईम	स्टार्चचे रूपांतर माल्टोज (शर्करा) मध्ये करते; लायसोझाईम अन्नातील सूक्ष्म जंतू मारते.
जठर (Gastric Glands)	जठररस (pH १.२ ते १.८ - तीव्र आम्ल)	पेप्सिन (Pepsin), रेनिन व HCl	HCl आम्ल जंतू मारते; पेप्सिन प्रथिनांचे पेप्टोन्समध्ये रूपांतर करते; रेनिन दुधातील केसीन प्रथिनाचे पचन करते.
यकृत (Liver - सर्वात मोठी ग्रंथी)	पित्तरस (Bile - pH ७.७ ते ८.४ - अल्कधर्मी)	यात कोणतेही विकर नसते (No enzyme).	मेदाचे पायसीकरण (Emulsification of fats) करतो. साठा पित्ताशयात (Gall Bladder) होतो.
स्वादुपिंड (Pancreas)	स्वादुरस (pH ७.५ ते ८.० - पूर्ण पाचक रस)	ट्रिप्सिन, लायपेज व स्वादुपिंड अमायलेज	ट्रिप्सिन प्रथिनांचे अमायनो आम्लात, लायपेज मेदाचे स्निग्धाम्लात व अमायलेज कर्बोदकांचे ग्लुकोजमध्ये रूपांतर करतो.
लहान आतडे (Small Intestine)	आंत्ररस (Intestinal Juice - pH ७.८)	इरेप्सिन, माल्टेज, सुक्रेज, लॅक्टेज	येथे पचन पूर्ण होते आणि लहान आतड्याच्या व्हिलायद्वारे (Villi) सर्व पोषक घटकांचे रक्तात शोषण होते.

🩺 मानवी उत्सर्जन संस्था, मूत्रपिंड व नेफ्रॉन (Human Excretory System & Nephron)

• मूत्रपिंड (Kidneys): पाठीच्या कण्याच्या दोन्ही बाजूला घेवड्याच्या बियांच्या आकाराचे दोन मूत्रपिंड असतात (वजन प्रत्येकी सुमारे १५० ग्रॅम). उजवे मूत्रपिंड यकृतामुळे डाव्यापेक्षा किंचित खाली असते.

• नेफ्रॉन (Nephron): मूत्रपिंडाचा संरचनात्मक व कार्यात्मक घटक. प्रत्येक मूत्रपिंडात सुमारे १० ते १२ लाख नेफ्रॉन्स असतात.

• गाळण प्रक्रिया: बोमन्स संपुट (Bowman's capsule) आणि ग्लोमेरुलस (Glomerulus) द्वारे रक्तातील युरिया व विषारी घटक गाळले जातात.

• मूत्राचे प्रमाण व घटक: निरोगी व्यक्ती दिवसाला सुमारे १ ते १.५ लिटर मूत्र विसर्जन करते. मूत्राचा पिवळा रंग युरोक्रोम (Urochrome) रंगद्रव्यामुळे येतो. (pH सुमारे ६.०).

• मूत्रपिंडातील खडे (Kidney Stones): मुख्यत्वे कॅल्शियम ऑक्झलेट (Calcium Oxalate) व युरिक आम्लाचे स्फटिक साचल्याने तयार होतात.

• हेमोडायलिसिस (Haemodialysis): दोन्ही मूत्रपिंडे निकामी झाल्यास रक्तातील युरिया व कचरा कृत्रिम मशीनद्वारे गाळण्याची पद्धत.

👮‍♂️ पोलीस भरती व सरळसेवा 'गोल्डन' वन-लाइनर तथ्ये (Digestion & Excretion)

📌 मानवी शरीरातील सर्वात मोठी ग्रंथी: यकृत (Liver - वजन सुमारे १.५ किलोग्रॅम).

📌 मानवी शरीरातील महत्त्वाची मिश्र ग्रंथी (Heterocrine / Mixed Gland): स्वादुपिंड (Pancreas - मिश्र ग्रंथी).

📌 पित्तरस (Bile Juice) कोठे तयार होतो व कोठे साठवला जातो: निर्मिती यकृतात होते, साठा पित्ताशयात (Gall Bladder) होतो.

📌 अन्नाचे पचन कोठून सुरू होते: तोंडातून (लाळेतील टायलीन विकराद्वारे स्टार्चचे पचन).

📌 अन्नाचे संपूर्ण पचन कोठे होते: लहान आतड्यात (Small Intestine - लांबी सुमारे ६ मीटर).

📌 पाण्याचे सर्वाधिक शोषण कोठे होते: मोठ्या आतड्यात (Large Intestine - लांबी १.५ मीटर).

📌 अन्नातील प्रथिनांचे रूपांतर कशात होते: अमायनो आम्लामध्ये (Amino Acids).

📌 मूत्रपिंडाचा कार्यात्मक घटक कोणता: नेफ्रॉन (Nephron).

📌 मूत्राला पिवळा रंग कशामुळे येतो: युरोक्रोम (Urochrome - हिमोग्लोबिनच्या विघटनाने बनणारे द्रव्य).

📌 मूत्रपिंडातील खडे (Kidney Stone) रासायनिकदृष्ट्या काय असतात: कॅल्शियम ऑक्झलेट.

📝 MPSC Combine व राज्यसेवा सराव प्रश्न

प्र. १. यकृताद्वारे (Liver) स्रावल्या जाणाऱ्या पित्तरसामध्ये (Bile Juice) खालीलपैकी कोणते पाचक विकर (Enzyme) आढळते? [MPSC Combine B]

(A) पेप्सिन

(B) ट्रिप्सिन

(D) लायपेज

उत्तर: (C) कोणतेही विकर नसते. स्पष्टीकरण: पित्तरसात कोणतेही रासायनिक विकर नसते, तरीही ते मेदाचे सूक्ष्म थेंबांमध्ये रूपांतर करून (पायसीकरण/Emulsification) लायपेज विकराला कार्यक्षम बनवते.

प्र. २. मानवी शरीरात मूत्रपिंडामध्ये रक्त गाळण्याचे मुख्य कार्य करणारे सूक्ष्म घटक कोणते? [MPSC Group C]

(A) न्यूरॉन (Neuron)

(B) नेफ्रॉन (Nephron)

(D) व्हिलाय

उत्तर: (B) नेफ्रॉन. स्पष्टीकरण: नेफ्रॉन हे मूत्रपिंडाचे सूक्ष्म गाळण घटक आहेत. न्यूरॉन हा मज्जासंस्थेचा घटक आहे, अ‍ॅल्व्हिओलाय फुफ्फुसातील वायुकोश आहेत.

🩺 पचन व उत्सर्जन संस्थेतील अतिमहत्त्वाचे वैज्ञानिक सूक्ष्म फरक (MPSC Traps):

पाण्याचे सर्वाधिक शोषण (Water Absorption in Intestine): अन्ननलिकेत येणाऱ्या एकूण पाण्यापैकी सर्वाधिक पाणी व बहुतांश पाणी (सुमारे ८०-९०% / 80-90%) हे लहान आतड्यात (Small Intestine) पोषकद्रव्यांसोबत शोषले जाते. मोठे आतडे (Colon) हे केवळ पच न झालेल्या अन्नातील उर्वरित पाणी व क्षार शोषून विष्ठा घट्ट करण्याचे कार्य करते. (परीक्षा सापळा: पाण्याचे मुख्य शोषण मोठ्या आतड्यात होते हे विधान चुकीचे आहे).
मूत्रपिंडाचे गाळण कार्य (Glomerular Filtration Rate): मानवी मूत्रपिंडे दररोज रक्तातील द्रवाचे सुमारे 180 लिटर (180 L) प्राथमिक गाळण (Glomerular Filtrate) तयार करतात. मानवी शरीरात एकूण ५ लिटर रक्त असते, जे दिवसभरात मूत्रपिंडातून सुमारे ३५०-४०० वेळा फिरते. या १८० लिटर प्राथमिक गाळणापैकी सुमारे ९९% पाणी व उपयुक्त घटकांचे नेफ्रॉनच्या नलिकांमध्ये पुनर्शोषण (Tubular Reabsorption) होते आणि दिवसभरात केवळ १ ते १.५ लिटर मूत्र उत्सर्जित होते.
स्वादुपिंड ग्रंथी स्वरूप (Pancreas as Mixed Gland): स्वादुपिंड ही एक मिश्र ग्रंथी (Heterocrine / Mixed Gland) आहे. ती बहिःस्रावी (अमायलेज, ट्रिप्सिन, लायपेज पाचक विकरे) आणि अंतःस्रावी (इन्सुलिन, ग्लुकागॉन, सोमाटोस्टॅटिन संप्रेरके) अशी दुहेरी कार्ये करते.