ของเหลวในร่างกาย ( Body Fluid )

ร่างกายของมนุษย์เรา นอกจากจะมากไปด้วยอวัยวะส่วนต่างๆแล้ว ยังประกอบไปด้วยของเหลวต่างๆมากมาย ของเหลวชนิดต่างๆทุกชนิดที่อยู่ในร่างกายนี้ รวมแล้วเรียกว่า สารคัดหลั่ง หรือ ของเหลวในร่างกาย (Body Fluid ) ซึ่งประกอบไปด้วยของเหลวหลายชนิด เช่น เลือด เหงื่อ น้ำเหลือง น้ำไขสันหลัง น้ำตา น้ำลาย น้ำนม น้ำดี เป็นต้น

มีหน้าที่และประโยชน์

  1. สร้างความหล่อลื่นให้กับอวัยวะต่างๆ ในร่างกายให้ทำงานได้สะดวก
  1. ช่วยรักษาระดับของความดันในร่างกายให้เป็นปกติ
  1. เป็นช่องทางลำเลียงขนส่งสารอาหารและแร่ธาตุที่จำเป็นต่อการใช้ของ
    เซลล์เนื้อเยื่อโดยรอบโพรงนั้นๆ
  1. เป็นช่องทางระบายทิ้งของเสียและสารพิษจากในร่างกาย
  1. ช่วยควบคุมอุณหภูมิในร่างกายให้เหมาะสม อย่างสม่ำเสมอ
  1. ช่วยรักษาสภาวะความสมดุลของการเป็นกรดเป็นด่าง และความสมดุลของ
    ธาตุต่างๆ ในสารละลายประจุไฟฟ้าภายในของเหลวนั้น

ชนิดและองค์ประกอบ
ของของเหลวในร่างกาย

เลือด (Blood)


ของเหลวในเลือดได้แก่ พลาสมา และ ซีรัม

พลาสมา(plasma) เป็นส่วนของน้ำเลือดที่ได้จากการนำเลือด มาทำให้เซลล์
ตกตะกอน ส่วนของน้ำอยู่ด้านบนมีสีเหลืองฟางข้าวและใส

ประกอบด้วยน้ำ 92 เปอร์เซ็นต์ และของแข็ง 8 เปอร์เซ็นต์

ของแข็ง

-โปรตีน 90 เปอร์เซ็นต์

-สารอนินทรีย์ 0.9 เปอร์เซ็นต์

-ไขมัน กลูโคส โคเลสเตอรอล (cholesterol) ฮอร์โมน เอ็นไซม์ และสารอินทรีย์ชนิดอื่นที่เป็นของเสียจากกระบวนการเมแทบอลิซึม เช่น ยูเรีย (urea) กรดยูริก (uric acid) ครีเอทีนีน (creatinine)

-สารอนินทรีย์ที่พบในพลาสมามากได้แก่ คลอไรด์ คาร์บอเนต ซัลเฟต และฟอสเฟต ซึ่งเป็นเกลือของโซเดียม โปแตสเซียม แคลเซียม และแมกเนเซียม (magnesium) เป็นต้น

ประกอบด้วยโปรตีน 3 ชนิดได้แก่

อัลบูมิน(albumin)

โกลบูลิน (globulin)

ไฟบริโนเจน(fibrinogen)

โปรตีนในพลาสมามีหน้าที่สำคัญหลายประการ

เป็นภูมิคุ้มกัน เช่น แกมมาโกลบูลินทำหน้าที่ต่อต้านสิ่ง
แปลกปลอม หรือภูมิคุ้มกัน (immunity) สำหรับร่างกาย

เป็นตัวนำหรือตัวพาในกรณีของการเคลื่อนย้ายสาร โปรตีนใน
พลาสมาจะเป็นตัวจับสารแล้วนำสารไปสู่เป้าหมาย

เป็นตัวช่วยรักษาระดับแรงดันออสโมซิสของเลือดให้คงที่

เป็นบัฟเฟอร์ เนื่องจากหมู่คาร์บอกซิล (carboxyl group) และหมู่อะมิโน (amino group) สามารถให้หรือจับไฮโดรเจน ไอออนได้นอกจากนี้ซัลเฟต (sulfate) ฟอสเฟต (phosphate) และฮีโมโกลบินเป็นตัวที่มีความสำคัญในลำดับต่อมา

ซีรัม(SERUM)

ซีรัมก็คือส่วนของพลาสมาที่แยกไฟบริโนเจนและปัจจัยในการแข็งตัวของเลือดออกทั้งหมด นอกจากนี้ซีรัมประกอบด้วยแอนตีบอดี(antibody) ที่เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ป้องกันและต้านทานเชื้อโรค

ของเหลวชนิดอื่นในร่างกาย

นอกจากของเหลวในเลือดแล้ว ยังมีของเหลวอื่นในร่างกายที่มีที่มาจากเลือดได้แก่ น้ำหล่อเลี้ยงสมองและไขสันหลัง ไขข้อ ของเหลวซึ่งพบที่ช่องว่างของร่างกายได้แก่ ที่เยื่อบุช่องท้อง เยื่อหุ้มหัวใจ ช่องอกนอกจากนี้ยังมีของเหลวอื่น ๆ ในร่างกาย ได้แก่ของเหลวในลูกตา (acqueous humor) ของเหลวที่หูส่วนใน (perilymph และ endolymph และน้ำเหลือง

สารละลายบัฟเฟอร์(Buffer solution)

สารละลายบัฟเฟอร์ หมายถึง สารละลายที่สามารถรักษาระดับ pH ให้คงที่หรือเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุด แม้ว่าจะเติม กรด เบส หรือ น้ำ ลงไปเล็กน้อย

สารละลายบัฟเฟอร์ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท

  1. สารละลายบัฟเฟอร์ ที่เกิดจากกรดอ่อน-เกลือของกรดอ่อน เช่น CH3COOH - CH3COONa H2CO3 – NaHCO3
  1. สารละลายบัฟเฟอร์ ที่เกิดจากเบสอ่อน-เกลือของเบสอ่อน เช่น NH3 – NH4Cl NH3 - NH4NO3

ปฏิกิริยาของระบบบัฟเฟอร์

การที่สารละลายบัฟเฟอร์ทำให้ pH คงที่ได้ เนื่องจากมีไอออนจากเกลือของกรดอ่อนหรือเบสอ่อน ช่วยควบคุมปริมาณ H+ ในสารละลายให้คงที่ เช่นในระบบของH2CO3 – NaHCO3

ถ้ามีการเพิ่มไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) ให้กับสารละลายบัฟเฟอร์ดังกล่าว ไฮโดรเจนไอออนจากกรดจะไปทำปฏิกิริยากับไฮดรอกไซด์ไอออนที่เพิ่มขึ้นกลายเป็น H2O ทำให้สารละลายเป็นกลาง

ถ้ามีการเพิ่มกรด หรือไฮโดรเจนไอออน(H+) ให้กับสารละลายบัฟเฟอร์ดังกล่าว ไฮโดรเจนไอออนจากกรดจะไปทำปฏิกิริยาHCO3- กลายเป็น H2CO3 ทำให้สารละลายเป็นกลาง

ในร่างกายมี pH ไม่เท่ากัน ดังเช่น
pH

น้ำย่อยในกระเพาะอาหาร
0.9

น้ำปัสสาวะ
6.0

น้ำนม
6.8

น้ำลาย
7.2

เลือด
7.4

ในการหายใจเข้าสู่ปอด จะมีการแพร่ของ ออกซิเจนให้กับเซลล์เม็ดเลือดแดง เมื่อ HHb รับ O2 จะปล่อย H+ ทำให้ค่า pH เปลี่ยนแปลง จะมี HCO3- จากพลาสมามารับ H+เปลี่ยนไปเป็น H2CO3 ทำให้ค่า pH ไม่มีการเปลี่ยนแปลง

หลังจากนั้น H2CO3 จะสลายเป็น H2O และ CO2

CO2 ที่เกิดขึ้นจะแพร่ออกไปยังพลาสมา เมื่อมาที่ปอดจะขับ CO2 ออกไปกับลมหายใจ ดังนั้นการหายใจออกจะมีผลต่อการลดความเป็นกรดในเลือด

กระบวนการ metabolism ที่เนื้อเยื่อจะเกิดผลิตภัณฑ์CO2

CO2 ที่เกิดขึ้นจะแพร่ออกไปยังพลาสมาและแพร่เข้าสู่เซลล์เม็ดเลือดแดง จะเกิดการรวมตัวกับ H2O ในเซลล์เม็ดเลือดแดง กลายเป็น H2CO3

ที่ต่อมาจะแตกตัวให้ H+ และ HCO3- เซลล์เม็ดเลือดแดงจะใช้ HbO2 มาแลกเปลี่ยน O2 กับ H+ ทำให้ปลดปล่อย O2 แพร่ออกไปยังเนื้อเยื่อเพื่อการสร้างพลังงานต่อไป

กลไกการควบคุมกรด เบสในร่างกาย

  1. โดยการเปลี่ยนแปลงอัตราการหายใจเพื่อลดหรือเพิ่ม
    คาร์บอนไดออกไซด์

การหายใจจะช่วยแก้ปัญหาความเป็น กรด เบส ในเลือดได้
50-70 %

  1. ระบบบัฟเฟอร์

คือระบบที่ช่วยให้สารละลายใดๆที่ทำให้มีค่าความเป็น กรด เบส
เกือบคงที่ บัฟเฟอร์ที่สำคัญในเลือดได้แก่

2.1 ระบบบัฟเฟอร์โปรตีน ได้แก่ โปรตีนในพลาสมา ฮีโมโกลบิน

2.2 บัฟเฟอร์ไบคาร์บอเนตประกอบด้วย
โซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต และกรดคาร์บอนิก

2.3 บัฟเฟอร์ฟอสเฟต ประกอบด้วยฟอสเฟตไอออน

  1. การขับ H (ที่เพิ่มขึ้นหรือลดลง)ทางไต

โดยมีหลักการว่า มีกรดในร่างกายมากขับออกไปพร้อมกับ
ปัสสาวะ ถ้าเป็นเบสในร่างกายมากก็ขับออกมาพร้อมกับปัสสาวะ

ระบบบัฟเฟอร์ในร่างกาย

ร่างกายเราจำเป็นต้องมีระบบบัฟเฟอร์เพื่อควบคุม pH ของร่างกายให้อยู่ใน physiological pH (pH=7.35- 7.45) ในร่างกายมีระบบบัฟเฟอร์ที่สำคัญ 3 ระบบคือ

1) Bicarbonate buffer ระบบนี้มีความสำคัญในการควบคุม pH ของเลือด น้ำเหลือง และสารน้ำนอกเซลล์บัฟเฟอร์ระบบนี้ควบคุม pH ของให้ได้ 7.4 โดยอาศัยความสมดุลระหว่าง HCO3-, H2CO3 และ CO2 ที่ได้จากการเผาผลาญสารอาหารความสมดุลเกิดขึ้นโดย CO2 ที่ได้จากการเผาผลาญสารอาหารภายในเซลล์จะถูกเอนไซม์ carbonic anhydrase เปลี่ยนเป็น H2CO3 ซึ่งในภาวะที่ค่า pH สูงกว่า pKa (7.4 > 3.8) H2CO3 จะเปลี่ยนเป็น HCO3-ทำให้มีโปรตรอนออกมามากมาย แต่เมื่อกระแสเลือดเดินทางไปถึงปอด จะมีการกำจัด CO2 ออกที่นั่น ทำให้ปฏิกิริยาผันกลับมา เป็นการรักษาระดับ pH ของเลือด

2) Phosphate buffer ระบบบัฟเฟอร์นี้มีความสำคัญในการควบคุม pH
ในเนื้อเยื่อโดยอาศัยสมดุลระหว่างหมู่ H2PO4- และ HPO42-

3) Protein buffer โปรตีนมีหมู่ที่เป็นกรดอ่อนและเบสอ่อน มีความเป็นบัฟเฟอร์ควบคุมระดับ pH ภายในเซลล์ หมู่กรดอะมิโนที่มีค่า pKa ใกล้เคียงกับ physiological pH มากที่สุดคือ Histidine ซึ่งมีค่า pKa = 6.0-7.0 ดังนั้นโปรตีนที่มี His ในโมเลกุลมากจึงสามารถเป็นบัฟเฟอร์ได้ดีตัวอย่างเช่นโปรตีน haemoglobin ในเม็ดเลือดแดง มี His ในองค์ประกอบมากถึง 36 หน่วย/โมเลกุล