इस अध्याय में, हम मानव शरीर के प्रत्येक प्रमुख अंग प्रणालियों पर शारीरिक गतिविधि के अल्पकालिक और दीर्घकालिक दोनों प्रभावों पर चर्चा करेंगे। आप जानते हैं कि एक स्वस्थ व्यक्ति वह है जिसके स्वस्थ शरीर में स्वस्थ दिमाग होता है। स्वास्थ्य की यह स्थिति तब प्राप्त की जा सकती है जब शरीर के विभिन्न अंग प्रणालियाँ सामंजस्य में कार्य करती हैं। उदाहरण के लिए, शारीरिक गतिविधियाँ मोटर आंदोलनों और उनके समन्वय पर आधारित होती हैं। आंदोलनों के लिए आदेश मस्तिष्क से आता है जो तंत्रिका तंत्र का एक हिस्सा है। आंदोलनों और अन्य गतिविधियों के लिए आवश्यक ऊर्जा भोजन से प्राप्त होती है। भोजन पूरी तरह से आंत में पच जाता है, जो पाचन तंत्र का एक हिस्सा है। भोजन और ऑक्सीजन शरीर के सभी हिस्सों में हृदय की क्रिया के माध्यम से पहुँचते हैं, जो परिसंचरण तंत्र का एक हिस्सा है। वास्तव में, शरीर के कई अंग प्रणालियाँ शरीर के स्वस्थ रखरखाव के लिए एक एकीकृत पूरे के रूप में कार्य करती हैं।

आप पिछली विज्ञान कक्षाओं में मानव शरीर के अंग प्रणालियों के बारे में पढ़ चुके हैं। इस अध्याय में, शारीरिक गतिविधियों के प्रभाव के संबंध में अंग प्रणालियों पर चर्चा की गई है। यह एक सामान्य अनुभव है कि किसी भी आयोजन, खेल या अन्य में प्रदर्शन शारीरिक स्वास्थ्य के साथ-साथ मानसिक और भावनात्मक स्वास्थ्य पर भी निर्भर करता है। इसलिए, विशेष रूप से इस कोरोनावायरस (COVID-19) के दौरान शारीरिक, मानसिक और भावनात्मक स्वास्थ्य का विकास और रखरखाव बहुत महत्वपूर्ण है।

मानव शरीर की अंग प्रणालियाँ : कोशिकाओं के समूह एक ऊतक बनाते हैं। विभिन्न प्रकार के ऊतक मिलकर एक अंग बनाते हैं और कई अंग मिलकर एक अंग प्रणाली बनाते हैं। विभिन्न अंग प्रणालियाँ शरीर के विभिन्न कार्य करती हैं जो स्वास्थ्य और स्वस्थ जीवन के लिए आवश्यक हैं। वे अंग जो अपने संबंधित तंत्र के कामकाज में प्रमुख भूमिका निभाते हैं, जैसे हृदय, फेफड़े, यकृत और गुर्दे महत्वपूर्ण अंग कहलाते हैं। इससे पहले कि हम अंग प्रणालियों पर शारीरिक गतिविधियों के प्रभाव के बारे में जानें, आइए इन प्रणालियों की कार्यप्रणाली की समीक्षा करें।

शरीर और अंगों की गति के लिए अंग प्रणालियाँ: कंकाल और मांसपेशी प्रणालियाँ : जब आप चलते हैं, खेलते हैं, व्यायाम करते हैं, अभ्यास करते हैं या किसी खेल में भाग लेते हैं, या फिर जब आप किसी खेल गतिविधि या प्रतियोगिता से पहले ‘वार्म अप’ करते हैं, तो सबसे ज़्यादा स्पष्ट रूप से हाथों और पैरों की हरकतें होती हैं, साथ ही मस्तिष्क भी उतना ही सक्रिय होता है। सभी हरकतें मांसपेशियों के संकुचन के कारण होती हैं। मांसपेशियाँ हड्डियों से जुड़ी होती हैं। हड्डियाँ कंकाल बनाती हैं। हड्डियाँ एक दूसरे से लिगामेंट्स द्वारा जुड़ी होती हैं और मांसपेशियाँ हड्डियों से टेंडन द्वारा जुड़ी होती हैं मांसपेशियाँ मांसपेशी कोशिकाओं से बनी होती हैं जिन्हें उनके लम्बे आकार के कारण मांसपेशी फाइबर भी कहा जाता है। आपने पिछली कक्षाओं में सीखा है कि मुख्य रूप से तीन प्रकार की मांसपेशियाँ होती हैं। ऐसी मांसपेशियाँ होती हैं जो किसी की इच्छा के अनुसार हरकतें करने के लिए सिकुड़ती हैं। इन्हें ऐच्छिक मांसपेशियाँ कहा जाता है, जैसे कि अंगों और गर्दन की मांसपेशियाँ। अनैच्छिक मांसपेशियाँ, जैसे कि भोजन नली को अस्तर करने वाली मांसपेशियाँ, हमारे प्रयासों के बिना ही अपने आप हिलती हैं। एक अन्य प्रकार की मांसपेशियाँ, जो अनैच्छिक भी होती हैं, हृदय या हृदय की मांसपेशियाँ हैं जो कभी भी सिकुड़ना और आराम करना बंद नहीं करती हैं। जैसा कि पिछली कक्षाओं में सीखा गया है, मांसपेशी कोशिकाएँ (मांसपेशी तंतु) धारीदार (स्वैच्छिक) मांसपेशी तंतु, अधारीदार (अनैच्छिक) मांसपेशी तंतु और हृदय की मांसपेशी तंतु हो सकती हैं। मांसपेशियों को एक झिल्ली में बंद बंडलों में समूहीकृत किया जाता है। मांसपेशियों की गति मांसपेशी प्रोटीन के अणुओं की गति से होती है, जिन्हें एक्टिन और मायोसिन कहा जाता है जो मांसपेशी तंतुओं में मौजूद होते हैं। मस्तिष्क और तंत्रिकाओं से निर्देश प्राप्त करने पर, ये प्रोटीन एक दूसरे पर फिसलते हैं और मांसपेशी सिकुड़ जाती है। मांसपेशियों के संकुचन में ऊर्जा का उपयोग होता है, जो भोजन से आती है। इसे कैलोरी में मापा जाता है।

ऊर्जा उत्पादक अंग प्रणालियाँ : पाचन तंत्र के माध्यम से, भोजन पचता है और एक ऐसे रूप में परिवर्तित होता है, जिसे कोशिका में ऊर्जा मुक्त करने के लिए तोड़ा जा सकता है। श्वसन तंत्र भोजन के ऑक्सीकरण के लिए शरीर की प्रत्येक कोशिका को ऑक्सीजन की निरंतर आपूर्ति सुनिश्चित करता है। यह इस ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप उत्पन्न कार्बन डाइऑक्साइड के निरंतर उन्मूलन के लिए भी जिम्मेदार है।

पचा हुआ भोजन: (ग्लूकोज) + ऑक्सीजन → कार्बन डाइऑक्साइड + पानी + एटीपी एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) वह रसायन है जो ऊर्जा जारी करता है। एटीपी जैविक ऊर्जा है। श्वसन तंत्र शरीर को ऑक्सीजन की निरंतर आपूर्ति और शरीर से कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने के लिए कार्य करता है। श्वसन तंत्र के विभिन्न भागों को दर्शाता है।
वायुमंडल से ऑक्सीजन युक्त हवा को फेफड़ों में ले जाना प्रेरणा (साँस लेना) है और फेफड़ों से CO2 युक्त हवा को बाहर निकालने की प्रक्रिया साँस छोड़ना (साँस छोड़ना) है। प्रेरणा और निःश्वसन मिलकर श्वास बनाते हैं। जब पसलियों के पिंजरे और डायाफ्राम (वक्ष और पेट के बीच की मांसपेशीय विभाजन) की मांसपेशियाँ सिकुड़ती हैं और चपटी हो जाती हैं, तो वक्ष गुहा का आयतन बढ़ जाता है और बाहर से हवा अंदर आती है। यह नासिका, ग्रसनी, श्वासनली और ब्रांकाई से होकर फेफड़ों तक पहुँचती है (साँस लेना)। साँस छोड़ने के दौरान विपरीत होता है जब पसलियों के पिंजरे और डायाफ्राम की मांसपेशियाँ शिथिल हो जाती हैं और फेफड़ों से CO2 युक्त हवा ब्रांकाई, श्वासनली और नासिका के माध्यम से बाहर निकल जाती है। सांस लेने के बाद आंतरिक श्वसन होता है जब फेफड़ों के एल्वियोली या वायु थैलियों से ऑक्सीजन युक्त हवा केशिकाओं द्वारा उठाई जाती है और फुफ्फुसीय शिरा के माध्यम से हृदय तक पहुँचती है। एक बार जब ऑक्सीजन कोशिकाओं में पहुँच जाती है, तो यह ग्लूकोज (जो रक्त के माध्यम से पाचन के बाद कोशिकाओं तक पहुँचती है) को ऑक्सीकरण करती है और एटीपी या एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट के रूप में ऊर्जा जारी करती है। परिसंचरण तंत्र शरीर के सभी हिस्सों में पोषक तत्वों और ऑक्सीजन को प्रसारित करता है। यह शरीर में उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य अपशिष्ट पदार्थों को अंगों (फेफड़ों और गुर्दे) को हटाने के लिए। यह शरीर के लिए आवश्यक हार्मोन और खनिजों का परिवहन भी करता है। नीचे दिया गया प्रवाह चार्ट परिसंचरण तंत्र के अंगों को दर्शाता है, जिन्हें आप याद कर सकते हैं। परिसंचरण तंत्र के अंग हृदय रक्त वाहिकाएँ धमनियाँ शिराएँ केशिकाएँ हृदय  शरीर का सबसे महत्वपूर्ण अंग है। यह वक्ष गुहा में दो फेफड़ों के बीच स्थित है और एक शंकु के आकार का पेशीय, चार कक्षीय अंग है जो एक झिल्ली से ढका होता है। चार कक्ष बाएं और दाएं आलिंद (एकवचन आलिंद) और बाएं और दाएं निलय हैं। वे सेप्टा नामक पेशीय विभाजन द्वारा अलग किए जाते हैं। कक्ष छिद्रों द्वारा संचार करते हैं जो वाल्वों द्वारा संरक्षित होते हैं। हृदय की मांसपेशी कोशिकाएँ अंगों में रक्त पंप करने और उनसे रक्त प्राप्त करने के लिए लगातार सिकुड़ती और शिथिल होती रहती हैं (हृदय की धड़कन)। जैसे ही हृदय धड़कता है, ऑक्सीजन युक्त रक्त धमनियों में प्रवाहित होता है और शरीर के विभिन्न भागों में जाता है, और फिर यह फेफड़ों में ऑक्सीजन के लिए नसों के माध्यम से हृदय में वापस प्रवाहित होता है। रक्त के इस परिसंचरण को नीचे दर्शाया गया है। हृदय और फेफड़ों के बीच रक्त प्रवाह को फुफ्फुसीय परिसंचरण कहा जाता है, जबकि हृदय और शरीर के अंगों के बीच रक्त प्रवाह को प्रणालीगत परिसंचरण कहा जाता है। परिसंचरण की प्रक्रिया  में दर्शाई गई है तथा नीचे विस्तार से बताई गई है।

शारीरिक गतिविधियों, खेलों, खेल और योग का मांसपेशियों, संचार और श्वसन प्रणाली पर प्रभाव : शारीरिक व्यायाम और योग, जब नियमित रूप से किया जाता है, तो शरीर पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है, जैसा कि नीचे बताया गया है।

शारीरिक गतिविधियों का महत्वपूर्ण अंगों और शरीर के कार्यों पर प्रभाव :-

हड्डियां 

वजन उठाने वाला व्यायाम हड्डियों के द्रव्यमान को बनाए रखने में मदद करता है और इस प्रकार ऑस्टियोपोरोसिस (हड्डी के क्षरण) से बचाता है।

मांसपेशियाँ

शारीरिक गतिविधि मांसपेशियों का निर्माण और मजबूती करती है, जो हड्डियों को चोट से बचा सकती है, जोड़ों को सहारा देती है और गठिया से प्रभावित होने से बचाती है। मजबूत मांसपेशियां स्थिरता भी देती हैं और आंदोलनों के दौरान संतुलन और समन्वय में सुधार करती हैं। शारीरिक गतिविधियाँ मांसपेशियों में रक्त की आपूर्ति में भी सुधार करती हैं और ऑक्सीजन का उपयोग करने की उनकी क्षमता बढ़ाती हैं।

मांसपेशियाँ और मांसपेशियों का प्रदर्शन

नियमित रूप से की जाने वाली शारीरिक गतिविधियाँ मांसपेशियों की प्रणाली पर लाभकारी प्रभाव डालती हैं। जब भी शारीरिक गतिविधियाँ, खेल या खेल किए जाते हैं, तो एटीपी के टूटने के कारण मांसपेशियों में संकुचन होता है और ऊर्जा के स्तर में वृद्धि होती है। नियमित शारीरिक गतिविधियों के लाभकारी प्रभाव नीचे सूचीबद्ध हैं –

• मांसपेशी तंतुओं के आकार और माप में परिवर्तन: शारीरिक गतिविधियों के साथ मांसपेशी तंतु बढ़ते हैं, जिससे मांसपेशियों के आकार और आकार में परिवर्तन के साथ-साथ उनकी समग्र वृद्धि होती है। मांसपेशियों का आकार 60 प्रतिशत बढ़ जाता है। यही कारण है कि टेनिस खिलाड़ी की भुजाओं की मांसपेशियाँ अच्छी तरह से विकसित होती हैं।

• मांसपेशियों की टोन का रखरखाव: तंत्रिकाओं से संकेतों द्वारा मांसपेशियों को सिकुड़ने के लिए प्रेरित किया जाता है। निरंतर संकेतों के कारण, जब शारीरिक व्यायाम किए जाते हैं, तो मांसपेशियाँ संकुचन की आंशिक अवस्था में रहती हैं, जिसे मांसपेशी टोन कहा जाता है। इसलिए, नियमित शारीरिक गतिविधियाँ अच्छी मांसपेशी टोन बनाए रखती हैं और शारीरिक फिटनेस को बढ़ाती हैं।

• मांसपेशी प्रोटीन में वृद्धि: मांसपेशी संकुचन की इकाइयाँ प्रोटीन हैं। शारीरिक गतिविधियों से कुल प्रोटीन में वृद्धि होती है।

• रक्त केशिकाओं में वृद्धि: नियमित शारीरिक व्यायाम से मांसपेशियों को रक्त की आपूर्ति करने वाली रक्त केशिकाओं की संख्या में वृद्धि होती है।

• स्नायुबंधन और tendons की दक्षता में वृद्धि: नियमित शारीरिक गतिविधि के परिणामस्वरूप स्नायुबंधन और tendons अधिक कुशल हो जाते हैं। इससे मांसपेशियों की हरकतें बेहतर होती हैं, जिससे ज़ोरदार गतिविधि के दौरान तनाव के प्रति अधिक सहनशीलता होती है।

• मांसपेशियों की ताकत में दीर्घकालिक वृद्धि: नियमित शारीरिक व्यायाम मांसपेशियों की ताकत को बढ़ाते हैं और बनाए रखते हैं। इससे मैराथन धावक के मामले में संकुचन की गति बढ़ जाती है और भारोत्तोलक के मामले में भार के विरुद्ध भी अच्छी तरह से काम करता है।

• मांसपेशियों की थकान में देरी: मांसपेशियों को सिकुड़ने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। लेकिन जब खेल के दौरान मांसपेशियों का लंबे समय तक उपयोग किया जाता है, तो उपलब्ध ऑक्सीजन का उपयोग हो जाता है और लैक्टिक एसिड जमा हो जाता है। इससे मांसपेशियों में थकान होती है। इसलिए, मांसपेशियों की थकान को कम करने के लिए स्ट्रेचिंग जैसी शारीरिक गतिविधियाँ करना महत्वपूर्ण है।

• सही मुद्रा और सुंदर शरीर बनाए रखना: नियमित शारीरिक गतिविधियाँ और योग क्रियाएँ जैसे आसन मुद्रा संबंधी विकृतियों को रोकते हैं। स्वस्थ मांसपेशियाँ शरीर को एक सुंदर आकार देती हैं।

• मांसपेशियों की गतिविधियों की दक्षता और प्रतिक्रिया समय में समग्र सुधार: तंत्रिकाओं से उत्तेजना प्राप्त करने पर मांसपेशियां सिकुड़ती हैं। उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रिया करने में लगने वाला समय (प्रतिक्रिया समय) नियमित शारीरिक व्यायाम से बेहतर होता है।

• भोजन के भंडारण की क्षमता में वृद्धि: नियमित शारीरिक गतिविधियाँ कोशिकाओं को अधिक भोजन संग्रहीत करने में मदद करती हैं, जो ज़रूरत पड़ने पर ऊर्जा प्रदान करने के लिए ऑक्सीकरण के लिए आसानी से उपलब्ध हो सकता है।

श्वसन तंत्र

• फेफड़ों के आकार और छाती के आयतन में वृद्धि: शारीरिक गतिविधियों में अधिक ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। इसलिए, अधिक ऑक्सीजन को साँस में लेना पड़ता है। इससे फेफड़ों और छाती को व्यायाम मिलता है और परिणामस्वरूप आकार बढ़ता है। साथ ही, डायाफ्राम और पसलियों की मांसपेशियाँ मजबूत होती हैं।

• फेफड़ों की शक्ति में वृद्धि: श्वसन संबंधी व्यायाम, जिसमें प्राणायाम और अनुलोम-विलोम शामिल हैं, फेफड़ों की शक्ति में सुधार करते हैं। फेफड़ों के एल्वियोली या वायुकोशों की कार्यक्षमता में भी सुधार होता है।

• अप्रयुक्त (निष्क्रिय) एल्वियोली का सक्रिय होना: सक्रिय साँस लेने से हवा, ज्वारीय हवा और जीवन क्षमता की अवशिष्ट मात्रा बढ़ जाती है जो स्वस्थ शरीर के लिए महत्वपूर्ण है।

संचार प्रणाली

परिसंचरण में पंप किया गया रक्त ऑक्सीजन और भोजन को ऊतकों तक पहुंचाता है, अपशिष्ट को हटाता है और लक्षित अंगों तक हार्मोन भी पहुंचाता है। शारीरिक गतिविधियों के दौरान, मांसपेशियों को संकुचन के लिए ऊर्जा प्राप्त करने के लिए पोषक तत्वों और ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। इसलिए हृदय तेज़ गति से पंप करता है और परिसंचरण में तेज़ी आती है। लेकिन यह परिवर्तन अस्थायी है। नियमित रूप से शारीरिक गतिविधियाँ करने पर कुछ स्थायी परिवर्तन भी होते हैं। ये नीचे दिए गए हैं।

• हृदय के आकार में वृद्धि तब होती है जब हृदय की मांसपेशियाँ नियमित शारीरिक गतिविधियों से विकसित होती हैं। नियमित व्यायाम हृदय की दीवारों की क्षमता और मोटाई बढ़ाता है।

• केशिकाओं और रक्त कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि: शारीरिक गतिविधियों से अप्रयुक्त केशिकाएँ सक्रिय हो जाती हैं जिससे परिसंचरण कुशल हो जाता है। रक्त कोशिकाओं की संख्या और हीमोग्लोबिन की मात्रा में भी वृद्धि देखी गई है।

• हृदय गति में कमी: सामान्य परिस्थितियों में हृदय आराम की स्थिति में प्रति मिनट 72 बार धड़कता है। लेकिन एक एथलीट की हृदय गति आराम की अवस्था में बहुत कम पाई जा सकती है। एथलीट का हृदय इतना कुशल हो जाता है कि आराम की अवस्था में वही आवश्यकता कम दिल की धड़कनों से पूरी हो जाती है।

• स्ट्रोक वॉल्यूम में वृद्धि: स्ट्रोक वॉल्यूम एक स्ट्रोक में महाधमनी द्वारा पंप किए गए रक्त की मात्रा है। नियमित शारीरिक गतिविधियों से दक्षता प्राप्त करने के बाद, हृदय एक स्ट्रोक में अधिक रक्त पंप करने में सक्षम होता है।

• एलडीएल में कमी और एचडीएल में वृद्धि: एलडीएल और एचडीएल क्रमशः कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन और उच्च घनत्व वाले लिपोप्रोटीन हैं। लिपोप्रोटीन लीवर द्वारा स्रावित होते हैं। एलडीएल, जिसे खराब कोलेस्ट्रॉल भी कहा जाता है, हृदय की रक्त वाहिकाओं पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है। दूसरी ओर, एचडीएल जो अच्छा कोलेस्ट्रॉल है, शरीर से कोलेस्ट्रॉल को हटाने में मदद करता है। नियमित शारीरिक गतिविधियाँ अधिक एचडीएल और कम एलडीएल के उत्पादन में मदद करती हैं। इस प्रकार शारीरिक गतिविधियाँ रक्त कोलेस्ट्रॉल को कम करने में मदद करती हैं।

• हृदय संबंधी बीमारी/बीमारियों की रोकथाम: यह सर्वविदित है कि नियमित शारीरिक व्यायाम से हृदय संबंधी बीमारियों और उच्च रक्तचाप को रोका जा सकता है।

योग का शरीर पर प्रभाव

योगाभ्यास से स्वास्थ्य अच्छा रहता है और शारीरिक तंदुरुस्ती बढ़ती है।  पाया गया है कि ये आसन छाती, पेट और फेफड़ों की मांसपेशियों को विकसित करते हैं और उन्हें सक्रिय बनाते हैं।  पसलियों की मांसपेशियां श्वसन में शामिल होती हैं, इसलिए आसन अप्रत्यक्ष रूप से श्वसन में सुधार करते हैं। नियमित योगाभ्यास से रक्त संचार भी बेहतर होता है। आसनों के अलावा, सूर्यनमस्कार योगाभ्यास का एक अभिन्न अंग है। सूर्यनमस्कार रक्त संचार में सुधार करता है और फेफड़ों को मजबूत बनाता है।