உடற்செயலியல் செயல்பாடுகள்

உடற்செயலியல் செயல்பாடுகள்

ஒரு உயிரினம் வாழ்வதற்காக எவ்வாறு உயிர் மூலக்கூறுகள், செல்கள், திசுக்கள், உறுப்புகள் மற்றும் உறுப்பு மண்டலங்கள் இணைந்து செயல்படுகின்றனவோ அதுவே உடல்செயலியல் செயல்பாடு எனப்படும். அதைப்பற்றி இங்கு காண்போம்.

1. தன்னிலை காத்தல்

உயிர் வாழ்வதற்கு ஏதுவாக மனித உடலியல் மண்டலம் சுயமாக, தன்னைத்தானே ஒழுங்குபடுத்திக் கொண்டு சமநிலையைப் பாரமரிப்பது தன்னிலை காத்தல் எனப்படும். இக்கட்டுப்படுத்துதல் உட்புறச்சூழலில் நடைபெறுகிறது. பாலூட்டிகளில், புற வெப்பநிலையில் மாற்றம் ஏற்பட்டாலும் உடல் உள் வெப்பநிலை நிலையாகக் காணப்படுகிறது. நடத்தை சார் மற்றும் உடற்செயலியல் துலங்கல் ஆகிய ஒழுங்குபடுத்தும் செயல்முறைகள் மூலம் தன்னிலை காத்தல் நிகழ்கிறது.

சுருக்கமாகச் சொல்லவேண்டுமெனில் தன்னிலை காத்தல் என்பது ஒரு உயிரினம் வாழ்வதற்காக அதன் உள் சூழ்நிலையை சீராகப் பராமரிக்கும் வகையில் ஒரு அமைப்பில் காணப்படும் சமநிலையை இது குறிக்கிறது. சீரான உடல் நிலையில் தன்நிலை காத்தல் வெற்றிகரமாக ஒழுங்கு படுத்தப்பட்டால் வாழ்க்கை தொடர்கிறது. மாறாக, தோல்வியுற்றால் இறப்பு அல்லது சீரழிவு உண்டாகிறது.

ஒருங்கிணைவு மற்றும் ஒருங்கிணைப்புப் பணிகள் அனைத்தும் நரம்பு மண்டலம் மற்றும் நாளமில்லாச் சுரப்பி மண்டலங்களின் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன. கல்லீரல், சிறுநீரகம் மற்றும் மூளை (ஹைபோதலாமஸ்), தானியங்கு நரம்பு மண்டலம் மற்றும் நாளமில்லாச் சுரப்பி மண்டலங்கள் ஆகியவை சீரான உடல் நிலையை ஒழுங்குபடுத்த உதவுகின்றன.

பல்வேறு உயிர்-இயற்பியல் மற்றும் உயிர்- வேதியியல் செயல்களின் மூலம் உடல் திரவத்தின் செறிவைக் கட்டுபடுத்துதல், உடல் வெப்ப நிலையை ஒழுங்குபடுத்துதல் போன்றவை மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. மனிதன் வெப்ப இரத்த வகையைச் சேர்ந்தவனாவான். அதாவது, மனிதர்களின் உடல் வெப்பநிலை சீராக நிலை நிறுத்தப்படுகிறது. உடல் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது அதைக் குறைப்பதற்காக உடலிலிருந்து வியர்வை செய்யப்பட்டு வெளியேற்றப்படுகிறது. உடல் வெப்பநிலை குறையும் போது தசைச் செயல்பாடு மற்றும் நடுக்கத்தின் மூலம் வெப்பம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. இது தன்நிலை காத்தலுக்கான எடுத்துக்காட்டாகும்.

இரத்த சர்க்கரையின் அளவு கட்டுப்படுத்தப் படுவது மற்றொரு எடுத்துக்காட்டாகும். இரத்தத்தில் சர்க்கரையின் அளவு அதிகரிக்கும் போது இன்சுலின் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. இரத்தத்தில் சர்க்கரை அளவு குறையும்போது குளுகோகான் ஹார்மோன் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. இதன் மூலம் இரத்த சர்க்கரை அளவு சீராகப் பராமரிக்கப்படுகின்றது.

2. விரவல்

அதிக செறிவுடைய பகுதியிலிருந்து, குறைந்த செறிவுடைய பகுதிக்கு மூலக்கூறுகள் தானாகவே இடப்பெயர்ச்சி அடைவது பரவல் எனப்படும். இதன் மூலம் முழு ஊடகமும் சம செறிவை அடைகிறது.

மேலும் அறிந்து கொள்வோம்

1. பரவல் முறையின் மூலம் உணவுப்பொருள்கள் செரிமான நொதியுடன் கலக்கின்றன.

2. சுவாச வாயுக்களான ஆக்சிஜன் மற்றும் கார்பன் டைஆக்சைடு போன்றவை இரத்தம் மற்றும் திசுத் திரவங்களுக்கு இடையிலும், திசுத்திரவம் மற்றும் செல்களுக்கிடையிலும் பரவல் மூலம் பரிமாற்றம் அடைகின்றன.

எரியும் ஊதுபத்தியின் மணம் அறை முழுவதும் பரவுதல், செல் சவ்வின் வழியே மூலக்கூறுகள் ஊடுருவிச் செல்லுதல் ஆகியவை பரவல் முறைக்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும். பரவலுக்கு மிக விளக்கமாக நீரில் ஒரு சொட்டு நீல மை அல்லது சிவப்பு மையை விடுவதைக் கூறலாம்.

அறையின் ஒரு ஓரத்தில் ஊதுபத்தியைப் பற்ற வைத்தால் சிறிது நேரத்தில் என்ன நிகழும்? நீ எவ்வாறு உணர்கிறாய்? அதன் மணம் அறை முழுவதும் பரவுகிறதா? மூலக்கூறுகள் அதிக செறிவுடைய பகுதியிலிருந்து குறைந்த செறிவுடைய பகுதிக்கு இடப்பெயர்ச்சி அடைகின்றன. ஊதுபத்தியின் புகை காற்றில் பரவி உன் மூக்கை அடைவதால் அதன் மணத்தை நுகர முடிகிறது.

மணம் எவ்வாறு அறை முழுவதும் பரவுகிறது? மணமானது அறை முழுவதும் ஒரே சீராகப் பரவுகிறதா? வேறு ஏதேனும் உதாரணம் உன்னால் கூறமுடியுமா? இதுபோன்று, வேறுசில முறைகளிலும் நீர்ம ஊடகத்தில் மூலக்கூறுகள் பரவுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, தேயிலைத்தூள் வடிகட்டும் பையை சூடான நீர் உள்ள கண்ணாடி முகவையில் இடும் போது அவற்றில் உள்ள துகள்கள் விரவல் முறையின் மூலம் பரவுகின்றன.

3. சவ்வூடு பரவல்

நீர்த்த கரைசலில் இருந்து செறிவு மிக்க கரைசலுக்கு கரைப்பான் மூலக்கூறுகள் அரை கடத்தி அல்லது தேர்வுக் கடத்து சவ்வின் வழியே இடப்பெயர்ச்சி அடையும் நிகழ்ச்சி சவ்வூடு பரவல் எனப்படும். சவ்வின் இரு புறமும் உள்ளே செறிவு சமநிலையை அடையும்வரை கரைப்பான் மூலக்கூறுகள் செறிவு குறைந்த கரைசலில் இருந்து செறிவு மிக்க கரைசலுக்கு நகர்கின்றன.

செல்லிற்கு உள்ளேயும், வெளியேயும் மூலக்கூறுகள் இடம் பெயர்வது செல்களைச் சூழ்ந்துள்ள கரைசலின் செறிவைப் பொருத்ததாகும். தெனைப்பொருத்து சவ்வூடு பரவலின் நிலையினை மூன்றாக வகைப்படுத்தலாம்

ஒத்த செறிவுக் கரைசல் (isotomic)

இதில், செல்லின் உட்புறக் கரைசலின் செறிவும் வெளிப்புறக் கரைசலின் செறிவும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்

குறை செறிவுக் கரைசல் (hypotomic)

இதில் செல்லின் வெளியில் உள்ள கரைசலின் செறிவு, உள்ளே உள்ள கரைசலின் செறிவை விட குறைவு. அதனால், வெளியிலிருந்து நீரானது, செல்லின் உள்ளே செல்கிறது.

மிகை செறிவுக் கரைசல் (Hypertomic)

இதில் செல்லின் வெளியில் உள்ள கரைசலின் செறிவு உள்ளே உள்ள கரைசலின் செறிவை விட அதிகம். இதனால் நீரானது செல்லைவிட்டு வெளியேறுகிறது.

4. ஊடுபரவல் ஒழுங்குபாடு (Osmoregulation)

ஊடுபரவல் ஒழுங்குபாடு என்ற சொல்லானது 1902ஆம் ஆண்டு ஹோபர் என்பவரால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. ஒரு உயிரியானது அதன் உடலின் நீர்ச் சமநிலையை ஒழுங்குபடுத்தி அதன் தன்நிலை காத்தலைப் பராமரிக்கும் செயலே ஊடுபரவல் ஒழுங்குபாடு எனப்படும். இது அதிகப்படியான நீர் இழப்பு அல்லது நீர் உள் ஈர்ப்பைக் கட்டுப்படுத்துதல், திரவச் சமநிலையைப் பேணுதல் மற்றும் ஊடுபரவல் செறிவை அதாவது மின் பகுளிகளின் செறிவைப் பாரமரித்தல் ஆகிய நிகழ்வுகளை உள்ளடக்கியது. இதன் மூலம் உடலில் உள்ள திரவங்கள் அதிகமாக நீர்த்துப் போகாமலோ அல்லது அடர்வு (செறிவு) மிகுந்து விடாமலோ இருப்பது உறுதி செய்யப்படுகின்றது. ஊடுகலப்பு ஒழுங்குபாட்டைப் பொருத்து உயிரினங்கள் இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப் படுகின்றன. அவை ஊடுகலப்பு ஒருங்கமைவான்கள் மற்றும் ஊடுகலப்பு ஒருங்கமைப்பான்கள். இத்தகைய உயிரினங்கள் சுற்றுச்  சூழலுக்கேற்ப தங்கள் உடலின் ஊடுகலப்பு அடர்த்தியை மாற்றிக் கொள்கின்றன. பெரும்பாலான முதுகு நாணற்றவை மற்றும் கடல் வாழ் உயிரினங்கள் இவ்வகையில் அடங்கும்.

ஊடுகலப்பு ஒழுங்கமைவான்கள் (Osmo regulators)

இத்தகைய உயிரினங்கள் புறச் சூழலின் தன்மை எப்படி இருந்தாலும் உடல் செயலியல் நிகழ்வுகள் மூலம் தங்களது உட்புற ஊடுகலப்பு அடர்த்தியை நிலையான அளவுடன் பராமரித்துக் கொள்கின்றன.

5. செல் சுவாசம்

செல்களுக்குத் தேவையான ஆற்றலை அளிக்கும் வகையில் உயிரினங்கள் குளுக்கோசை உடைத்து ஆற்றலை வெளியிடும் செயலே செல் சுவாசம் எனப்படும். இவ்வாறு வெளிப்படுத்தப்படும் ஆற்றலானது ATP வடிவில் செல்களால் பயன்படுத்தப்படுகிறது. செல் சுவாசமானது செல்லின் சைட்டோபிளாசம் மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் நடைபெறுகிறது. செல் சுவாசமானது காற்றுள்ள சுவாசம் மற்றும் காற்றில்லா சுவாசம் என இரு வகைப்படும்.

அ. காற்றுள்ள சுவாசம்

இச்சுவாசத்தின்போது உணவுப் பொருள்கள் முழுமையாக ஆக்ஸிகரணம் அடைந்து நீர் மற்றும் CO₂ ஆக மாற்றப்பட்டு ஆற்றல் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. இதற்கு வளிமண்டல ஆக்சிஜன் தேவைப்படுகிறது. அனைத்து உயர் நிலை உயிரினங்களும் காற்றுள்ள சுவாசத்தையே மேற்கொள்கின்றன. இந்நிகழ்ச்சியின் போது அதிக அளவு ஆற்றல் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.

குளுக்கோஸ்+ஆக்சிஜன் கார்பன் டை ஆக்சைடு + நீர் + ஆற்றல்

ஆ.காற்றில்லா சுவாசம்

இச்சுவாசத்தின் போது உணவுப் பொருள்கள் பகுதியளவே ஆக்சிகரணம் அடைந்து ஆற்றலை காற்றில்லா சூழலில் வெளிப்படுத்துகின்றன. இச்சுவாசம் பாக்டீரியா, ஈஸ்ட் போன்ற எளிய உயிரினங்களில் நடைபெறுகிறது. இந்நிகழ்ச்சியின் விளைவாக எத்தில் ஆல்கஹால் அல்லது லாக்டிக் அமிலம் மற்றும் CO ஆகியவை கிடைக்கின்றன. இந்நிகழ்ச்சியில் குளுக்கோஸ் முழுமையாக

ஆக்சிகரணம் அடையாததால் குறைந்த அளவே ஆற்றல் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.

உதாரணமாக, ஈஸ்ட் செல்கள் ஆக்சிஜனைப் பயன்படுத்தாமல் குளுக்கோசை, கார்பன் டைஆக்சைடு மற்றும் எத்தனாலாக மாற்றி ஆற்றலையும் வெளியேற்றுகின்றன.

குளுக்கோஸ் → எத்தில் ஆல்கஹால் + கார்பன் டை ஆக்ஸைடு + ஆற்றல்

6. வளர்சிதை மாற்றம்

உயிரினங்கள் தொடர்ந்து வாழ்வதற்குத் தேவையான அனைத்து வேதிவினைகளின் தொகுப்பே வளர்சிதை மாற்றம் எனப்படும். வளர்சிதை மாற்றம், வளர் மாற்றம் (பொருள்களை உருவாக்குதல்) மற்றும் சிதை மாற்றம் (பொருள்களை உடைத்தல்) ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது. பொதுவாக, வளர்சிதை மாற்றம் என்ற சொல்லானது உணவுப் பொருள்களை உடைத்து அவற்றை ஆற்றலாகவும், செல்லிற்குத் தேவையான பொருள்களாகவும், கழிவுப் பொருள்களாகவும் மாற்றும் நிகழ்ச்சி என்ற பொருளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மேலும் அறிந்து கொள்வோம்

காற்றுள்ள சுவாசமானது காற்றில்லா சுவாசத்தினை விட 19 மடங்கு அதிக ஆற்றலை ஒரே அளவு குளுக்கோஸிலிருந்து வெளிப்படுத்துகிறது.

காற்றுள்ள சுவாசத்தின்போது ஒவ்வொரு குளுக்கோஸ் மூலக்கூறும் 36 மூலக்கூறுகளை உருவாக்கும்.

அ. வளர்மாற்றம் (Anabolism)

வளர்மாற்றம் என்பது உருவாக்குதல் மற்றும் சேமித்தலைக் குறிக்கிறது. இது புதிய செல்களின் வளர்ச்சி, உடல் திசுக்களைப் பராமரித்தல் மற்றும் எதிர்காலத் தேவைக்காக ஆற்றலைச் சேமித்தல் ஆகியவற்றிற்குக் காரணமாகிறது. வளர் மாற்றத்தின் போது கார்போஹைட்ரேட், புரதம் மற்றும் கொழுப்பின் எளிய மூலக்கூறுகள் பெரிய, சிக்கலான மூலக்கூறுகளாக மாற்றப்படுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டு

குளுக்கோஸ் -> கிளைக்கோஜன் மற்றும் பிற சர்க்கரைகள்

அமினோ அமிலங்கள்  -. நொதிகள் மற்றும்  ஹார்மோன்கள், புரதங்கள்

கொழுப்பு அமிலங்கள் → கொழுப்பு மற்றும் பிற ஸ்டீராய்டுகள்

ஆ. சிதை மாற்றம் (catabolism)

சிதை மாற்றம் என்பது செல்லின் செயல்பாடுகளுக்குத் தேவையான ஆற்றலை உருவாக்கும் நிகழ்ச்சி ஆகும். இந்நிகழ்ச்சியின் போது பெரிய மூலக்கூறுகள் (பொதுவாக கார்போ ஹைட்ரேட்கள் மற்றும் கொழுப்புகள்) செல்களால் சிதைக்கப்பட்டு ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது. இவ்வாறு வெளிப்படுத்தப்படும் ஆற்றலானது வளர் மாற்றத்திற்கான எரிபொருளை வழங்குகிறது. உடலை வெப்பப்படுத்துகிறது; தசைச் சுருக்கம் மற்றும் உடல் இயக்கத்திற்குப் பயன்படுகின்றது. சிக்கலான வேதி மூலக்கூறுகள் மிக எளிய மூலக்கூறுகளாக சிதைக்கப்படுவதால் கழிவுப் பொருள்கள் உருவாகி அவை தோல், சிறுநீரகங்கள் மற்றும் நுரையீரல்கள் வழியாக வெளியேற்றப்படுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டு.

கார்போஹைட்ரேட் → குளுக்கோஸ்

குளுக்கோஸ் → கார்பன் டை ஆக்ஸைடு, நீர் மற்றும் வெப்பம்

புரதம் → அமினோ அமிலம்

தொடர்ச்சியான வளர்சிதை மாற்ற வினைகள் உயிரியின் தன்னிலை காத்தல் நிலையைத் தக்க வைக்கின்றன. வளர்சிதை மாற்ற செயலானது உடலின் அயனிச் சமநிலையைப் பராமரிக்கக் காரணமாகிறது. இந்நிகழ்ச்சியானது மனித உடலின் இயக்கம், வளர்ச்சி, வளர்ச்சி நிலைகள், செல்கள் மற்றும் திசுக்களின் பராமரிப்பு மற்றும் சரி செய்தலுக்குக் காரணமாகிறது. உயிரினங்களின் பல்வேறு உறுப்புகளிலும் வளர்சிதை மாற்ற வினைகள் நடைபெறுகின்றன.

மேலும் அறிந்து கொள்வோம்

ஒருவர் உணவு சாப்பிட்டபிறகு 12 - 18 மணி நேரத்திற்குப் பின் மிதமான வளிமண்டலச் சூழலில் முழுமையான ஓய்வு நிலையில் இருக்கும் போதும் அவருக்கு ஒரு குறைந்த அளவிலான ஆற்றல் தேவைப்படும். அந்த ஆற்றலே அடிப்படை வளர்சிதை மாற்றம் எனப்படும்.