Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
สมดุลน้ำ อิเล็กโทรไลท์ และกรดด่างในร่างกาย (Water and acid base balance),…
สมดุลน้ำ อิเล็กโทรไลท์ และกรดด่างในร่างกาย
(Water and acid base balance)
กรดและด่างในร่างกาย (Acid and Base in the Body)
การควบคุมกรดและด่างในร่างกายทั่วไปนั้น หมายถึง การควบคุมความเข้มข้นของ ไฮโดรเจนอิออน (H) ของน้ำในร่างคายหรือเลือดให้มีค่าค่อนข้างคงที่ เพื่อให้เหมาะสมกับการทำงานของ เอนชัยม์ (enzyme) และปฏิกิริยาต่างๆ
กรดที่เกิดจากกระบวนการเมตาบอลิซึมในร่างกาย
Volatile acid : ได้แก่ คร์บอนไดออกไชด์ (CO2) ที่ถูกสร้างขึ้นจาก กระบวนการเผาผลาญ (oxidation) ต่างๆซึ่งสามารถถูกขับออกจากร่างกายทางปอด
Nonvolatile หรือ fixed acid : ได้แก่ กรดซัลริค (H,SO.), ไฮโดรคลอริค (HC) และฟอสฟูริค (H,PO. ซึ่งส่วนใหญ่ก็เกิดจากการเผาผลาญของอาหารพวกโปรตีน กรดชนิดนี้จะ ถูกกำจัดและขับออกจากร่างกายโดยไต
ในสภาวะปกติ PH ของเลือดจะมีค่าค่อนข้างคงที่ประมาณ 7.4
การเสียกรดและด่างจากร่างกายก็เกิดขึ้นได้เหมือนกัน เช่น การอาเจียนทำให้เสียกรด ขณะที่การเกิดอุจจาระร่วง ทำให้เกิดการเสียด่างออกจากร่างกาย
ดังนั้นเพื่อป้องกันไม่ให้ PH ของของเหลวในร่างกายเปลี่ยนแปลง ร่างกายจึงต้องมีกลไกมา แก้ไขการเปลี่ยนแปลงกรดและด่างที่เกิดขึ้น ดังจะได้กล่าวต่อไป
บัฟเฟอร์ (Buffer)
สารละลายที่สามารถต้านการเปลี่ยนแปลงของ PH โดยช่วยให้เกิดการ เปลี่ยนแปลงไปน้อยที่สุด กล่าวคือสารผสมของกรดอ่อนกับเกลือของมัน หรือด่างอ่อนกับเกลือของมัน
การที่สารละลายจะเป็นบัฟเฟอร์ได้ดีหรือไม่ ขึ้นอยู่กับ
ปริมาณของบัฟเฟอร์ที่มีอยู่
PK ของบัฟเฟอร์นั้น ซึ่งบัฟเฟอร์จะมีประสิทธิภาพดีที่สุดเมื่อ PK ของมั่นมีคำใกล้เคียงกับ pH ของ สารละลาย
1) ระบบบัฟเฟอร์ในร่างกาย
บัฟเฟอร์ที่สำคัญในเซลล์ ได้แก่
ไบคาร์บอเนตบัฟเฟอร์ (HCO3-)
ประกอบด้วย NaCHO3 และ H2CO3 จะมีค่า pK = 6.1 ซึ่งต่ำกว่า pH ของเลือดมาก (Buffer power น้อย) และมีปริมาณอยู่น้อยเมื่อเทียบกับบัฟเฟอร์ตัวอื่น สามารถที่จะถูกควบคุมให้มีปริมาณที่เหมาะสมตามที่ร่างกายต้องการได้ โดยการทำงานของทั้งปอดและไต
บัฟเฟอร์ที่สำคัญนอกเซลล์ ได้แก่
ฟอสเฟตบัฟเฟอร์ (HPO42-)
ประกอบด้วย Na2HPO4 / NaH2PO4 ทำงานได้มากกว่าไบ คาร์บอเนตบัฟเฟอร์ จะมีค่า pK = 6.8 แต่มีความเข้มข้น น้อยกว่าไบคาร์บอเนตบัฟเฟอร์ มีความสำคัญทั้งในเซลล์ และในน้ำกรองของหลอดไตฝอย ซึ่งมีความเป็นกรดมากกว่าในน้ำนอกเซลล์ ทำให้มันทำงานใกล้เคียงกับ pK ของมัน
บัฟเฟอร์ที่สำคัญในพลาสมา ได้แก่ ฮีโมโกลบิน
มีมากที่สุดในร่างกาย มีถึง 3 ใน 4 ของบัฟเฟอร์ทั้งหมด มีความสำคัญสำหรับกรดที่ระหยได้โมโกลบิน (Hb) พบมากในเม็ดเลือดแดง โดย Hb จะ รวมตัวกับ H' เป็น reduced Hb
2) ระบบการหายใจ
การทำงานของระบบนี้ในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสมดุลกรดและด่าง เกิดขึ้นได้รวดเร็ว ใช้เวลาเป็นนาทีถึงชั่วโมง สามารถแก้ไข PH ที่เปลี่ยนแปลงไปได้เพียง 50 - 75 %
การทำงานคือ การเพิ่มหรือลดการระบายอากาศในถุงลมปอด (alveolar ventilation) เช่น การทำงานคือ การเพิ่มหรือลดการระบายอากาศในถุงลมปอด (alveolar ventilation) เช่น ของ CO2 ในเลือดแดง ระบบนี้มีความสำคัญในการกำจัด volatile acid (CO2) ออกจากร่างกาย ซึ่ง C02 และ H เกี่ยวข้องกัน และมีความสัมพันธ์
H2O + CO2 ⇋ H2CO3 ⇋ H + HCO3-
ตัวอย่างเช่น ถ้า PH = 7.0 จะเพิ่มการหายใจ 4 - 5 เท่า เพื่อขับ CO2 ออก จน pH = 7.2 - 7.3 แต่ไม่ ถึง 7.4 เพราะตัวกระตุ้นต่อการหายใจหมดไป
3) ระบบการทำงานของไต
การทำงานของระบบนี้ช้ากว่าระบบอื่น ต้องใช้เวลาหลายวัน แต่มีประสิทธิภาพในการทำงานที่ดีกว่าระบบอื่น คือ สามารถที่จะแก้ไข pH ที่เปลี่ยนแปลงไปได้อย่างสมบูรณ์
ก. ขับกรดทิ้ง เท่ากับจำนวนกรดที่เพิ่มเข้ามาในร่างกาย
ข. ควบคุมการดูดกลับของ HCO: ที่ถูกกรอง และควบคุมการสร้าง HCO3- ให้เพียงพอ กับความต้องการของร่างกาย
การดูดกลับ HCO3-
การขับกรดทิ้งในรูปของ titratable ออกมาในปัสสาวะ
การขับกรดทิ้งในรูปของ แอมโมเนียออกมาในปัสสาวะ
การดูดกลับไบคาร์บอเนต
เกิดขึ้นมากที่สุดที่หลอดไตส่วนต้นประมาณ 85% การดูดกลับ HCOs เกิดจากการที่มี H ถูกขับออกมาจากเซลล์หลอดไต โดยแลกที่กับโซเดียม หรือ H ที่ถูกขับ ออกมาโดยตรงโดยอาศัย H - ATPase pump H* พวกนี้จะรวมตัวกับ HCO3- ที่ถูกกรองออกมาจาก Glomerulus กลายเป็นกรดคาร์บอนิค
เหตุการณ์เกิดขึ้น
ก. เมื่อมีการขับกรด (H) ออกมาในหลอดไต 1 ตัว จะมีการเติม HCO3- เข้ามาในเลือด 1 ตัว แต่กรดนี้จะไม่ถูกขับออกมากับปัสสาวะ และการขับ H เข้ามาในหลอดไต ขึ้นอยู่กับการดูดกลับของ โซเดียมเป็นส่วนใหญ่ ดังนั้นถ้าการดูดกลับของโซเดียมลดลง การขับกรดทิ้งก็ลดลงด้วย
ข. PH ของของเหลวในหลอดไตลดลงเล็กน้อย จาก 7.4 เหลือ 6.5 เนื่องจาก HCO3- ถูก ดูดกลับจากหลอดไต
ทั้ง 2 กรณี คือ pC02 เปลี่ยน (respiratory disturbance) หรือ HCO เปลี่ยน (metabolic disturbance) ก็จะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสภาวะกรดและ ด่างในเซลล์ของหลอดไต ซึ่งจะมีผลต่อการขับ H ทิ้งโดยหลอดไต ปัจจัยสุดท้ายที่มีผลต่อการขับทิ้ง H คือ ฮอร์โมน aldosterone ซึ่ง aldosterone นั้นมีผล กระตุ้นให้มีการขับกรดทิ้งโดย intercalated cells ของหลอดไตรวม ดังนั้นถ้า aldosterone ในเลือด ลดลง การขับกรดทิ้งก็ลดลงด้วย
การสร้าง titratable acid
เกิดจากการที่ H ที่ถูกขับออกมาในหลอดไต ไปรวมตัวกับไดเบสิคฟอสเฟต (HPO"A) ไปเป็น โมโนเบสิคฟอสเฟต (H2PO4) แล้วขับออกมาในปัสสาวะซึ่งเรียกว่าเป็น "titratable acid" และทุกครั้งที่ มีการขับ H ออกมาในหลอดไตโดยวิธีนี้ 1 ตัว ก็จะมีการสร้าง HCO : ขึ้นมาใหม่เติมเข้าไปในเลือด 1 ตัว เช่นเดียวกัน
การสร้าง titratable acid เกิดขึ้นได้ทั้งที่หลอดไตส่วนต้น หลอดไตส่วนปลาย และหลอดไตรวม แต่เกิดขึ้นมากที่สุดที่หลอดไตรวม
การขับทิ้งแอมโมเนีย
ไตสามารถที่จะผลิตปัสสาวะที่มี pH ต่ำสุดได้เพียง 4.4 เท่านั้น เพราะที่ pH นี้ ปัสสาวะจะ มี H มากกว่าในเซลล์หลอดไตถึง 1,000 เท่า ดังนั้นไตจึงต้องมีกลไกที่จะขับ H ออกให้มากขึ้น โดยไม่ ทำให้ pH ลดลงมากกว่านี้
โดยการขับ H ออกมาจับกับแอมโมเนีย (NH3) ในปัสสาวะเป็น แอมโมเนียม (NH4 )ซึ่งจะไม่ทำให้ pH ของปัสสาวะเปลี่ยน ด้วยวิธีนี้เองทำให้ไตสามารถที่จะขับ H ออกมาได้มากตามต้องการ และในการขับ H ออกมารวมกับแอมโมเนียแต่ละตัว ก็จะมีการสร้าง HCO3- ขึ้นมาใหม่ 1 ตัว เดิมเข้าไปในเลือด
ลักษณะเด่น
ไตสามารถที่จะสร้าง แอมโมเนียให้มากขึ้นได้ ถ้ามีความจำเป็น เช่น ในสภาวะที่มีกรดเกินในร่างกาย เกิดสภาวะเลือดเป็น กรด (acidosis) ก็จะมีการกระตุ้นให้มีการสร้างแอมมนียให้มากขึ้น กลไกนี้ใช้เวลาหลายวันกว่าที่ไตจะ ทำงานได้เต็มที่ แต่ก็เป็นกลไกที่ช่วยให้ร่างกายขับกรดทิ้งได้มากตามต้องการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ pH ในหลอดไตมีค่าต่ำๆ ซึ่งขณะนั้นบัฟเฟอร์ตัวอื่นๆ ทำงานไมได้แล้ว ปริมาณของแอมโมเนียที่ถูกขับทิ้งมา กับปัสสาวะนั้นสามารถ
วัดหาค่าได้โดยตรง
ความผิดปกติของกรดและด่างในร่างกาย(Acid -Base Abnormalities)
ถ้า p H ของเลือด (หรือพลาสมา มีค่าต่ำกว่า 7.4เรียกว่าเกิดภาวะกรดเกิน (acidosis)
ถ้า pH ของเลือด (พลาสมา) มีค่าสูงกว่า 7 .4 เรียกว่าเกิดภาวะด่างเกิน (alkolosis)
Metabolic Acidosis
เกิดจากสภาวะที่ HCO3-ในพลาสมาลดลง จึงทำให้ pH ลดลงด้วย ซึ่งสาเหตุก็อาจจะเนื่องมาจากมีการสูญเสีย HCO: ไปจากพลาสมา หรือเกิดจากมีการสร้างหรือสะสมกรด พวก nonvolatile acid มากผิดปกติ
สาเหตุ
อุจจาระร่วง (diarrhea) ก็จะทำให้เกิดการสูญเสีย HCO3-
คนที่เป็นเบาหวาน (diabetes mellitus) ก็จะมีการสร้างกรดพวก
nonvolatile acid เช่น keto acid เติมเข้าไปในเลือด
สภาวะไตล้มเหลว (renal failure) ความสามารถของไตที่จะขับกรดลดน้อยลง จึง ทำให้ไตไม่สามารถที่จะดูด HCO3- กลับเข้ามาในพลาสมาได้เพียงพอ เพราะดังได้กล่าวมาแล้ว การที่จะมี การเติม HCO3- เข้ามาในพลาสมาก็เกิดขึ้นได้จากการขับกรดทิ้งออกไปในปัสสวะในอัตราส่วน1 ต่อ 1
Metabolic Alka losis
สภาวะที่ HCO และ pH ในพลาสมามีค่าสูงขึ้น อันเนื่องมาจากมีการ สูญเสียกรดหรือได้รับด่างมากเกินไป
สาเหตุ
การอาเจียน ทำให้สูญเสียกรด (nonvolatile acid) จากร่างกาย
2.การรับประทานยาลดกรด (antacids) มากเกินไป ก็เท่ากับเป็นการเติมด่างเข้าไป ในร่างกาย
Respiratory Acidosis
สภาวะที่ PCO2 มีค่าสูงขึ้น ทำให้ pH ของพลาสมามีค่าลดลง อันเกิด จากการที่ปอดไม่สามารถขับ C02 ออกไปได้เพียงพอ
สาเหตุ
การเกิดนิวโมเนีย (pulmonary edema) มีน้ำคั่งอยู่ในถุงลมปอด ทำให้การ แลกเปลี่ยนของอากาศที่ถุงลมปอดลดน้อยลง
2) มีการยับยั้งการทำงานของศูนย์ควบคุมการหายใจ (respiratory center) อาจจะ เนื่องมาจากผลของยา หรือความผิดปกติทางสมอง ทำให้การหายใจเกิดขึ้นได้ไม่เต็มที่
Respiratory Alkalosis
ในสภาวะนี้ PC02 จะมีค่าน้อยลง ส่วนใหญ่เนื่องมาจากเกิดการหายใจเร็ว ผิดปกติ มีการขับ C02 ออกไปมาก ทำให้ pH ของพลาสมามีค่าสูงขึ้น
สาเหตุ
1.ความผิดปกติของสมองส่วนกลาง(CNS disorder) ทำให้เกิดการหายใจเร็วขึ้น (hyperventilation)
ยาบางชนิดก็อาจมีฤทธิ์กระตุ้นศูนย์ควบคุมการหายใจ ทำให้หายใจเร็วขึ้น
ความกลัว (fear) ความกระวนกระวานใจ (anxiety) ก็อาจเป็นสาเหตุทำให้เกิด การหายใจเร็วผิดปกติได้
นางสาวชรินรัตน์ อุ้ยมาก รหัสนักศึกษา 64106301123
ห้อง 1B เลขที่ 51