กลไกการรักษาดุลยภาพ การควบคุมสภาวะกรด-ด่าง หลักๆในร่างกาย มีกลไกลทางสรีรวิทยาอยู่ 3 แบบคือ --ทางเคมี --ทางการหายใจ และทางไต
1. การควบคุมภาวะกรด – ด่างด้วยวิธีทางเคมี (chemical regulation of acid – base balance)
หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า บัฟเฟอริง (buffering) ระบบบัฟเฟอร์ (บัฟเฟอร์คือสารละลายกรดอ่อนหรือด่างอ่อนซึ่งสามารถลดการเปลี่ยนแปลงของ pH ในภาวะที่ได้รับกรดหรือด่างได้ ทำให้ pH เปลี่ยนแปลงไม่มาก เหมือนกับที่พบในการเติมกรดหรือด่างลงไปในน้ำเปล่า) จะป้องกันการเปลี่ยนแปลงความเป็นกรด – ด่างของร่างกายไม่ให้รวดเร็วเกินไปกรด – เบส บัฟเฟอร์ ประกอบด้วยกรดอ่อนและด่างอ่อน เป็นคู่ๆ ซึ่งจะ แตกตัว(Ionized) ได้เกลือของกรด หรือด่างอย่างเดียวกัน ทำให้กรดแก่ หรือ ด่างแก่เจือจางลง
เลือดและของเหลวในเนื้อเยื่อประกอบด้วยสารเคมีเรียกว่า บัฟเฟอร์ ซึ่งจะทำปฏิกิริยากันโดยการเพิ่มกรดหรือด่างเข้าไปเพื่อจะเปลี่ยนปฏิกริยาหรือ pH ให้มีความเป็นกรดหรือด่างน้อยลงบัพเฟอร์เป็นเกลือซึ่งเป็นสัดส่วนของด่างแก่กับกรดอ่อน และบัพเฟอร์ที่สำคัญในเลือด คือ ไบคาร์บอเนต ฮีโมโกลบิน และ พลาสมาโปรตีน นอกจากนี้ยังมีฟอสเฟตซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการปรับค่ากรด - ด่างในน้ำปัสสาวะ ดังได้กล่าวมาแล้วว่า กรดแก่จะให้ไฮโดรเจนไอออนมากในสารละลาย กรดอ่อนจะให้น้อยลง ถ้ากรดแก่ถูกรวมกับบัฟเฟอร์ก็จะเกิดเป็นเกลือกับกรดอ่อนขึ้น ซึ่งจะแตกตัวให้ไฮโดรเจนไอออนที่มีความเข้มข้นน้อยลงหรืออีกนัยหนึ่งก็คือกรดแก่ได้ถูกบัพเฟอร์ไปแล้ว
โซเดียมไบคาร์บอเนตซึ่งจะมีอยู่ในเลือดจะบัฟเฟอร์กับอนุพันธ์กรดได้ เช่น แลคเทต (lactate) ฟอตเฟต และซัลเฟต ซึ่งมีความเป็นกรดแก่มากกว่าคาร์บอเนตส่วน กรดคาร์บอนิก (H2CO3) เป็นกรดอ่อนและจะให้ไฮโดรเจนไอออนจำนวนน้อย เมื่ออยู่ในสารละลายฮีโมโกลบิน และพลาสมา โปรตีนก็ทำหน้าที่เป็นบัพเฟอร์ไ ด้เช่นเดียวกัน
ความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้นของน้ำในเนื้อเยื่อ โดยการเมแทบอลิซึมของเซลล์จะถูกบัพเฟอร์และขับออกไปได้หลายๆทาง เช่น กรดแลกติก ซึ่งเกิดจากการหดตัวของกล้ามเนื้อจะถูกเปลี่ยนกลับเป็นไกลโครเจนในตับ เป็นต้น ส่วนฟอสเฟต ซัลเฟต และคลอไร ด์ จะถูกขับออกทางไต คาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งผลิตจากเซลล์อยู่ตลอดเวลาจะถูกขับออกทางปอด ซึ่งจะทำให้การควบคุมภาวะสมดุล กรด - ด่าง เป็นไปได้อย่างรวดเร็วขึ้น
2. การควบคุมภาวะสมดุลกรด - ด่างโดยการหายใจ (respiratory regulation)
คาร์บอนไดออกไซด์ จะรวมกับน้ำได้เป็นกรดคาร์บอนิก ซึ่งเป็นกรดอ่อน
ดังสมการ CO2 +H2O -----> H2CO3
แม้ว่า H2CO3 จะแตกตัวได้ง่ายและให้ไฮรโดรเจนไอออนจำนวนน้อยก็ตาม แต่ก็มีอยู่เป็นปริมาณมากในร่างกาย จึงทำให้เกิดภาวะกรดได้มากเช่นเดียวกัน ดังนั้น คาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้ออกมาจะถูกขับออกอย่างรวดเร็ว โดยการเพิ่มอัตราการหายใจ ดังนั้นกรดคาร์บอนิกซึ่งเป็นตัวทำให้เกิดไฮโดรเจนไอออนในเลือด ก็จะถูกกำจัดออกไปได้อย่างรวดเร็ว ศูนย์ควบคุมการหายใจในเมดัลลา จะมีความไวมากต่อคาร์บอนไดออกไซด์และความเป็นกรดของเลือด ถ้ามีการเพิ่มขึ้นของอย่างใดอย่างหนึ่ง หรือทั้งสองอย่างก็จะทำให้มีการหายใจเพิ่มขึ้นเพื่อจะทำให้กลับเข้าสู่ภาวะปกติได้เร็วขึ้น
3. การควบคุมโดยไต (excretion by kidney) แม้ว่าไตจะช่วยการปรับภาวะกรด - ด่าง ได้ไม่รวดเร็วเท่ากับบัฟเฟอร์ของเลือดและการหายใจก็ตาม แต่การปรับทางไตก็เป็นกลไกสำคัญในการรักษาภาวะสมดุลของกรด - ด่างของร่างกายได้อย่างมีประสิทธิ์ภาพมากที่สุด
ไตจะสามารถควบคุม กรด - ด่าง โดยระบบบัฟเฟอร์ โดยการขับแอมโมเนียซึ่งมีอยู่ 3 วิธี ในการที่จะช่วยรักษา pH ของน้ำภายนอกเซลล์ไว้ได้ ดังนี้ คือ
1. ไตจะขับ HCO3-
2. โดยการแลกเปลี่ยน Na+ กับ H+ โซเดียมไอออนจะถูกดึงกลับในท่อไตซึ่งจะแลกกลับ H+ และ H+ จะถูกขับออกทางปัสสาวะซึ่งเป็นกรด ดังนั้นน้ำภายนอกเซลล์จะมีความเป็นกรดน้อยลง
3. ไตจะสามารถสร้างแอมโมเนียได้ซึ่งเมื่อรวมกับ H + ได้เป็นแอมโมเนียไอออนในท่อไต ร่างกายจะมีแนวโน้มที่จะเกิดกรดได้ค่อนข้างมาก เพราะมีการคั่งของคาร์บอนไดออกไซด์ และมีการคั่งของของเสียจากเมแทบอลิซึม นอกจากนี้ภาวะกรดอาจเกิดจากการขาดอาหารหรือ เบาหวานก็ได้ เนื่องจากการนำเอาไขมันมาใช้กรดจะถูกทำให้เจือจางลงโดยบัฟเฟอร์ ที่อยู่ในเลือดและของเหลว ในเซลล์หรือมีการเพิ่มอัตราและความลึกของการหายใจ ซึ่งจะขับคาร์บอนไดออกไซด์ออกไปจากเลือด และท้ายสุดก็มีการขับกรดออกไปทางปัสสาวะโดยไตจนทำให้กลับคืนสู่ภาวะปกติ
ภาวะเป็นด่างพบได้ค่อนข้างน้อย แต่อาจเกิดได้ถ้ามีการสียกรดจากกระเพาะอาหาร ในการอาเจียน หรือจากการกินอาหาร หรือยาที่เป็นด่าง เช่น การกินยาเคลือบกระเพาะ ในการรักษาโรคกระเพาะ เป็นต้น กลไกของระบบบัฟเฟอร์ จะทำงานตรงกันข้ามกับภาวะเป็นกรด คือ การหายใจก็จะถูกกด คาร์บอนไดออกไซด์ก็จะคั่ง และไฮโดรเจนไอออนก็จะเพิ่มขึ้น ไตก็จะขับปัสสาวะที่เป็นด่างออก ร่างกายก็จะกลับคืนเข้าสู่ภาวะปกติ
ในคนที่มีสุขภาพแข็งแรง กลไกของบัฟเฟอร์ทั้งสองชนิด นี้ ก็จะทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ และรวดเร็วจะไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง pH ของเลือดและของเหลวในเนื้อเยื่อจากปกติ คือ pH 7.4 แต่ในคนที่เป็นโรค การเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงจะเกิดขึ้นได้ และสามารถที่จะทำให้เป็นอันตรายถึงตายได้ ถ้าไม่มีการแก้ไข และรักษาไว้ทันท่วงที
ขอบคุณ...บทเรียนออนไลน์
ข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่นี่ กด Like Fan Page
Tel : 081 562 5659
Email : kangenthai@gmail.com
ข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่นี่ กด Like Fan Page
Tel : 081 562 5659
Email : kangenthai@gmail.com
Fill out my online form.
