साँस लेना और स्वास्थ्य: तंत्रिका तंत्र पर वायु प्रदूषण के प्रभाव का सामान्य विज्ञान अध्ययन
परिचय: प्रतियोगी परीक्षाओं में सफलता के लिए सामान्य विज्ञान की गहरी समझ अत्यंत महत्वपूर्ण है। यह न केवल तथ्यों को याद रखने के बारे में है, बल्कि वैज्ञानिक सिद्धांतों को लागू करने और उन्हें वास्तविक दुनिया की स्थितियों से जोड़ने के बारे में भी है। आज, हम एक महत्वपूर्ण विषय पर केंद्रित 25 बहुविकल्पीय प्रश्नों (MCQs) के साथ अपने ज्ञान का परीक्षण करेंगे, जो सीधे तौर पर हमारे द्वारा ली जाने वाली हवा और हमारे स्वास्थ्य, विशेष रूप से तंत्रिका तंत्र पर इसके संभावित प्रभाव से संबंधित है। आइए, अपनी तैयारी को मजबूत करें!
सामान्य विज्ञान अभ्यास प्रश्न (General Science Practice MCQs)
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वायुमंडल में सबसे प्रचुर मात्रा में पाई जाने वाली गैस कौन सी है?
- (a) ऑक्सीजन
- (b) नाइट्रोजन
- (c) आर्गन
- (d) कार्बन डाइऑक्साइड
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना।
व्याख्या (Explanation): पृथ्वी का वायुमंडल लगभग 78% नाइट्रोजन, 21% ऑक्सीजन, 0.9% आर्गन और 0.04% कार्बन डाइऑक्साइड से बना है। नाइट्रोजन, हालांकि निष्क्रिय है, जीवन के लिए आवश्यक है क्योंकि यह प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड जैसे कार्बनिक अणुओं का एक प्रमुख घटक है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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वह प्राथमिक प्रदूषक कौन सा है जो “सूक्ष्म कण” (particulate matter) के रूप में जाना जाता है और वायु प्रदूषण से जुड़ा है, जो श्वसन और तंत्रिका तंत्र को प्रभावित कर सकता है?
- (a) ओजोन (O3)
- (b) सल्फर डाइऑक्साइड (SO2)
- (c) PM2.5
- (d) कार्बन मोनोऑक्साइड (CO)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): वायु प्रदूषण के प्रकार और उनके स्रोत।
व्याख्या (Explanation): PM2.5 (पार्टिकुलेट मैटर 2.5) हवा में मौजूद बहुत छोटे कण होते हैं जिनका व्यास 2.5 माइक्रोमीटर से कम होता है। ये कण फेफड़ों में गहराई तक प्रवेश कर सकते हैं और रक्तप्रवाह में भी पहुँच सकते हैं, जिससे पूरे शरीर में सूजन और क्षति हो सकती है, जिसमें मस्तिष्क भी शामिल है। ओजोन, सल्फर डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड भी वायु प्रदूषक हैं, लेकिन PM2.5 विशेष रूप से तंत्रिका तंत्र पर प्रभाव के लिए चिंता का विषय है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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तंत्रिका तंत्र में संदेशों का संचरण मुख्य रूप से किस विद्युत-रासायनिक प्रक्रिया द्वारा होता है?
- (a) डिफ्यूजन (Diffusion)
- (b) ऑस्मोसिस (Osmosis)
- (c) एक्शन पोटेंशियल (Action Potential)
- (d) फोटोसिंथेसिस (Photosynthesis)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): तंत्रिका कोशिका (न्यूरॉन) की कार्यप्रणाली।
व्याख्या (Explanation): न्यूरॉन्स एक्शन पोटेंशियल के माध्यम से विद्युत-रासायनिक सिग्नल संचारित करते हैं। यह एक त्वरित, क्षणिक परिवर्तन है जो झिल्ली क्षमता में होता है, जिससे आयनों का प्रवाह होता है और तंत्रिका आवेगों का प्रसार होता है। डिफ्यूजन और ऑस्मोसिस आयनों के परिवहन से संबंधित हैं, लेकिन ये एक्शन पोटेंशियल की गतिशील, विद्युत-प्रेरित प्रक्रिया नहीं हैं। फोटोसिंथेसिस पौधों में होने वाली एक प्रक्रिया है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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तंत्रिका तंत्र को प्रभावित करने वाले वायु प्रदूषकों में से एक, नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) का प्राथमिक स्रोत क्या है?
- (a) प्राकृतिक गैस का दहन
- (b) वाहनों और औद्योगिक प्रक्रियाओं का दहन
- (c) वनों की कटाई
- (d) समुद्री नमक का वाष्पीकरण
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx) के स्रोत।
व्याख्या (Explanation): नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO2) सहित नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx) मुख्य रूप से जीवाश्म ईंधन (जैसे गैसोलीन, डीजल, कोयला) के उच्च तापमान पर दहन से उत्पन्न होते हैं, जो वाहनों के इंजन और औद्योगिक भट्टों में होता है। ये वायु प्रदूषक श्वसन पथ में जलन पैदा कर सकते हैं और मस्तिष्क तक पहुँचने पर तंत्रिका संबंधी प्रभाव डाल सकते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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कोशिका झिल्ली (cell membrane) का मुख्य घटक क्या है जो इसे चयनात्मक पारगम्य (selectively permeable) बनाता है, जिससे आयनों का नियंत्रित प्रवाह संभव होता है?
- (a) प्रोटीन
- (b) कार्बोहाइड्रेट
- (c) लिपिड (विशेषकर फॉस्फोलिपिड)
- (d) न्यूक्लिक एसिड
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कोशिका झिल्ली की संरचना और कार्य।
व्याख्या (Explanation): कोशिका झिल्ली मुख्य रूप से फॉस्फोलिपिड्स की एक दोहरी परत (bilayer) से बनी होती है। फॉस्फोलिपिड्स में एक जल-प्रेमी (hydrophilic) सिर और दो जल-विरोधी (hydrophobic) पूंछें होती हैं, जो एक झिल्ली संरचना बनाती हैं। यह संरचना छोटे, गैर-ध्रुवीय अणुओं को आसानी से गुजरने देती है, लेकिन आयनों और बड़े अणुओं के लिए एक बाधा के रूप में कार्य करती है, जिससे चयनात्मक पारगम्यता प्राप्त होती है। झिल्ली में प्रोटीन भी होते हैं जो आयन चैनलों और पंपों के रूप में कार्य करते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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ओजोन (O3) वायुमंडलीय स्तर पर एक प्रदूषक के रूप में व्यवहार करता है, जो श्वसन तंत्र को नुकसान पहुँचा सकता है। ओजोन का निर्माण किस प्रक्रिया से होता है?
- (a) ऑक्सीजन (O2) का स्वतः विघटन
- (b) सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx) और वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (VOCs) की प्रतिक्रिया
- (c) सल्फर डाइऑक्साइड (SO2) का ऑक्सीकरण
- (d) जल वाष्प का संघनन
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): जमीनी स्तर के ओजोन का निर्माण (Photochemical Smog)।
व्याख्या (Explanation): जमीनी स्तर का ओजोन (O3) एक द्वितीयक प्रदूषक है जो तब बनता है जब सूर्य का प्रकाश नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx) और वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (VOCs) जैसे प्राथमिक प्रदूषकों के साथ प्रतिक्रिया करता है। यह प्रतिक्रिया ओजोन के निर्माण को बढ़ावा देती है, जो एक शक्तिशाली ऑक्सीकारक है और फेफड़ों और श्वसन पथ को नुकसान पहुँचा सकता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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न्यूरॉन के एक्सॉन (axon) के चारों ओर पाया जाने वाला माइलिन शीथ (myelin sheath) किस प्रकार की कोशिकाओं द्वारा निर्मित होता है?
- (a) एस्ट्रोसाइट्स (Astrocytes)
- (b) ओलिगोडेंड्रोसाइट्स (Oligodendrocytes) और श्वान कोशिकाएं (Schwann cells)
- (c) माइक्रोएलिया (Microglia)
- (d) एपेंडिमल कोशिकाएं (Ependymal cells)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): तंत्रिका तंत्र की सहायक कोशिकाएं (Glial cells)।
व्याख्या (Explanation): केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) में, ओलिगोडेंड्रोसाइट्स एक्सॉन के चारों ओर माइलिन शीथ बनाते हैं, जबकि परिधीय तंत्रिका तंत्र (PNS) में, श्वान कोशिकाएं यह कार्य करती हैं। माइलिन शीथ विद्युत इन्सुलेटर के रूप में कार्य करता है, जो एक्शन पोटेंशियल के संचरण की गति को बढ़ाता है (साल्टेटरी कंडक्शन)। एस्ट्रोसाइट्स रक्त-मस्तिष्क अवरोध (blood-brain barrier) के रखरखाव और न्यूरोनल समर्थन में भूमिका निभाते हैं; माइक्रोएलिया प्रतिरक्षा कार्य करते हैं; और एपेंडिमल कोशिकाएं मस्तिष्कमेरु द्रव (CSF) के उत्पादन और परिसंचरण में शामिल होती हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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रासायनिक रूप से, कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) एक विषैला गैस है जो हीमोग्लोबिन के साथ ऑक्सीजन की तुलना में अधिक आसानी से बंध जाती है। यह किस प्रक्रिया द्वारा कोशिकाओं तक ऑक्सीजन के परिवहन को बाधित करता है?
- (a) यह लाल रक्त कोशिकाओं की झिल्ली को नष्ट कर देता है।
- (b) यह हीमोग्लोबिन से ऑक्सीजन के बंधने को बढ़ाता है।
- (c) यह हीमोग्लोबिन से ऑक्सीजन के बंधने को कम करता है और ऊतकों तक ऑक्सीजन वितरण को बाधित करता है।
- (d) यह फेफड़ों में ऑक्सीजन अवशोषण को बढ़ाता है।
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्तता।
व्याख्या (Explanation): कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) का हीमोग्लोबिन (Hb) के प्रति ऑक्सीजन (O2) की तुलना में लगभग 200-250 गुना अधिक बंधुता (affinity) होती है। जब CO Hb से बंध जाता है, तो यह कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन (COHb) बनाता है। यह न केवल Hb की ऑक्सीजन ले जाने की क्षमता को कम करता है, बल्कि शेष Hb की ऑक्सीजन को ऊतकों तक छोड़ने की क्षमता को भी कम करता है (Bohr effect में बदलाव)। इससे ऊतकों, विशेष रूप से मस्तिष्क जैसे ऑक्सीजन-प्रेमी अंगों में ऑक्सीजन की कमी हो जाती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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तंत्रिका आवेग के संचरण के दौरान, सोडियम (Na+) आयनों का कोशिका के अंदर प्रवेश (depolarization) किस प्रकार के परिवहन द्वारा होता है?
- (a) सक्रिय परिवहन (Active Transport)
- (b) विसरण (Diffusion) (गेटेड चैनल के माध्यम से)
- (c) फैसिलिटेटेड डिफ्यूजन (Facilitated Diffusion)
- (d) ऑस्मोसिस (Osmosis)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): आयन चैनल और न्यूरोनल एक्साइटेबिलिटी।
व्याख्या (Explanation): न्यूरॉन झिल्ली में स्थित वोल्टेज-गेटेड सोडियम चैनल (voltage-gated sodium channels) कार्रवाई की क्षमता के दौरान सोडियम आयनों के तेजी से प्रवाह की अनुमति देते हैं। ये चैनल झिल्ली क्षमता में परिवर्तन के जवाब में खुलते हैं। यह प्रक्रिया सांद्रता प्रवणता (concentration gradient) के नीचे आयनों का प्रवाह है, लेकिन यह विशेष प्रोटीन चैनलों के माध्यम से होता है, इसलिए इसे फैसिलिटेटेड डिफ्यूजन के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, जो सक्रिय परिवहन से भिन्न है क्योंकि इसके लिए ATP की आवश्यकता नहीं होती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हवा में पाए जाने वाले सीसे (Lead – Pb) जैसे भारी धातुएँ तंत्रिका तंत्र के लिए विषाक्त हो सकती हैं। सीसा मुख्य रूप से किस प्रकार के न्यूरोटॉक्सिसिटी (neurotoxicity) के लिए जाना जाता है?
- (a) यह न्यूरोट्रांसमीटर के संश्लेषण को बढ़ाता है।
- (b) यह डोपामाइन जैसे न्यूरोट्रांसमीटर के स्राव को बाधित करता है और न्यूरोनल विकास को नुकसान पहुँचाता है।
- (c) यह न्यूरॉन्स को उत्तेजित करने के लिए GABA (गामा-एमिनोब्यूट्रिक एसिड) के प्रभाव को बढ़ाता है।
- (d) यह माइलिन शीथ के निर्माण को उत्तेजित करता है।
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): भारी धातुओं का न्यूरोटॉक्सिसिटी।
व्याख्या (Explanation): सीसा (Lead) एक ज्ञात न्यूरोटॉक्सिन है, खासकर विकासशील मस्तिष्क के लिए। यह डोपामाइन सहित विभिन्न न्यूरोट्रांसमीटर प्रणालियों को बाधित कर सकता है, न्यूरोनल विकास और सिनेप्टिक प्लास्टिसिटी को नुकसान पहुँचा सकता है, और ग्लूटामेट जैसे उत्तेजक न्यूरोट्रांसमिशन को भी प्रभावित कर सकता है। यह मुख्य रूप से मस्तिष्क में न्यूरोनल सिग्नलिंग और विकास प्रक्रियाओं को बाधित करके कार्य करता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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सूक्ष्म कण (PM2.5) के फेफड़ों में प्रवेश करने के बाद, वे फेफड़ों की कोशिकाओं में क्या प्रतिक्रिया उत्पन्न कर सकते हैं, जो अंततः मस्तिष्क तक पहुँच सकती है?
- (a) ऑक्सीजन के उत्पादन में वृद्धि
- (b) सूजन (Inflammation) और ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस
- (c) ऊर्जा उत्पादन के लिए शर्करा का विघटन
- (d) कोशिकाओं का तेजी से गुणन
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): वायु प्रदूषण का फेफड़ों और प्रणालीगत स्वास्थ्य पर प्रभाव।
व्याख्या (Explanation): PM2.5 कण फेफड़ों में सूजन प्रतिक्रिया (inflammatory response) और ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस (oxidative stress) को ट्रिगर कर सकते हैं। फेफड़ों में उत्पन्न होने वाली सूजन के मध्यस्थ (inflammatory mediators) रक्तप्रवाह में प्रवेश कर सकते हैं और रक्त-मस्तिष्क अवरोध (blood-brain barrier) को पार कर सकते हैं या उसे नुकसान पहुँचा सकते हैं, जिससे मस्तिष्क में सूजन और न्यूरोइन्फ्लेमेशन (neuroinflammation) हो सकता है। ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस कोशिकाओं को नुकसान पहुँचाता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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तंत्रिका तंत्र में, एसिटाइलकोलाइन (Acetylcholine) किस प्रकार का न्यूरोट्रांसमीटर है?
- (a) अवरोधक (Inhibitory)
- (b) उत्तेजक (Excitatory)
- (c) उत्तेजक और अवरोधक दोनों (Excitatory and Inhibitory)
- (d) न्यूरोमॉड्यूलेटर (Neuromodulator)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): न्यूरोट्रांसमीटर के प्रकार और कार्य।
व्याख्या (Explanation): एसिटाइलकोलाइन (ACh) एक बहुमुखी न्यूरोट्रांसमीटर है। यह न्यूरोमस्कुलर जंक्शन (neuromuscular junction) पर मांसपेशियों के संकुचन को उत्तेजित करता है, लेकिन केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) में, यह न्यूरॉन्स को उत्तेजित या बाधित दोनों कर सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि यह किस रिसेप्टर से जुड़ता है। यह स्मृति, सीखने और अन्य संज्ञानात्मक कार्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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वायु प्रदूषण के संपर्क से मस्तिष्क में सूजन (neuroinflammation) के कारण, कौन सी न्यूरोग्लिया कोशिकाएं (neuroglia cells) मुख्य रूप से सक्रिय होती हैं?
- (a) एस्ट्रोसाइट्स (Astrocytes)
- (b) ओलिगोडेंड्रोसाइट्स (Oligodendrocytes)
- (c) माइक्रोएलिया (Microglia)
- (d) श्वान कोशिकाएं (Schwann cells)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): तंत्रिका तंत्र में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया।
व्याख्या (Explanation): माइक्रोएलिया केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की प्राथमिक प्रतिरक्षा कोशिकाएं हैं। जब मस्तिष्क में कोई चोट, संक्रमण या बाहरी कारक (जैसे प्रदूषक) मौजूद होते हैं, तो माइक्रोएलिया सक्रिय हो जाते हैं, सूजनकारी मध्यस्थों को छोड़ते हैं और प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं। वायु प्रदूषण से प्रेरित न्यूरोइन्फ्लेमेशन में माइक्रोएलिया की सक्रियता एक प्रमुख भूमिका निभाती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस (oxidative stress) तब होता है जब शरीर में प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (Reactive Oxygen Species – ROS) का उत्पादन उनके द्वारा निष्क्रिय करने की क्षमता से अधिक हो जाता है। ROS के कारण होने वाले कोशिका क्षति को कम करने में कौन सा विटामिन महत्वपूर्ण है?
- (a) विटामिन B12
- (b) विटामिन D
- (c) विटामिन C
- (d) विटामिन K
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विटामिन और एंटीऑक्सीडेंट कार्य।
व्याख्या (Explanation): विटामिन C (एस्कॉर्बिक एसिड) एक शक्तिशाली एंटीऑक्सीडेंट है जो ROS से इलेक्ट्रॉनों को दान करके उन्हें निष्क्रिय करता है, इस प्रकार कोशिका झिल्ली, प्रोटीन और DNA को ऑक्सीडेटिव क्षति से बचाता है। यह फेफड़ों और मस्तिष्क सहित कई ऊतकों के लिए महत्वपूर्ण है, खासकर जब वे प्रदूषकों के संपर्क में आते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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वायु प्रदूषण के कारण होने वाले भड़काऊ (inflammatory) प्रतिक्रियाएं किस प्रकार न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों (neurodegenerative diseases) के विकास में योगदान कर सकती हैं, जैसे कि अल्जाइमर या पार्किंसंस रोग?
- (a) ये प्रतिक्रियाएं मस्तिष्क में न्यूरॉन्स को बेहतर ढंग से काम करने में मदद करती हैं।
- (b) ये प्रतिक्रियाएं मस्तिष्क में प्रोटीन एकत्रीकरण (protein aggregation) को रोकती हैं।
- (c) लंबे समय तक सूजन और ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस न्यूरोनल क्षति और मृत्यु का कारण बन सकते हैं।
- (d) ये प्रतिक्रियाएं मस्तिष्क के ऊतकों में रक्त के प्रवाह को बढ़ाती हैं।
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): न्यूरोइन्फ्लेमेशन और न्यूरोडीजेनेरेशन के बीच संबंध।
व्याख्या (Explanation): पुरानी (chronic) सूजन और ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस, जो वायु प्रदूषण के संपर्क में आने से बढ़ सकते हैं, न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के विकास के लिए प्रमुख जोखिम कारक हैं। ये स्थितियाँ न्यूरोनल फ़ंक्शन को बाधित कर सकती हैं, सिग्नलिंग पाथवे को नुकसान पहुँचा सकती हैं, और प्रोटीन (जैसे बीटा-एमिलॉयड और ताऊ) के असामान्य एकत्रीकरण को बढ़ावा दे सकती हैं, जिससे अंततः न्यूरोनल क्षति और मृत्यु होती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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तंत्रिका तंत्र में, ग्लूटामेट (Glutamate) एक प्रमुख न्यूरोट्रांसमीटर है। यह मुख्य रूप से किस प्रकार का कार्य करता है?
- (a) अवरोधक
- (b) उत्तेजक
- (c) न्यूरोमॉड्यूलेटर
- (d) स्टोरेटिव (Storage)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रमुख उत्तेजक न्यूरोट्रांसमीटर।
व्याख्या (Explanation): ग्लूटामेट केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला उत्तेजक न्यूरोट्रांसमीटर है। यह सिनैप्स में तंत्रिका आवेगों को संचारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, और यह सीखने और स्मृति (लॉन्ग-टर्म पोटेंटिएशन) के लिए आवश्यक है। अतिसक्रियता (excitotoxicity) से तंत्रिका कोशिकाओं को नुकसान भी हो सकता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि वायु प्रदूषण मस्तिष्क के उन क्षेत्रों को प्रभावित कर सकता है जो स्मृति और सीखने के लिए जिम्मेदार हैं। मस्तिष्क का वह कौन सा क्षेत्र है जो नई स्मृतियों के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है?
- (a) सेरिबैलम (Cerebellum)
- (b) थैलेमस (Thalamus)
- (c) हिप्पोकैम्पस (Hippocampus)
- (d) मेडुला ओब्लोंगेटा (Medulla Oblongata)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): मस्तिष्क की संरचना और कार्य।
व्याख्या (Explanation): हिप्पोकैम्पस, जो मस्तिष्क के टेम्पोरल लोब (temporal lobe) में स्थित है, एपिसोडिक (episodic) और स्थानिक (spatial) स्मृतियों के निर्माण और समेकन (consolidation) के लिए महत्वपूर्ण है। अध्ययनों से पता चला है कि वायु प्रदूषण के संपर्क में आने से हिप्पोकैम्पस में सूजन और ऑक्सीडेटिव क्षति हो सकती है, जो संज्ञानात्मक कार्यप्रणाली को प्रभावित करती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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मानव शरीर में, रक्त-मस्तिष्क अवरोध (Blood-Brain Barrier – BBB) क्या कार्य करता है?
- (a) मस्तिष्क को भौतिक आघात से बचाना
- (b) मस्तिष्क में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन करना
- (c) रक्त से मस्तिष्क में हानिकारक पदार्थों के प्रवेश को रोकना
- (d) मस्तिष्क में तंत्रिका आवेगों को नियंत्रित करना
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): रक्त-मस्तिष्क अवरोध (BBB) का कार्य।
व्याख्या (Explanation): रक्त-मस्तिष्क अवरोध एक अत्यधिक चयनात्मक संवहनी (vascular) अवरोध है जो रक्तप्रवाह से मस्तिष्क के ऊतकों में पदार्थों के प्रवेश को नियंत्रित करता है। यह मस्तिष्क को रक्त में परिसंचारी विषाक्त पदार्थों, रोगजनकों और सूजनकारी मध्यस्थों से बचाता है। हालांकि, कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि PM2.5 जैसे बारीक कण BBB को बाधित कर सकते हैं, जिससे मस्तिष्क की सुरक्षा से समझौता हो सकता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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वायु प्रदूषण में मौजूद किस प्रकार के रसायन मस्तिष्क में न्यूरोट्रांसमीटर के संतुलन को बिगाड़ सकते हैं, जैसे कि डोपामाइन या सेरोटोनिन?
- (a) अक्रिय गैसें (Noble gases)
- (b) वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (VOCs) और भारी धातुएँ
- (c) ओजोन (O3)
- (d) शुद्ध ऑक्सीजन (O2)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): वायु प्रदूषकों के न्यूरोकेमिकल प्रभाव।
व्याख्या (Explanation): वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (VOCs), जैसे बेंजीन, और सीसा (Pb) जैसी भारी धातुएँ, तंत्रिका तंत्र पर न्यूरोटॉक्सिक प्रभाव डाल सकती हैं। वे डोपामाइन, सेरोटोनिन और नॉरपेनेफ्रिन जैसे न्यूरोट्रांसमीटर के संश्लेषण, स्राव, पुन: अवशोषण (reuptake) या रिसेप्टर इंटरैक्शन में हस्तक्षेप कर सकते हैं, जिससे मूड, व्यवहार और संज्ञानात्मक कार्यों में परिवर्तन हो सकता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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तंत्रिका कोशिकाएं अपने चयापचय (metabolism) के लिए मुख्य रूप से किस ऊर्जा स्रोत का उपयोग करती हैं?
- (a) वसा
- (b) प्रोटीन
- (c) ग्लूकोज
- (d) विटामिन
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): तंत्रिका कोशिका चयापचय।
व्याख्या (Explanation): मस्तिष्क और तंत्रिका तंत्र के न्यूरॉन्स अपनी ऊर्जा के लिए मुख्य रूप से ग्लूकोज पर निर्भर करते हैं। ग्लूकोज का ऑक्सीजन की उपस्थिति में चयापचय (ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण) ATP का उत्पादन करता है, जो न्यूरोनल फ़ंक्शन, जैसे आयन पंप और न्यूरोट्रांसमीटर संश्लेषण के लिए आवश्यक है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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वायु प्रदूषण के संपर्क से मस्तिष्क में ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस में वृद्धि के कारण, कौन से सेलुलर घटक सबसे अधिक क्षतिग्रस्त हो सकते हैं?
- (a) केवल कोशिका झिल्ली
- (b) कोशिका झिल्ली, प्रोटीन और DNA
- (c) केवल न्यूरोट्रांसमीटर
- (d) केवल माइलिन शीथ
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस से सेलुलर क्षति।
व्याख्या (Explanation): प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां (ROS) अत्यधिक प्रतिक्रियाशील अणु होती हैं जो कोशिका झिल्ली (विशेष रूप से लिपिड), प्रोटीन (जो उनके कार्य को बदल सकते हैं) और DNA (जो उत्परिवर्तन का कारण बन सकते हैं) को नुकसान पहुँचा सकती हैं। यह व्यापक क्षति न्यूरोनल सिग्नलिंग, कार्य और उत्तरजीविता को बाधित करती है, और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों में योगदान कर सकती है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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मानव श्वसन प्रणाली में, हवा से ऑक्सीजन का रक्त में अवशोषण मुख्य रूप से किस संरचना में होता है?
- (a) ब्रोंची (Bronchi)
- (b) ब्रोंकियल्स (Bronchioles)
- (c) वायुकोष्ठिकाएं (Alveoli)
- (d) ट्रेकिआ (Trachea)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): श्वसन प्रणाली में गैस विनिमय।
व्याख्या (Explanation): वायुकोष्ठिकाएं (Alveoli) फेफड़ों में छोटी, पतली दीवारों वाली वायु की थैली होती हैं। उनकी बड़ी सतह क्षेत्र और पतली दीवारों के कारण, वे रक्त और हवा के बीच गैसों (ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड) के कुशल आदान-प्रदान के लिए आदर्श स्थान हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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कुछ प्रदूषक, जैसे पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन (PAHs), को डीएनए (DNA) को नुकसान पहुँचाने के लिए जाना जाता है। डीएनए को नुकसान पहुँचाने से कोशिका के किस प्रमुख कार्य पर प्रभाव पड़ सकता है?
- (a) केवल प्रोटीन संश्लेषण
- (b) प्रोटीन संश्लेषण और कोशिका विभाजन (Cell Division)
- (c) केवल ऊर्जा उत्पादन
- (d) केवल कोशिका झिल्ली की पारगम्यता
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): डीएनए की भूमिका और डीएनए क्षति के परिणाम।
व्याख्या (Explanation): डीएनए में कोशिकाओं के सभी आवश्यक कार्यों के लिए आनुवंशिक निर्देश (genetic instructions) होते हैं, जिसमें प्रोटीन का संश्लेषण (प्रोटीन जो कोशिका के निर्माण खंड और मशीनरी बनाते हैं) और कोशिका विभाजन (नई कोशिकाएं बनाने के लिए) शामिल हैं। डीएनए क्षति इन प्रक्रियाओं में बाधा डाल सकती है, जिससे कोशिका कार्यप्रणाली का नुकसान या कैंसर हो सकता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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यदि वायु प्रदूषण के कारण तंत्रिका तंत्र में न्यूरोनल क्षति होती है, तो निम्न में से कौन सा लक्षण सबसे अधिक संभावित होगा?
- (a) बढ़ी हुई याददाश्त
- (b) बेहतर ध्यान अवधि
- (c) बिगड़ा हुआ समन्वय और मोटर कौशल
- (d) बढ़ी हुई सीखने की क्षमता
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): तंत्रिका तंत्र की क्षति के परिणाम।
व्याख्या (Explanation): तंत्रिका तंत्र मस्तिष्क, रीढ़ की हड्डी और परिधीय तंत्रिकाओं के जटिल नेटवर्क से बना है जो शरीर की सभी गतिविधियों को नियंत्रित करते हैं। न्यूरोनल क्षति, चाहे वह प्रदूषण, चोट या बीमारी के कारण हो, अक्सर मोटर नियंत्रण, समन्वय, संवेदी धारणा, संज्ञानात्मक कार्य (जैसे स्मृति और ध्यान), और व्यवहार को प्रभावित करती है। बिगड़ा हुआ समन्वय और मोटर कौशल न्यूरोनल क्षति का एक विशिष्ट परिणाम है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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वैज्ञानिकों द्वारा “29-मिलियन-पर्सन स्टडी” जैसे बड़े पैमाने के अध्ययन का मुख्य उद्देश्य क्या है?
- (a) किसी विशेष दवा की प्रभावशीलता का परीक्षण करना
- (b) वायु प्रदूषण जैसे पर्यावरणीय कारकों और मानव स्वास्थ्य के बीच संबंध स्थापित करना
- (c) मानव शरीर की सामान्य शारीरिक क्रियाओं को समझना
- (d) एक नई चिकित्सा पद्धति का विकास करना
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): महामारी विज्ञान (Epidemiology) और बड़े पैमाने के अध्ययन।
व्याख्या (Explanation): बड़े पैमाने के अध्ययन, जैसे कि 29 मिलियन लोगों को शामिल करने वाले, महामारी विज्ञान में उपयोग किए जाते हैं ताकि विभिन्न जोखिम कारकों (जैसे वायु प्रदूषण) और स्वास्थ्य परिणामों (जैसे डिमेंशिया या अन्य बीमारियां) के बीच मजबूत सहसंबंध (correlation) और संभावित कारण (causation) की पहचान की जा सके। ये अध्ययन स्वास्थ्य संबंधी नीतियों और सार्वजनिक स्वास्थ्य हस्तक्षेपों को सूचित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।