प्रतिवर्ती क्रिया और प्रतिवर्ती चाप: सिमुलेशन और समय | Shikkha Web

प्रतिवर्त संकेतमस्तिष्क को जाता संकेतमायलिन आवरणविश्राम में तंत्रिका

गति

नियंत्रण

प्रतिवर्त का प्रकार

तंत्रिका तंतु

संचरण गति60 m/s

पथ की कुल लंबाई (संवेदी + प्रेरक)1.4 m

नाम दिखाएँ

मापन

प्रतिवर्त का समय: 24.3ms
दर्द महसूस होने का समय: 132.2ms
प्रतिवर्त आगे: 107.8ms
अब तक बीता समय: 0.0ms
पहले क्या होता है: पहले हटता है, बाद में दर्द
वर्तमान चरण: उद्दीपन की प्रतीक्षा
चाप में तंत्रिकाएँ: 3
मेरुरज्जु में सिनैप्स: 2

सिमुलेशन का उपयोग कैसे करें

प्रकार को "हटाना" पर रखें और "उद्दीपन दें" दबाएँ। त्वचा के ग्राही से एक लाल संकेत चलता है, संवेदी तंत्रिका से होकर मेरुरज्जु के धूसर द्रव्य में दो सिनैप्स पार करता है और पेशी तक पहुँचता है, जो सिकुड़कर हाथ को नीचे हटा लेती है।
पीली शाखा पर ध्यान दें। उसी क्षण एक दूसरा, धीमा संकेत मस्तिष्क की ओर चढ़ रहा है। नीचे दाईं ओर के "पहले कौन पहुँचा?" चार्ट में दिखता है कि प्रतिवर्त पहले पूरा होता है और दर्द बाद में महसूस होता है।
"चरण-दर-चरण" दबाने पर हर बार एक चरण आगे बढ़ता है। "वर्तमान चरण" रीडिंग में हर चरण का नाम लिखा आता है, इसलिए आप बता सकते हैं कि पृष्ठ मूल, हर सिनैप्स और अधर मूल पर ठीक क्या हो रहा है।
प्रकार बदलकर "घुटने का झटका" करें। अंतर्वर्ती तंत्रिका गायब है: संवेदी तंत्रिका सीधे प्रेरक तंत्रिका से सिनैप्स बनाती है, इसलिए चाप में केवल दो तंत्रिकाएँ और मेरुरज्जु में एक सिनैप्स है।
संचरण गति का स्लाइडर खींचें, या "मायलिन युक्त" अथवा "मायलिन रहित" चुनें, और पथ की कुल लंबाई भी बदलें। रीडिंग में प्रतिवर्त का समय देखें: यह पथ की लंबाई ÷ गति है, साथ में सिनैप्स की देरी।
"नाम दिखाएँ" बंद करके सभी भागों के नाम याद से बताने की कोशिश करें, फिर चालू करके मिलाएँ।

गर्म तवे की पहेली

रसोई में किसी ने चूल्हे पर तवा छोड़ दिया है और आपने बिना देखे उसका हैंडल पकड़ लिया। "गर्म" शब्द दिमाग में आने से पहले ही हाथ छिटककर हट गया। दर्द की तेज़ चुभन उसके बाद आई, और तब तक हैंडल उँगलियों में था ही नहीं। लगता है जैसे हाथ ने आपसे पूछे बिना फ़ैसला ले लिया, और काफ़ी हद तक यही हुआ भी है।

पहले हटना और बाद में महसूस करना, यह क्रम आपकी कल्पना नहीं है। यह शरीर की बनावट में ही है। हटने का काम मेरुरज्जु के भीतर के एक छोटे शॉर्टकट ने किया, जिसने मस्तिष्क का इंतज़ार नहीं किया। दर्द की ख़बर लंबे रास्ते से मस्तिष्क तक गई, और लंबा रास्ता यानी ज़्यादा समय।

इस पन्ने पर आप वही सर्किट खुद चला सकते हैं। उद्दीपन देंगे, एक चमकते संकेत को असली मार्ग पर दौड़ते देखेंगे, तंत्रिका तंतु और पथ की लंबाई बदलेंगे, और प्रतिवर्त का समय पढ़ेंगे। रीडिंग पैनल की संख्याएँ सजावट नहीं हैं: नीचे हल किए गए प्रश्नों में आप यही गणित करेंगे।

शरीर शॉर्टकट क्यों रखता है? क्योंकि सोचना धीमा है। प्रमस्तिष्क वल्कुट से गुज़रकर निर्णय होने में कई सौ मिलीसेकंड लग जाते हैं। जलती त्वचा इतना इंतज़ार नहीं कर सकती, इसलिए सबसे ज़रूरी सुरक्षात्मक अनुक्रियाएँ विकास में मेरुरज्जु को सौंप दी गईं।

प्रतिवर्ती क्रिया असल में क्या है

शरीर मोटे तौर पर दो तरह के काम करता है। कुछ काम आप चुनकर करते हैं: शब्द लिखना, गेंद पर किक मारना, कप उठाना। कुछ अपने आप होते हैं: तेज़ रोशनी में पुतली का सिकुड़ना, आँख की ओर कुछ आए तो पलक झपकना, आग से हाथ झटके से हटाना। दूसरी तरह के काम प्रतिवर्ती क्रियाएँ हैं।

पाठ्यपुस्तक की परिभाषा छोटी है। किसी उद्दीपन के प्रति शरीर की अचानक, स्वचालित और अनैच्छिक अनुक्रिया को प्रतिवर्ती क्रिया कहते हैं। अनैच्छिक का अर्थ है कि आप इसे इच्छा से नहीं करते और अक्सर रोक भी नहीं सकते। स्वचालित का अर्थ है कि अधिकतर मामलों में सीखना नहीं पड़ता। तीव्र का अर्थ है कि यह सेकंड के अंश में पूरी हो जाती है।

हर प्रतिवर्त में एक उद्दीपन होता है (जैसे ताप, थपकी, धूल का कण) और एक अनुक्रिया (जो पेशी या ग्रंथि प्रतिक्रिया करे)। दोनों के बीच तंत्रिकाओं का एक तय मार्ग होता है। वही प्रतिवर्ती चाप है, और यही इस पन्ने का पूरा विषय है।

चार विशेषताएँ प्रतिवर्त को बाकी क्रियाओं से अलग करती हैं, और परीक्षा में अक्सर यही पूछी जाती हैं।

यह तेज़ होती है, क्योंकि मार्ग छोटा है और अक्सर केवल एक-दो सिनैप्स से गुज़रता है।
यह स्वचालित और अनैच्छिक होती है, इसलिए सचेत निर्णय नहीं चाहिए।
यह प्रायः सुरक्षात्मक होती है, शरीर को क्षति से बचाती है या किसी अंग को चालू रखती है।
यह एक तय मार्ग, यानी प्रतिवर्ती चाप, पर चलती है, और एक ही उद्दीपन पर लगभग वही अनुक्रिया मिलती है।

पहले ये शब्द जान लें

इस अध्याय में परिभाषा वाले प्रश्न सबसे आसान अंक हैं, और लगभग सभी इसी सूची से आते हैं। हर शब्द को उसके जोड़ीदार शब्द के साथ सीखें, क्योंकि परीक्षा में दोनों एक साथ पूछे जाते हैं।

शब्द	अर्थ
उद्दीपन	परिवेश का कोई भी परिवर्तन जिसे ग्राही पहचान सके: ताप, स्पर्श, दाब, प्रकाश, पेशी का खिंचाव।
ग्राही	वह संवेदी रचना जो उद्दीपन को पहचानकर तंत्रिका आवेग शुरू करती है। त्वचा के ग्राही ताप और स्पर्श पहचानते हैं, पेशी तर्कु खिंचाव।
प्रतिवर्ती क्रिया	उद्दीपन के प्रति तीव्र, स्वचालित, अनैच्छिक अनुक्रिया, जिसे मेरुरज्जु या मस्तिष्क स्तंभ नियंत्रित करता है।
प्रतिवर्ती चाप	प्रतिवर्त का मार्ग: ग्राही, संवेदी तंत्रिका, अंतर्वर्ती तंत्रिका (यदि हो), प्रेरक तंत्रिका और कार्यकर।
संवेदी (अभिवाही) तंत्रिका	वह तंत्रिका जो ग्राही से आवेग केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की ओर ले जाती है।
अंतर्वर्ती तंत्रिका	मेरुरज्जु के भीतर की छोटी तंत्रिका, जो संवेदी तंत्रिका को प्रेरक तंत्रिका से जोड़ती है।
प्रेरक (अपवाही) तंत्रिका	वह तंत्रिका जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र से आदेश बाहर कार्यकर तक ले जाती है।
कार्यकर	वह पेशी या ग्रंथि जो अनुक्रिया को पूरा करती है, जैसे हाथ को खींच लेने वाली बाइसेप्स।
सिनैप्स	दो तंत्रिकाओं के बीच का सूक्ष्म अंतराल जहाँ रासायनिक संदेशवाहक से संकेत आगे जाता है। इसमें थोड़ी देरी होती है।
मेरुरज्जु	रीढ़ की हड्डी के भीतर तंत्रिका ऊतक की नली। अधिकतर प्रतिवर्तों का नियंत्रण केंद्र।
धूसर द्रव्य	मेरुरज्जु का तितली के आकार का भीतरी भाग, मुख्यतः कोशिका-काय से बना, जहाँ प्रतिवर्त के संयोजन बनते हैं।
श्वेत द्रव्य	मेरुरज्जु का बाहरी भाग, मायलिन युक्त तंतुओं से बना, जो मस्तिष्क तक आने-जाने वाले संकेत ले जाता है।
पृष्ठ मूल	पिछली शाखा जिससे संवेदी तंतु मेरुरज्जु में प्रवेश करते हैं। इसकी गाँठ, पृष्ठ मूल गुच्छिका, में संवेदी कोशिका-काय रहते हैं।
अधर मूल	अगली शाखा जिससे प्रेरक तंतु मेरुरज्जु छोड़कर पेशियों की ओर जाते हैं।

प्रतिवर्ती चाप के पाँच भाग

हर प्रतिवर्ती चाप पाँच धावकों की रिले दौड़ है। बैटन तंत्रिका आवेग है। सिमुलेशन में उसका पीछा करेंगे तो हर चरण पर बैटन का हाथ बदलना दिखेगा।

भाग 1: ग्राही

कहानी ग्राही से शुरू होती है। गर्म तवे के उदाहरण में यह उँगली की नोक की त्वचा में ताप और दर्द का ग्राही है। तापमान काफ़ी बढ़ने पर ग्राही की झिल्ली प्रतिक्रिया करती है और आवेग पैदा करती है। घुटने के झटके में ग्राही जाँघ की पेशी के भीतर का खिंचाव ग्राही है, जिसे पेशी तर्कु कहते हैं।

भाग 2: संवेदी तंत्रिका

संवेदी (अभिवाही) तंत्रिका आवेग को ग्राही से मेरुरज्जु तक लाती है। इसकी कोशिका-काय मेरुरज्जु के ठीक बाहर पृष्ठ मूल गुच्छिका नाम की छोटी गाँठ में रहती है, और अक्षतंतु पृष्ठ मूल, यानी पिछले दरवाज़े, से मेरुरज्जु में प्रवेश करता है।

यात्रा का सबसे लंबा हिस्सा यही है, इसलिए इस तंत्रिका की गति इतना मायने रखती है। सिमुलेशन में आपके कुल पथ का आधा हिस्सा संवेदी तंतु है।

भाग 3: अंतर्वर्ती तंत्रिका और प्रतिवर्त केंद्र

मेरुरज्जु के धूसर द्रव्य के भीतर संवेदी तंत्रिका एक छोटी अंतर्वर्ती तंत्रिका से मिलती है, जिसे संयोजी तंत्रिका भी कहते हैं। दोनों का मिलन-स्थल सिनैप्स है। मॉडल में हर सिनैप्स पर लगभग 0.5 ms लगते हैं।

यहाँ मेरुरज्जु प्रतिवर्त केंद्र है: जहाँ आता संकेत बाहर जाने वाले आदेश में बदलता है। घुटने के झटके जैसे सबसे सरल प्रतिवर्त में अंतर्वर्ती तंत्रिका नहीं होती, संवेदी तंत्रिका सीधे प्रेरक तंत्रिका से मिलती है।

भाग 4: प्रेरक तंत्रिका

प्रेरक (अपवाही) तंत्रिका की कोशिका-काय धूसर द्रव्य के अगले भाग में होती है। इसका अक्षतंतु अधर मूल, यानी अगले दरवाज़े, से मेरुरज्जु छोड़कर पेशी तक जाता है। यह आदेश ले जाती है: अभी सिकुड़ो।

भाग 5: कार्यकर

कार्यकर वह पेशी (या ग्रंथि) है जो काम करती है। हटाने वाले प्रतिवर्त में बाँह की फ्लेक्सर पेशी सिकुड़कर हाथ को गर्म वस्तु से खींच लेती है। सिमुलेशन में पेशी को छोटा होते और त्वचा के हिस्से को हटते देख सकते हैं।

प्रतिवर्त में कितना समय लगता है

तंत्रिका आवेग तात्कालिक नहीं होता। यह सीमित गति से तंतु पर चलता है और हर सिनैप्स पर थोड़ा रुकता है। इसलिए प्रतिवर्त का समय निकालना आसान है, और सिमुलेशन ठीक यही गणित करता है।

पहले संचरण का समय। कुल पथ संवेदी तंतु और प्रेरक तंतु मिलाकर है। डिफ़ॉल्ट पर यह 1.4 मीटर है, यानी हर आधा 0.7 मीटर। 60 m/s की गति से एक आधा पार करने में 11.67 ms लगते हैं।

दूसरे, सिनैप्स की देरी। मेरुरज्जु का हर सिनैप्स लगभग 0.5 ms जोड़ता है। अंतर्वर्ती तंत्रिका वाले हटाने के प्रतिवर्त में ऐसे दो सिनैप्स हैं, घुटने के झटके में एक।

t(संचरण) = L ÷ v × 1000L मीटर में, v m/s में, t मिलीसेकंड में

t(प्रतिवर्त) = L ÷ v × 1000 + n × 0.5 msn = मेरुरज्जु में सिनैप्स की संख्या (हटाने में 2, घुटने के झटके में 1)

t(दर्द) = t(संवेदी आधा) + t(चढ़ाई) + 0.5 ms + t(अनुभूति)कुछ महसूस होने से पहले मस्तिष्क तक पहुँचने वाले संकेत का समय

इस मॉडल में तेज़ मायलिन युक्त तंतु लगभग 60 m/s से चलते हैं, धीमे मायलिन रहित तंतु लगभग 1 m/s से।
दर्द पहचाने जाने के लिए संकेत को लगभग 0.6 मीटर 30 m/s की गति से चढ़ना पड़ता है (20.0 ms), एक और सिनैप्स पार करना पड़ता है, और लगभग 100 ms प्रसंस्करण लगता है। ये तीनों मान समझाने के लिए गोल संख्याएँ हैं।
मॉडल केवल संचरण और मेरुरज्जु के सिनैप्स गिनता है। पेशी-तंत्रिका संधि और पेशी के बल बनाने का समय छोड़ा गया है, जो वास्तव में कुछ दस मिलीसेकंड और जोड़ता है।

प्रतिवर्ती क्रिया और ऐच्छिक क्रिया में अंतर

यह तुलना-तालिका इस अध्याय की लगभग हर परीक्षा में किसी न किसी रूप में आती है। पैटर्न पर ध्यान दें: प्रतिवर्त लचीलेपन के बदले गति ख़रीदता है।

विशेषता	प्रतिवर्ती क्रिया	ऐच्छिक क्रिया
नियंत्रण केंद्र	मेरुरज्जु या मस्तिष्क स्तंभ	प्रमस्तिष्क (सेरेब्रल कॉर्टेक्स)
इच्छा या निर्णय	शामिल नहीं	आवश्यक
गति	अत्यंत तेज़, कुछ दस मिलीसेकंड	धीमी, कई सौ मिलीसेकंड
मार्ग	छोटा प्रतिवर्ती चाप	लंबा, मस्तिष्क से होकर
सीखना	अधिकतर जन्मजात	सीखी और सुधारी जा सकती है
उद्देश्य	सुरक्षा और स्वचालित नियमन	सोचा-समझा, लक्ष्य-केंद्रित व्यवहार
उदाहरण	आग से हाथ हटाना, घुटने का झटका, पलक झपकना	लिखना, बोलना, साइकिल चलाना

दर्द देर से क्यों आता है

सिमुलेशन की पीली शाखा देखें। संवेदी तंत्रिका के मेरुरज्जु पहुँचते ही उसका संकेत एक साथ दो काम करता है। एक प्रति सीधे प्रतिवर्त सर्किट में जाकर पेशी तक पहुँचती है। दूसरी प्रति मेरुरज्जु के श्वेत द्रव्य से होकर मस्तिष्क की ओर चढ़ती है।

प्रतिवर्त वाली प्रति का काम छोटा है: एक-दो सिनैप्स पार करके प्रेरक तंतु से उतरना। मस्तिष्क वाली प्रति का काम लंबा है: लगभग 0.6 मीटर चढ़ना, एक और सिनैप्स पार करना, और फिर मस्तिष्क को उसे दर्द के सचेत अनुभव में बदलना, जो मॉडल में 100 ms माना गया है।

डिफ़ॉल्ट पर प्रतिवर्त 24.33 ms में पूरा होता है, जबकि दर्द 132.17 ms पर महसूस होता है। आपके कुछ महसूस करने से 107.83 ms पहले ही हाथ हटना शुरू कर चुका है। शॉर्टकट यही बढ़त दिलाता है।

"मायलिन रहित" तंतुओं से प्रयोग चलाएँ तो क्रम पलट भी सकता है: तब प्रतिवर्त में 1,401.0 ms लगते हैं और दर्द 820.5 ms पर आता है, यानी इस खिलौना मॉडल में दर्द पहले महसूस होगा। यह काम की चेतावनी है। प्रेरक तंतु तेज़ न हों तो प्रतिवर्त बचा नहीं सकता, और इसीलिए पेशियों तक जाने वाली प्रेरक तंत्रिकाएँ भारी मात्रा में मायलिन युक्त होती हैं।

हटाने और घुटने के झटके की तुलना

सिमुलेशन के दोनों प्रतिवर्त पाठ्यपुस्तकों के सबसे प्रचलित उदाहरण हैं, और दोनों अलग बातें सिखाते हैं। हटाने वाला प्रतिवर्त सुरक्षा का क्लासिक उदाहरण है। घुटने का झटका सबसे सरल संभव चाप का उदाहरण है।

हटाने वाले प्रतिवर्त में संवेदी और प्रेरक तंत्रिका के बीच एक अंतर्वर्ती तंत्रिका होती है, इसलिए संकेत दो सिनैप्स पार करता है। घुटने के झटके में संवेदी तंत्रिका सीधे प्रेरक तंत्रिका से सिनैप्स बनाती है। इसे एकल-सिनैप्सी (मोनोसिनैप्टिक) प्रतिवर्त कहते हैं।

विशेषता	हटाने वाला प्रतिवर्त	घुटने के झटके का प्रतिवर्त
उद्दीपन	ताप, नुकीली वस्तु, दर्द	घुटने की टोपी के नीचे कंडरा पर थपकी
ग्राही	त्वचा में दर्द या ताप ग्राही	जाँघ की पेशी में खिंचाव ग्राही (पेशी तर्कु)
चाप में तंत्रिकाएँ	तीन: संवेदी, अंतर्वर्ती, प्रेरक	दो: संवेदी और प्रेरक
मेरुरज्जु में सिनैप्स	दो	एक (मोनोसिनैप्टिक)
कार्यकर	अंग को खींचने वाली फ्लेक्सर पेशी	पैर को सीधा करने वाली जाँघ की पेशी
महत्व	क्षति से बचाता है	पेशी का तनाव बनाए रखता है, चाप की जाँच करता है

अननुबंधित और अनुबंधित प्रतिवर्त

सभी प्रतिवर्त जन्मजात नहीं होते। रूसी शरीर-क्रिया वैज्ञानिक इवान पावलोव ने दिखाया कि कुत्ते की जीभ पर भोजन लगे तो लार निकलती है, और भोजन देने से ठीक पहले बार-बार घंटी बजाने पर एक समय बाद केवल घंटी की आवाज़ पर ही लार निकलने लगती है। उन्होंने प्रतिवर्तों को दो वर्गों में बाँटा।

विशेषता	अननुबंधित प्रतिवर्त	अनुबंधित प्रतिवर्त
उत्पत्ति	जन्मजात, जन्म से मौजूद	अनुभव और सीखने से अर्जित
वंशागति	प्रजाति में पीढ़ी दर पीढ़ी मिलता है	वंशागत नहीं, व्यक्ति-व्यक्ति में अलग
नियंत्रण	मेरुरज्जु या मस्तिष्क स्तंभ	मस्तिष्क (प्रमस्तिष्क वल्कुट) शामिल
स्थायित्व	जीवन भर रहता है	दोहराव न हो तो मिट सकता है
उदाहरण	हटाना, घुटने का झटका, पलक झपकना, नवजात का चूसना	पसंदीदा खाने की गंध से मुँह में पानी आना, लाल बत्ती पर ब्रेक लगाना

सिमुलेशन में खुद करके देखें

इन प्रयोगों को दस मिनट दें। हर एक ऐसा प्रश्न है जो परीक्षक पूछ सकता है, और उत्तर आपकी आँखों के सामने मिलेगा।

डिफ़ॉल्ट पर "उद्दीपन दें" दबाएँ और चार्ट देखें। कौन सा बार पहले पूरा होता है, और कितने मिलीसेकंड आगे?
बार-बार "चरण-दर-चरण" दबाकर हर चरण का नाम ज़ोर से बोलें। कितने सिनैप्स पार हुए, गिनें।
"घुटने का झटका" चुनें। चाप में अब कितनी तंत्रिकाएँ और कितने सिनैप्स हैं, और अंतर्वर्ती तंत्रिका का क्या हुआ?
"मायलिन रहित" चुनकर प्रतिवर्त के समय की तुलना मायलिन युक्त के 24.33 ms से करें। कितने गुना बढ़ा?
संचरण गति का स्लाइडर धीरे-धीरे घटाएँ। किस गति पर क्रम पलट जाता है, यानी हिलने से पहले दर्द महसूस होता है?
पथ की लंबाई सबसे कम और सबसे ज़्यादा करके देखें। प्रतिवर्त के समय में कितना संचरण है और कितना सिनैप्स?
नाम छिपाकर सभी भागों के नाम याद करने की कोशिश करें, फिर दिखाकर मिलाएँ।

हल किए गए प्रश्न

हर हल में पहले सूत्र, फिर संख्याएँ। परीक्षा में भी इसी क्रम में लिखें। हर मान उसी कोड से निकाला गया है जो सिमुलेशन चलाता है।

प्रश्न 1: डिफ़ॉल्ट हटाने वाला प्रतिवर्त (L = 1.4 मीटर, v = 60 m/s)

संचरण: t = L ÷ v × 1000 = 1.4 ÷ 60 × 1000 = 23.33 ms। हटाने वाले प्रतिवर्त में मेरुरज्जु के दो सिनैप्स हैं, इसलिए जोड़ें 2 × 0.5 = 1.0 ms। प्रतिवर्त का समय = 23.33 + 1.0 = 24.33 ms, यही मान पन्ना खुलने पर रीडिंग पैनल में दिखता है।

प्रश्न 2: वही पथ मायलिन रहित तंतुओं पर

1 m/s पर संचरण का समय 1.4 ÷ 1 × 1000 = 1,400 ms है, सिनैप्स मिलाकर 1,401.0 ms, यानी 1.40 सेकंड। यह मायलिन युक्त प्रतिवर्त से 57.6 गुना लंबा है, ख़तरनाक देरी। इसलिए मायलिन जीवित रहने की सुविधा है।

प्रश्न 3: 1.0 मीटर पथ पर घुटने का झटका

संचरण = 1.0 ÷ 60 × 1000 = 16.67 ms। घुटने के झटके में एक ही सिनैप्स है, इसलिए प्रतिवर्त का समय 16.67 + 0.5 = 17.17 ms। उसी पथ पर हटाने वाले प्रतिवर्त में 17.67 ms लगते, यानी अंतर्वर्ती तंत्रिका न होने से ठीक एक सिनैप्स की देरी बची।

प्रश्न 4: मापे गए समय से गति निकालना

1.8 मीटर पथ पर एक हटाने वाला प्रतिवर्त कुल 40 ms लेता है। दोनों सिनैप्स की देरी घटाएँ: 40 − 1.0 = 39 ms संचरण में गए। तब v = L ÷ t = 1.8 ÷ (39 ÷ 1000) = 46.2 m/s, जो मायलिन युक्त तंतु की सीमा में है।

प्रश्न 5: दर्द से कितनी बढ़त

संवेदी आधे में 11.67 ms लगते हैं। मस्तिष्क तक चढ़ाई 0.6 मीटर 30 m/s पर है, यानी 20.0 ms। एक सिनैप्स (0.5 ms) और 100 ms प्रसंस्करण जोड़ें: दर्द का समय = 11.67 + 20.0 + 0.5 + 100 = 132.17 ms। प्रतिवर्त के 24.33 ms घटाने पर बढ़त 107.83 ms है।

प्रश्न 6: हाथ बनाम पैर (2.0 मीटर पथ)

2.0 मीटर पथ पर पैर का प्रतिवर्त 2.0 ÷ 60 × 1000 + 1.0 = 34.33 ms लेता है। यह हाथ के 24.33 ms से 10.00 ms अधिक है। अतिरिक्त समय पूरी तरह अतिरिक्त तार की लंबाई का है।

प्रश्न 7: प्रतिवर्त बनाम ऐच्छिक प्रतिक्रिया

एक स्केल पकड़कर दोस्त से उसे पकड़ने को कहें। उसके पकड़ने से पहले स्केल 20 सेमी गिरे तो गिरने का समय t = √(2d ÷ g) = √(2 × 0.20 ÷ 9.8) = 202 ms। 15 सेमी गिरता तो 175 ms होता। 202 ms की ऐच्छिक प्रतिक्रिया 24.33 ms के प्रतिवर्त की लगभग 8.3 गुनी है, क्योंकि संकेत को प्रमस्तिष्क वल्कुट में प्रसंस्कृत होना पड़ता है।

प्रश्न 8: प्रतिवर्त का कितना हिस्सा सिनैप्स में जाता है

दो सिनैप्स कुल 24.33 ms में से 1.0 ms लेते हैं, यानी 1.0 ÷ 24.33 × 100 = 4.1%। लगभग पूरा समय संचरण का है। मोटे हिसाब से 60 m/s पर तंतु हर मिलीसेकंड में 6 सेमी पार करता है।

आम गलतियाँ

ये गलतियाँ हर साल अंक कटवाती हैं। परीक्षा के बाद नहीं, पहले पढ़ लें।

यह कहना कि मस्तिष्क प्रतिवर्त को नियंत्रित करता है। नियंत्रण केंद्र मेरुरज्जु है, मस्तिष्क को बाद में बताया जाता है।
संवेदी और प्रेरक को आपस में मिला देना। संवेदी सूचना भीतर लाती है, प्रेरक आदेश पेशी तक ले जाती है।
अंतर्वर्ती तंत्रिका को प्रेरक तंत्रिका कह देना। यह छोटी है, मेरुरज्जु के भीतर रहती है और बाकी दोनों को जोड़ती है।
कार्यकर को भूलकर प्रेरक तंत्रिका पर चाप समाप्त कर देना। चाप पेशी या ग्रंथि पर समाप्त होता है।
मान लेना कि प्रतिवर्त में मस्तिष्क बिल्कुल शामिल नहीं होता। मस्तिष्क को समानांतर रूप से सूचित किया जाता है, इसीलिए दर्द महसूस होता है।
प्रतिवर्त का समय मिनट या सेकंड में लिखना। यह मिलीसेकंड में होता है।
सिनैप्स का तीर उलटा बनाना। आवेग सिनैप्स केवल एक दिशा में पार करता है।

रोज़मर्रा की ज़िंदगी में प्रतिवर्त

चाप को एक बार पहचान लें तो यह हर जगह दिखता है। डॉक्टर प्रतिवर्तों को त्वरित स्वास्थ्य जाँच की तरह इस्तेमाल करते हैं। घुटने की टोपी के नीचे कंडरा पर थपकी से पैर को लात मारनी चाहिए। न मारे, या बहुत ज़ोर से मारे, तो गड़बड़ी तंत्रिका में, मेरुरज्जु में या उससे ऊपर हो सकती है। चाप छोटा और तय है, इसलिए झटका न होना बताता है कि चाप में कहीं रुकावट है।

पलक झपकना आँख को धूल और अचानक आती वस्तु से बचाता है। यह मस्तिष्क स्तंभ का प्रतिवर्त है, मेरुरज्जु का नहीं।
छींकना और खाँसना श्वसन मार्ग से परेशान करने वाले कण निकाल देते हैं।
तेज़ रोशनी में पुतली सिकुड़कर रेटिना को बचाती है और कम रोशनी में फिर फैलती है।
मुँह में भोजन पहुँचने पर लार निकलती है और पाचन शुरू होता है।
नवजात शिशु हथेली में उँगली रखने पर मुट्ठी बंद कर लेता है और होंठों से स्तन छूने पर चूसता है।
संतुलन बिगड़ने पर कदम सोचने से पहले ही पैर की पेशियाँ तुरंत सुधार कर देती हैं।

परीक्षा कोना (सीबीएसई कक्षा 10)

सामान्य प्रश्न और परीक्षक के अपेक्षित उत्तर। हर एक को दो-तीन वाक्यों में बोलने का अभ्यास करें।

प्रतिवर्ती क्रिया की परिभाषा दें। उद्दीपन के प्रति तीव्र, स्वचालित, अनैच्छिक अनुक्रिया, जिसे मेरुरज्जु नियंत्रित करता है।
प्रतिवर्ती चाप की परिभाषा दें। ग्राही से संवेदी तंत्रिका, अंतर्वर्ती तंत्रिका और प्रेरक तंत्रिका होकर कार्यकर तक का मार्ग।
प्रतिवर्ती क्रियाएँ तेज़ क्यों होती हैं? मार्ग छोटा है और मस्तिष्क का इंतज़ार किए बिना मेरुरज्जु से होकर जाता है।
प्रतिवर्ती चाप के भागों को क्रम से लिखें। ग्राही, संवेदी तंत्रिका, अंतर्वर्ती तंत्रिका, प्रेरक तंत्रिका, कार्यकर।
संवेदी तंत्रिका मेरुरज्जु में कहाँ से घुसती है और प्रेरक तंत्रिका कहाँ से निकलती है? क्रमशः पृष्ठ मूल और अधर मूल से।
प्रतिवर्ती और ऐच्छिक क्रिया में दो अंतर लिखें। नियंत्रण केंद्र (मेरुरज्जु बनाम प्रमस्तिष्क) और गति (तेज़ बनाम धीमी)।
प्रतिवर्ती चाप का नामांकित चित्र बनाएँ। ग्राही, संवेदी तंत्रिका, पृष्ठ मूल गुच्छिका, अंतर्वर्ती तंत्रिका, धूसर और श्वेत द्रव्य, प्रेरक तंत्रिका, कार्यकर दर्शाएँ।

त्वरित पुनरावृत्ति

परीक्षा से पहले की रात यह पढ़ें। कोई पंक्ति अनजानी लगे तो उसके खंड में लौटें।

प्रतिवर्ती क्रिया तीव्र, स्वचालित और अनैच्छिक होती है।
इसका मार्ग प्रतिवर्ती चाप है: ग्राही, संवेदी तंत्रिका, अंतर्वर्ती तंत्रिका, प्रेरक तंत्रिका, कार्यकर।
मेरुरज्जु प्रतिवर्त केंद्र है, मस्तिष्क को सूचित किया जाता है पर निर्णय वह नहीं लेता।
संवेदी तंतु पृष्ठ मूल से घुसते हैं, प्रेरक तंतु अधर मूल से निकलते हैं।
धूसर द्रव्य में संयोजन बनते हैं, श्वेत द्रव्य ऊपर-नीचे के संकेत ले जाता है।
प्रतिवर्त का समय = L ÷ v × 1000 + सिनैप्स की संख्या × 0.5 ms।
मायलिन गति बढ़ाता है, इसलिए तेज़ प्रतिवर्तों में मायलिन युक्त तंतु होते हैं।
घुटने का झटका मोनोसिनैप्टिक है: दो तंत्रिकाएँ, एक सिनैप्स।
दर्द हिलने के बाद महसूस होता है, क्योंकि वह मस्तिष्क के लंबे मार्ग से जाता है।
अननुबंधित प्रतिवर्त जन्मजात हैं, अनुबंधित प्रतिवर्त सीखे जाते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रतिवर्ती क्रिया किसे कहते हैं?

किसी उद्दीपन के प्रति शरीर की तीव्र, स्वचालित और अनैच्छिक अनुक्रिया को प्रतिवर्ती क्रिया कहते हैं, जिसे सचेत सोच नहीं बल्कि मेरुरज्जु या मस्तिष्क स्तंभ नियंत्रित करता है, जैसे गर्म वस्तु से हाथ हटाना।

प्रतिवर्ती चाप क्या है?

यह प्रतिवर्त का मार्ग है: ग्राही, संवेदी तंत्रिका, मेरुरज्जु की अंतर्वर्ती तंत्रिका, प्रेरक तंत्रिका और कार्यकर। घुटने के झटके में अंतर्वर्ती तंत्रिका नहीं होती।

दर्द महसूस होने से पहले हाथ क्यों हट जाता है?

प्रतिवर्त मेरुरज्जु के छोटे सर्किट से चलता है, जबकि दर्द के संकेत को मस्तिष्क के लंबे मार्ग से जाना पड़ता है। इसलिए मस्तिष्क के दर्द पहचानने से पहले ही हरकत पूरी हो जाती है।

अंतर्वर्ती तंत्रिका का क्या कार्य है?

यह मेरुरज्जु के भीतर की छोटी तंत्रिका है, जो संवेदी तंत्रिका को प्रेरक तंत्रिका से जोड़ती है और आते संकेत को बाहर जाने वाले आदेश में बदलती है।

घुटने का झटका हटाने वाले प्रतिवर्त से कैसे अलग है?

घुटने का झटका मोनोसिनैप्टिक है: संवेदी तंत्रिका सीधे प्रेरक तंत्रिका से सिनैप्स बनाती है, इसलिए केवल दो तंत्रिकाएँ और मेरुरज्जु में एक सिनैप्स होता है। हटाने वाले प्रतिवर्त में एक अंतर्वर्ती तंत्रिका और दूसरा सिनैप्स भी होता है।

यहाँ प्रतिवर्त का समय कैसे निकाला जाता है?

प्रतिवर्त का समय पथ की लंबाई को संचरण गति से भाग देकर मिलीसेकंड में बदलने पर मिलता है, साथ में मेरुरज्जु के हर सिनैप्स के लिए 0.5 ms जोड़ते हैं। डिफ़ॉल्ट पर यह 23.33 + 1.0 = 24.33 ms है।

क्या प्रतिवर्त में मस्तिष्क शामिल होता है?

निर्णय में नहीं। अनुक्रिया मेरुरज्जु बनाता है, पर संकेत की एक प्रति मस्तिष्क तक चढ़ती है, इसीलिए आपको पता चलता है कि क्या हुआ।

अनुबंधित और अननुबंधित प्रतिवर्त में क्या अंतर है?

अननुबंधित प्रतिवर्त जन्मजात होते हैं, जैसे पलक झपकना या घुटने का झटका। अनुबंधित प्रतिवर्त अनुभव से सीखे जाते हैं, जैसे पावलोव के कुत्ते का घंटी सुनकर लार टपकाना।

प्रेरक तंत्रिकाएँ मायलिन युक्त क्यों होती हैं?

मायलिन आवेग को नोड से नोड कूदकर कई गुना तेज़ चलने देता है, जिससे आदेश समय पर पेशी तक पहुँचता है। इसके बिना सुरक्षात्मक प्रतिवर्त बचाने लायक तेज़ न होता।

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एनिमेशन से अवधारणा साफ़ हुई, अब परीक्षा की तैयारी: सिलेबस, सुझाव, किताबें और प्रवेश परीक्षा गाइड नीचे हैं (अंग्रेज़ी में)।

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पहले ये शब्द जान लें

प्रतिवर्ती चाप के पाँच भाग

भाग 1: ग्राही

भाग 2: संवेदी तंत्रिका

भाग 3: अंतर्वर्ती तंत्रिका और प्रतिवर्त केंद्र

भाग 4: प्रेरक तंत्रिका

भाग 5: कार्यकर

प्रतिवर्त में कितना समय लगता है

प्रतिवर्ती क्रिया और ऐच्छिक क्रिया में अंतर

दर्द देर से क्यों आता है

हटाने और घुटने के झटके की तुलना

अननुबंधित और अनुबंधित प्रतिवर्त

सिमुलेशन में खुद करके देखें

हल किए गए प्रश्न

प्रश्न 1: डिफ़ॉल्ट हटाने वाला प्रतिवर्त (L = 1.4 मीटर, v = 60 m/s)

प्रश्न 2: वही पथ मायलिन रहित तंतुओं पर

प्रश्न 3: 1.0 मीटर पथ पर घुटने का झटका

प्रश्न 4: मापे गए समय से गति निकालना

प्रश्न 5: दर्द से कितनी बढ़त

प्रश्न 6: हाथ बनाम पैर (2.0 मीटर पथ)

प्रश्न 7: प्रतिवर्त बनाम ऐच्छिक प्रतिक्रिया

प्रश्न 8: प्रतिवर्त का कितना हिस्सा सिनैप्स में जाता है

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प्रतिवर्ती क्रिया किसे कहते हैं?

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अंतर्वर्ती तंत्रिका का क्या कार्य है?

घुटने का झटका हटाने वाले प्रतिवर्त से कैसे अलग है?

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