சுற்றோட்ட மண்டலம்
ஏன் இது முக்கியம்? ஒரு ஒற்றை செல் அமீபா நேரடியாக பரவல் மூலம் ஊட்டத்தை பெறும் — ஆனால் உங்களுக்கு லட்சக்கணக்கான செல்கள் உள்ளன. அவை ஒவ்வொன்றுக்கும் O₂ மற்றும் ஊட்டம் சேர்வதற்கும் CO₂ அகற்றுவதற்கும் ஒரு திரவ கடத்தல் அமைப்பு தேவை — அதுவே சுற்றோட்டம்.
மீன் ஒற்றை சுற்றோட்டத்தோடு வாழும்; மனிதனுக்கு இரட்டை சுற்றோட்டம் தேவை. ஏன் இந்த வேறுபாடு? — இந்தப் பாடம் அந்த கேள்விக்கு பதில் சொல்லும்.
- சுற்றோட்டத் தொகுதியின் (circulatory system) தேவையையும் அதன் மூன்று அடிப்படைக் கூறுகளையும் விளக்குதல்.
- திறந்த (open) மற்றும் மூடிய (closed) சுற்றோட்டத் தொகுதிகளையும், ஒற்றை (single) மற்றும் இரட்டை (double) சுற்றோட்டத்தையும் வேறுபடுத்துதல்.
- மனித குருதிச் சுற்றோட்டத் தொகுதியின் அடிப்படைத் திட்டத்தையும் நிணநீர்த் தொகுதியுடனான (lymphatic system) அதன் தொடர்பையும் விபரித்தல்.
1. சுற்றோட்டத் தொகுதியின் தேவை
Circulatory system — basic plan
Wikipedia → · CC
உடலினுள் பதார்த்தங்களைக் கடத்துவதற்கும் வெளிச்சூழலுடன் பதார்த்தப் பரிமாற்றத்தை ஏற்படுத்துவதற்கும் விலங்குகளில் சுற்றோட்டத் தொகுதி (circulatory system) தேவைப்படுகின்றது. எளிய விலங்குகளில் (உ.ம். கனிடேரியா, தட்டைப்புழுக்கள்) ஒவ்வொரு கலமும் வெளிச்சூழலுடன் நேரடியாகத் தொடர்பில் இருப்பதால் மேற்பரப்பினூடாக நேரடிப் பரவல் (diffusion) மூலமாகவே பதார்த்தப் பரிமாற்றம் போதுமானதாக அமைகின்றது.
உயிரியின் அளவும் சிக்கற்தன்மையும் அதிகரிக்கும்போது உடலுக்குள் கடத்தப்பட வேண்டிய பதார்த்தங்களின் அளவும் தூரமும் கூடுகின்றன; பல கலங்கள் வெளிச்சூழலுடன் நேரடித் தொடர்பில் இருப்பதில்லை. எனவே பரவல் மட்டும் போதாது; இத்தகைய உயிரிகளில் சுற்றோட்டத் தொகுதி கூர்ப்படைந்துள்ளது. கடத்தப்படும் பதார்த்தங்கள்: சுவாச வாயுக்கள் (O₂, CO₂), போசணைப் பதார்த்தங்கள் (குளுக்கோஸ், அமினோ அமிலம், கொழுப்பமிலம், விற்றமின்கள்), வளர்சிதைமாற்றக் கழிவுகள் (யூரியா, அமோனியா), ஹார்மோன்கள், பிறபொருளெதிரிகள் (antibodies).
2. சுற்றோட்டத் தொகுதியின் அடிப்படைக் கூறுகள்
ஒவ்வொரு சுற்றோட்டத் தொகுதியும் மூன்று அடிப்படைக் கூறுகளைக் கொண்டது: (அ) தசையான பம்புக் கருவி — இதயம் (heart), (ஆ) ஒன்றிணைக்கப்பட்ட குருதிக் கலன்கள் (blood vessels), (இ) சுற்றோட்டத் திரவம் (circulatory fluid) — குருதி (blood) அல்லது குருதி நிணநீர் (haemolymph). இதயத்தால் ஏற்படுத்தப்படும் அமுக்கத்தாலேயே சுற்றோட்டத் திரவம் கலன்களினூடாகப் பாய்கின்றது.
3. திறந்த vs மூடிய சுற்றோட்டத் தொகுதி
திறந்த சுற்றோட்டத் தொகுதியில் (open circulatory system) குருதி நிணநீர் (haemolymph) எனும் பாய்பொருள் இழையங்களையும் அங்கங்களையும் நேரடியாகத் தோய்க்கின்றது; சுற்றோட்டப் பாய்பொருளிற்கும் சிற்றிடைவெளிப் பாய்பொருளிற்கும் (interstitial fluid) இடையில் தெளிவான வேறுபாடு இல்லை. இதயம் குருதி நிணநீரை இழையங்களைச் சூழ்ந்த வெளிகளுள் (sinuses) செலுத்தும்; இதயம் தளரும்போது வால்வுகளையுடைய துவாரங்களினூடாக (ostia) மீள் பாய்ச்சல் நிகழும். இது ஆர்த்திரோபோடா (insects, crustaceans), சில மொலஸ்கா பிரிவுகளில் காணப்படுகின்றது.
மூடிய சுற்றோட்டத் தொகுதியில் (closed circulatory system) குருதியானது எப்போதும் கலன்களுள் மட்டுப்படுத்தப்பட்டு, சிற்றிடைவெளிப் பாய்பொருளிலிருந்து பிரிக்கப்பட்டிருக்கும். பெரிய கலன்கள் சிறிய கலன்களாகப் பிரிந்து அங்கங்களுள் ஊடுருவும். இது முள்ளந்தண்டுளிகளிலும் (vertebrates), அனலிடா (மண்புழு) போன்ற சில முள்ளந்தண்டிலிகளிலும் காணப்படும்.
| பண்பு | திறந்த (Open) | மூடிய (Closed) |
|---|---|---|
| பாய்பொருள் இருப்பிடம் | குடாக்களில் (sinuses); இழையங்களை நேரடியாகத் தோய்க்கும் | எப்போதும் குருதிக் கலன்களுள் |
| பாய்பொருளும் சிற்றிடைவெளிப் பாய்பொருளும் | வேறுபாடு இல்லை — ஒரே குருதி நிணநீர் (haemolymph) | தனித்தனி — குருதி + சிற்றிடைவெளிப் பாய்பொருள் + நிணநீர் |
| குருதி அமுக்கம் | குறைவு | உயர்வு |
| உதாரணம் | ஆர்த்திரோபோடா (பூச்சி, நண்டு), சில மொலஸ்கா | முள்ளந்தண்டுளிகள், அனலிடா (மண்புழு) |
4. முள்ளந்தண்டுளிகளில் குருதிக் கலன் வகைகள்
Capillary — structure and exchange
Wikipedia → · CC
முள்ளந்தண்டுளிகளில் மூடிய சுற்றோட்டத் தொகுதி காணப்படுகின்றது; குருதிக் கலன்கள் மூன்று வகை. ஒவ்வொன்றும் குருதியை ஒரு திசையில் மட்டுமே கடத்தும்.
- நாடிகள் (arteries): இதயத்திலிருந்து அங்கங்களுக்கு குருதியை எடுத்துச் செல்லும். அங்கங்களுள் கிளைத்து புன்னாடிகளாகும் (arterioles).
- மயிர்த்துளைக் குழாய்கள் (capillaries): மெல்லிய, துளையுடைய சுவருடைய நுண்ணிய கலன்கள்; குருதிக்கும் சிற்றிடைவெளிப் பாய்பொருளிற்கும் இடையில் பரவல் மூலம் பதார்த்தப் பரிமாற்றம் நிகழும் இடம்.
- நாளங்கள் (veins): மயிர்த்துளைக் குழாய்கள் இணைந்து புன்னாளங்களாகி (venules), பின் நாளங்களாகி இதயத்துக்கு குருதியை மீளக் கொண்டுவரும்.
5. ஒற்றை vs இரட்டைச் சுற்றோட்டம்
ஒற்றைச் சுற்றோட்டம் (single circulation): ஒரு பூரண சுற்றில் குருதி இதயத்தினூடாக ஒரு தடவை மட்டுமே செலுத்தப்படும். இதயம் இரு அறைகள் — ஒரு சோணையறை (atrium), ஒரு இதயவறை (ventricle). உடலிலிருந்து வரும் ஒட்சிசன் குறைவான குருதி → சோணையறை → இதயவறை → பூக்களின் (gills) மயிர்த்துளைக் குழாய்கள் (O₂ ஏற்றம், CO₂ அகற்றம்) → உடல். உ.ம். என்பு மீன்கள், கசியிழைய மீன்கள் (சுறா, திருக்கை).
இரட்டைச் சுற்றோட்டம் (double circulation): ஒரு பூரண சுற்றில் குருதி இதயத்தினூடாக இரு தடவைகள் செலுத்தப்படும். தனித்தனியான சுவாசச் சுற்றோட்டம் (pulmonary circuit) மற்றும் தொகுதிச் சுற்றோட்டம் (systemic circuit) உண்டு. அம்பிபியாக்களும் பெரும்பாலான ஊர்வனவும் (reptiles) மூன்று அறை இதயம் (இரு சோணையறை + ஒரு இதயவறை); பறவைகளும் முலையூட்டிகளும் (mammals) நான்கு அறை இதயம் — இதயம் இடது, வலது பகுதிகளாக பூரணமாகப் பிரிக்கப்பட்டு ஒட்சிசன் கூடிய, குறைந்த குருதிகள் பூரணமாக வேறாக்கப்படும்.
6. மனித குருதிச் சுற்றோட்டத் தொகுதியின் அடிப்படைத் திட்டம்
Human heart — anterior view
Wikipedia → · CC
மனித இதயம் நான்கு அறைகளைக் கொண்டது — இரு சோணையறைகள் (atria), இரு இதயவறைகள் (ventricles). ஒரே நேரத்தில் இரண்டு சுற்றுகள் நிகழ்த்தப்படும்:
- சுவாசச் சுற்றோட்டம் (pulmonary circuit): இதயவறைச் சுருக்கத்தின்போது வலது இதயவறை → சுவாசப்பை நாடிகள் (pulmonary arteries) → இரு சுவாசப்பைகள் (O₂ நிரம்பல், CO₂ வெளியேற்றம்) → நான்கு சுவாசப்பை நாளங்கள் (pulmonary veins) → இடது சோணையறை.
- தொகுதிச் சுற்றோட்டம் (systemic circuit): இடது சோணையறை → இடது இதயவறை → பெருநாடி (aorta) → உடல் அங்கங்கள் (O₂ விநியோகம், CO₂ ஏற்றம்) → மேற்பெருநாளம் + கீழ்ப்பெருநாளம் (superior + inferior vena cava) → வலது சோணையறை.
7. மனித நிணநீர்த் தொகுதியின் அடிப்படைத் திட்டம்
Lymphatic system
Wikipedia → · CC
நிணநீர்த் தொகுதி (lymphatic system) கட்டமைப்பு ரீதியிலும் தொழில் ரீதியிலும் குருதிச் சுற்றோட்டத் தொகுதியுடன் நெருங்கிய தொடர்புடையது. இது நிணநீர்க் கலன்கள் (lymph vessels), நிணநீர் முடிச்சுக்கள் (lymph nodes), நிணநீரிழையங்கள் (உ.ம். டான்சில்) மற்றும் நிணநீர் அங்கங்கள் (மண்ணீரல், தைமசு) ஆகியவற்றைக் கொண்டது. நுண்ணிய நிணநீர்க் கலன்கள் குருதி மயிர்த்துளைக் குழாய்களுடன் நெருங்கித் தொடர்பில் இருக்கும்.
குருதி மயிர்த்துளைக் குழாய்களிலிருந்து கசிந்த பாய்பொருளும் புரதங்களும் நிணநீர்த் தொகுதியால் மீண்டும் குருதிக்குத் திருப்பப்படும்; இவை தொகுதிக்குள் இருக்கும்போது நிணநீர் (lymph) எனப்படும் (கூட்டமைப்பு சிற்றிடைவெளிப் பாய்பொருளுக்குச் சமம்). நிணநீர்க் கலன்களில் உள்ள வால்வுகள் மீள் பாய்ச்சலைத் தடுக்கும்; நிணநீர் கழுத்தடியில் இரு பெரிய நாளங்கள் மூலம் சிரைகளுள் வடிகட்டப்படும்.
Circulatory & Respiratory Systems: Crash Course Biology
Crash Course Biology
- நேரடிப் பரவல் (diffusion) / Direct diffusion
- மூடிய சுற்றோட்டம் / Closed circulation
- இரட்டைச் சுற்றோட்டம் / Double circulation
- செயலூக்கக் கடத்தல் / Active transport
- சுவாசப்பை சுற்றோட்டம் / Pulmonary circuit
பதில் / Answer
- நுரையீரல், பூ, தோல் / Lungs, gills, skin
- இதயம், கலன்கள், சுற்றோட்டத் திரவம் / Heart, vessels, circulatory fluid
- நாடி, நாளம், நிணநீர் / Artery, vein, lymph
- கரு, தாயம், சவ்வு / Nucleus, matrix, membrane
- -
பதில் / Answer
- குருதி (blood) / Blood
- நிணநீர் (lymph) / Lymph
- குருதி நிணநீர் (haemolymph) / Haemolymph
- சிறுநீர் / Urine
- பித்தம் / Bile
பதில் / Answer
- வால்வுள்ள துவாரங்கள் (ostia) / Valved pores (ostia)
- மயிர்த்துளைக் குழாய் / Capillaries
- பெருநாடி / Aorta
- சுவாசப்பை நாளம் / Pulmonary vein
- புன்னாடிகள் / Arterioles
பதில் / Answer
- அனலிடா + முள்ளந்தண்டுளிகள் / Annelids and vertebrates
- ஆர்த்திரோபோடா + சில மொலஸ்கா / Arthropoda and some Mollusca
- பாலூட்டிகள் மட்டும் / Mammals only
- மீன்கள் மட்டும் / Fishes only
- பறவைகள் மட்டும் / Birds only
பதில் / Answer
- குடாக்கள் / Sinuses
- குருதிக் கலன்கள் / Blood vessels
- உடற்குழி / Body cavity
- சிற்றிடைவெளி / Interstitial spaces
- -
பதில் / Answer
- குறைந்த அமுக்கம் / Low pressure
- உயர் அமுக்கத்தில் வினைத்திறன் விநியோகம் / Efficient delivery at higher pressure
- இதயம் தேவையில்லை / No heart needed
- குருதி இல்லை / No blood
- -
பதில் / Answer
- வெட்டுக்கிளி / Grasshopper
- நண்டு / Crab
- அனலிடா (மண்புழு) / Annelid (earthworm)
- நத்தை / Snail
- -
பதில் / Answer
- நாளம் (vein) / Vein
- நாடி (artery) / Artery
- மயிர்த்துளைக் குழாய் / Capillary
- புன்னாளம் / Venule
- நிணநீர்க் கலன் / Lymph vessel
பதில் / Answer
- நாடி / Artery
- மயிர்த்துளைக் குழாய் (capillary) / Capillary
- நாளம் / Vein
- பெருநாடி / Aorta
- புன்னாடி / Arteriole
பதில் / Answer
- புன்னாளங்கள் (venules) / Venules
- புன்னாடிகள் (arterioles) / Arterioles
- நிணநீர்க் கலன்கள் / Lymph vessels
- குடாக்கள் / Sinuses
- -
பதில் / Answer
- நாடிகள் / Arteries
- புன்னாளங்கள் (venules) / Venules
- பெருநாடி / Aorta
- குடாக்கள் / Sinuses
- -
பதில் / Answer
- ஒரு முறை / Once
- இரு முறை / Twice
- மூன்று முறை / Thrice
- நான்கு முறை / Four times
- பூச்சியம் / None
பதில் / Answer
- தவளை / Frog
- என்பு மீன் / Bony fish
- பாம்பு / Snake
- மனிதன் / Human
- பறவை / Bird
பதில் / Answer
- சுவாசப்பை / Lungs
- பூவின் மயிர்த்துளைக் குழாய்கள் (gills) / Gill capillaries
- தோல் / Skin
- இதயவறை / Ventricle
- -
பதில் / Answer
- ஒரு முறை / Once
- இரு முறை / Twice
- மூன்று முறை / Thrice
- ஐந்து முறை / Five times
- -
பதில் / Answer
- இரண்டு / Two
- மூன்று (இரு சோணையறை + ஒரு இதயவறை) / Three
- நான்கு / Four
- ஐந்து / Five
- -
பதில் / Answer
- மீன் + அம்பிபியா / Fish and amphibians
- பறவைகள் + முலையூட்டிகள் / Birds and mammals
- ஊர்வன மட்டும் / Reptiles only
- முள்ளந்தண்டிலிகள் / Invertebrates
- -
பதில் / Answer
- குருதி இல்லை / No blood used
- தொகுதிச் சுற்றோட்டத்தில் உயர் அமுக்கம் / High pressure in systemic circuit
- இதயம் ஒரு அறை / One-chambered heart
- குருதி கலக்கப்படும் / Blood mixes
- -
பதில் / Answer
- இரண்டு / Two
- மூன்று / Three
- நான்கு / Four
- ஐந்து / Five
- ஆறு / Six
பதில் / Answer
- பெருநாடி வழியாக உடலுக்கு / Body via aorta
- சுவாசப்பை நாடி வழியாக சுவாசப்பைகளுக்கு / Lungs via pulmonary artery
- இடது சோணையறைக்கு / Left atrium
- மூளைக்கு / Brain
- -
பதில் / Answer
- பெருநாடி / Aorta
- சுவாசப்பை நாடி (pulmonary artery) / Pulmonary artery
- கிரீடக நாடி / Coronary artery
- மேற்பெருநாளம் / Superior vena cava
- -
பதில் / Answer
- கீழ்ப்பெருநாளம் / Inferior vena cava
- சுவாசப்பை நாளம் (pulmonary vein) / Pulmonary vein
- மேற்பெருநாளம் / Superior vena cava
- கதவு நாளம் / Portal vein
- -
பதில் / Answer
- சுவாசப்பை நாடி / Pulmonary artery
- பெருநாடி (aorta) / Aorta
- கீழ்ப்பெருநாளம் / Inferior vena cava
- கிரீடக நாளம் / Coronary vein
- -
பதில் / Answer
- சுவாசப்பை நாடிகள் / Pulmonary arteries
- கிரீடக நாடிகள் (coronary arteries) / Coronary arteries
- மூளை நாடிகள் / Cerebral arteries
- சிறுநீரக நாடிகள் / Renal arteries
- -
பதில் / Answer
- கீழ்ப்பெருநாளம் / Inferior vena cava
- மேற்பெருநாளம் (superior vena cava) / Superior vena cava
- சுவாசப்பை நாளம் / Pulmonary vein
- பெருநாடி / Aorta
- -
பதில் / Answer
- குருதி நிணநீர் / Haemolymph
- நிணநீர் (lymph) / Lymph
- சீதம் / Plasma
- பித்தம் / Bile
- -
பதில் / Answer
- துவாரங்கள் / Pores
- வால்வுகள் (valves) / Valves
- தசைச் சுவர் / Muscle walls
- கதிர்கள் / Spindles
- -
பதில் / Answer
- சிறுநீரகத்துள் / Into the kidney
- கழுத்தடியில் இரு பெரிய நாளங்கள் வழியாக சிரைகளுள் / Into veins at the base of the neck
- இதயவறையுள் / Into the ventricle
- ஈரலுள் / Into the liver
- -
பதில் / Answer
- இழையப் பாய்பொருளை வடித்தல் / Tissue-fluid drainage
- கொழுப்பு அகத்துறிஞ்சல் / Fat absorption
- நோய் எதிர்ப்புத் தாக்கம் / Immune responses
- ATP தொகுப்பு / ATP synthesis
- -
பதில் / Answer
- சுவாசத் தொகுதி / Respiratory system
- நிணநீர்த் தொகுதி (lymphatic) / Lymphatic system
- நரம்புத் தொகுதி / Nervous system
- சிறுநீரகத் தொகுதி / Renal system
- -
பதில் / Answer
- குளுக்கோஸ் / Glucose
- யூரியா / Urea
- ஹார்மோன் / Hormone
- பிறபொருளெதிரி / Antibody
- குரோமற்றின் / Chromatin
பதில் / Answer
- திறந்த (open) மற்றும் மூடிய (closed) சுற்றோட்டத் தொகுதிகளை இரு வழிகளில் வேறுபடுத்துக. / Distinguish open and closed circulatory systems in two ways. (2)
- ஒற்றை (single) மற்றும் இரட்டை (double) சுற்றோட்டத்தை வேறுபடுத்தி, தலா ஒரு உதாரணம் தருக. / Distinguish single and double circulation; give one example each. (3)
- மனித சுவாசச் சுற்றோட்டத்தில் (pulmonary circuit) குருதியின் வழியைக் கூறுக. / Trace the path of blood in the human pulmonary circuit. (3)
- நிணநீர்த் தொகுதியின் இரு தொழில்களைக் கூறுக. / State two functions of the lymphatic system. (2)
மாதிரி விடை / Model answer
(ஆ) ஒற்றை — ஒரு சுற்றில் இதயத்தினூடாக ஒரு முறை (உ.ம். மீன்); இரட்டை — இரு முறை, தனி சுவாச + தொகுதி சுற்றுகள் (உ.ம். முலையூட்டி). (3)
(இ) வலது இதயவறை → சுவாசப்பை நாடிகள் → சுவாசப்பைகள் (O₂ ஏற்றம், CO₂ அகற்றம்) → சுவாசப்பை நாளங்கள் → இடது சோணையறை. (3)
(ஈ) இழையப் பாய்பொருளை வடித்து குருதிக்கனவளவைப் பேணல்; கொழுப்பு + கொழுப்பில் கரையும் விற்றமின் அகத்துறிஞ்சல்; நோய் எதிர்ப்பு (ஏதேனும் இரண்டு). (2)
விலங்கு இராச்சியத்தில் காணப்படும் சுற்றோட்டத் தொகுதிகளை — திறந்த/மூடிய, ஒற்றை/இரட்டை — உதாரணங்களுடன் விபரித்து, மனித குருதிச் சுற்றோட்டத் தொகுதியின் அடிப்படைத் திட்டத்தை விளக்குக. / Describe the circulatory systems of the animal kingdom (open/closed, single/double) with examples, and explain the basic plan of the human blood circulatory system.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• திறந்த (haemolymph, குடாக்கள், ostia; ஆர்த்திரோபோடா) vs மூடிய (கலன்களுள், உயர் அமுக்கம்; முள்ளந்தண்டுளிகள், அனலிடா).
• குருதிக் கலன்கள் — நாடி/புன்னாடி, மயிர்த்துளைக் குழாய், புன்னாளம்/நாளம்.
• ஒற்றை (மீன், இரு அறை) vs இரட்டை (3 அறை — அம்பிபியா/ஊர்வன; 4 அறை — பறவை/முலையூட்டி).
• மனிதன் — 4 அறை; சுவாசச் சுற்று (வலது இதயவறை → சுவாசப்பை நாடி → சுவாசப்பை → சுவாசப்பை நாளம் → இடது சோணையறை); தொகுதிச் சுற்று (இடது இதயவறை → பெருநாடி → உடல் → பெருநாளங்கள் → வலது சோணையறை).
• நிணநீர்த் தொகுதியுடன் தொடர்பு.
பதில் / Show answer
பதில் / Show answer
- மூடிய இரட்டைச் சுற்றோட்டம் (நுரையீரல் + உடல்).
- தமனி = உடலை விட்டு; சிரை = இதயம் நோக்கி; நுண்குழாய் = பரிமாற்றம்.
- தமனிக்குத் தடித்த சுவர், சிரைக்கு வால்வுகள்.