Ìlànà Ìṣàkóso pH ara
Ara eniyan n ṣiṣẹ daradara laarin awọn ipo inu ti o duro ṣinṣin nikan. Ọkan ninu awọn ipa pataki julọ ti o gbọdọ wa ni abojuto ni pẹkipẹki ni pH, eyiti o wọn iwọn acidity tabi ipilẹ (alkalinity) ti ojutu kan. Ninu eniyan, pH ẹjẹ deede jẹ ni ayika 7,35–7,45. Nọmba yii dabi ẹni pe o rọrun, ṣugbọn paapaa iyapa kekere le da iṣẹ ṣiṣe enzyme, iṣelọpọ sẹẹli, iṣẹ iṣan, ati idinku iṣan ọkan. Nitorinaa, ara ni ilana ilana pH ti o ni ọpọlọpọ fẹlẹfẹlẹ, iyara, ati atilẹyin fun ara wọn.
Oye pH ati pataki ti iwọntunwọnsi acid-base
A máa ń pinnu pH nípa ìṣọ̀kan àwọn ion hydrogen (H⁺) nínú omi ara. Bí H⁺ bá ṣe ga tó, bẹ́ẹ̀ náà ni ásíìdì ṣe pọ̀ sí i; bí H⁺ bá ṣe kéré sí i, bẹ́ẹ̀ náà ni ó ṣe rọ̀rùn tó. Onírúurú ìṣesí kẹ́míkà nínú ara ló ń mú àwọn ásíìdì àti ìpìlẹ̀ jáde gẹ́gẹ́ bí àbájáde. Fún àpẹẹrẹ, carbohydrate àti fat metabolism ń mú carbon dioxide (CO₂) jáde, èyí tó lè ṣẹ̀dá carbonic acid, nígbà tí protein metabolism ń mú àwọn ásíìdì tí kò ṣeé yí padà jáde bíi sulfuric acid àti phosphoric acid.
Kí ló dé tí ó fi ṣe pàtàkì láti máa pa pH ẹ̀jẹ̀ mọ́? Àwọn ensáímù—àwọn prótéènì tí wọ́n ń mú kí àwọn ìṣesí kẹ́míkà yára—ní pH tó dára jùlọ. Àwọn ìyípadà nínú pH lè yí ìṣètò prótéènì padà, kí ó ní ipa lórí àwọn ìdè kẹ́míkà, kí ó sì yí iṣẹ́ àwọn olugba àti àwọn ikanni ion padà. Nítorí náà, onírúurú ètò ara lè ní ìṣòro. Àìsídì (pH tó kéré jù) lè fa ìdínkù ìfàsẹ́yìn ọkàn, ìdààmú ọkàn, àti ìdínkù ìdáhùn sí àwọn catecholamines nínú iṣan ara. Alkalosis (pH tó ga jù) lè fa àwọn àmì bíi ríronú, ìpalára, àti ìlù ọkàn tí kò péye nítorí àwọn ìyípadà nínú ìsopọ̀ calcium mọ́ àwọn prótéènì.
Awọn orisun acids ati awọn ipilẹ ninu ara
Ara máa ń mú “àsídì” jáde láti orísun pàtàkì méjì. Àkọ́kọ́, àwọn àsídì oníyípadà, ní ìrísí CO₂, ni a ń ṣe nípasẹ̀ ìmí sẹ́ẹ̀lì. Ẹ̀dọ̀fóró máa ń tú CO₂ jáde ní irọ̀rùn, nítorí náà ni ọ̀rọ̀ náà “variable”. Èkejì, àwọn àsídì oníyípadà (àwọn àsídì oníyípadà) ni a ń rí láti inú ìṣiṣẹ́ amuaradagba àti phospholipid, bíi sulfuric àti phosphoric acids. Àwọn àsídì oníyípadà kò lè jáde láti inú ẹ̀dọ̀fóró, wọ́n sì lè gbára lé kíndìnrín fún ìyọkúrò.
Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, ara náà tún ń ṣe àwọn ìpìlẹ̀, ọ̀kan nínú wọn ni bicarbonate (HCO₃⁻), èyí tí ó ń kó ipa pàtàkì gẹ́gẹ́ bí ààbò pàtàkì nínú plasma. Ètò ìṣàkóso pH ni ó ń tọ́jú ìwọ̀nba yìí láàrín àwọn acids àti àwọn ìpìlẹ̀.
Àwọn ọ̀wọ́n mẹ́ta ti ìlànà pH: àwọn buffers, ẹ̀dọ̀fóró, àti àwọn kíndìnrín
A le lo awọn ilana ilana pH ti ara bi awọn ila aabo akọkọ mẹta:
1. Ètò ìpamọ́ kẹ́míkà (tó yára jùlọ, ó ń ṣiṣẹ́ ní ìṣẹ́jú-àáyá)
2. Eto atẹgun (yiyara, iṣẹju si wakati)
3. Eto kidinrin (ti o lagbara julọ ṣugbọn ti o lọra, lati wakati si ọjọ)
Àwọn mẹ́ta yìí ń ṣiṣẹ́ papọ̀ láti jẹ́ kí pH ẹ̀jẹ̀ dúró ṣinṣin láìka àwọn ìyípadà nínú ìṣẹ̀dá acid-base.
1) Ètò ìpamọ́ kẹ́míkà: ìlà ààbò àkọ́kọ́
Àfikún jẹ́ àfikún tí kò lágbára tí ó ń tako àwọn ìyípadà nínú pH nípa “gbígbà” tàbí “tú” àwọn ion H⁺ sílẹ̀. Àwọn àfikún kì í yọ ásíìdì kúrò nínú ara, ṣùgbọ́n wọ́n máa ń mú pH dúró fún ìgbà díẹ̀ láti jẹ́ kí àwọn ètò mìíràn ní àkókò láti ṣàtúnṣe.
Ààbò bikabọnétì (HCO₃⁻/H₂CO₃)
Ohun tó ṣe pàtàkì jùlọ nínú ẹ̀jẹ̀ ni ètò bicarbonate, èyí tó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn ìṣesí:
CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻
Nígbà tí H⁺ bá pọ̀ sí i (tí ó pọ̀ sí i), HCO₃⁻ yóò so H⁺ pọ̀ láti ṣẹ̀dá H₂CO₃, èyí tí a lè yípadà sí CO₂ tí a sì lè tú jáde nípasẹ̀ ẹ̀dọ̀fóró. Ní ọ̀nà mìíràn, nígbà tí H⁺ bá dínkù (tí ó rọrùn jù), H₂CO₃ lè bàjẹ́ láti mú H⁺ jáde láti dín pH náà kù lẹ́ẹ̀kan sí i.
Àǹfààní ètò yìí ni pé àwọn ẹ̀yà ara méjì ló lè ṣàkóso àwọn ẹ̀yà ara rẹ̀: ẹ̀dọ̀fóró ń ṣàkóso CO₂ àti kíndìnrín ń ṣàkóso HCO₃⁻.
Ṣe àfikún hemoglobin àti àwọn prótíìnì plasma
Hímógílóbínì nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì ẹ̀jẹ̀ pupa jẹ́ ààbò tó lágbára nítorí pé ó lè so H⁺ pọ̀. Nígbà tí CO₂ bá wọ inú àwọn sẹ́ẹ̀lì erythrocytes, a máa yí díẹ̀ lára rẹ̀ padà nípasẹ̀ enzyme carbonic anhydrase sí H⁺ àti HCO₃⁻. H⁺ náà ni a máa so mọ́ H⁺, nítorí náà, kì í ṣe pé ó ń mú kí ásíìdì ẹ̀jẹ̀ pọ̀ sí i ní pàtàkì. Àwọn prótéènì plasma náà ní àwọn ẹgbẹ́ acid-base tí ó lè dènà àwọn ìyípadà pH, bó tilẹ̀ jẹ́ pé ipa wọn kéré ju ti hemoglobin lọ.
Ààbò físífósátì
Ètò phosphate (H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻) ló gbajúmọ̀ jùlọ nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì àti nínú omi onígun mẹ́rin kíndìnrín. Àfikún yìí ṣe pàtàkì gan-an fún ìyọkúrò ásíìdì kíndìnrín, nítorí pé phosphate lè “dí” H⁺ mú nínú ìtọ̀.
2) Ìlànà nípasẹ̀ ẹ̀dọ̀fóró: ń ṣe àkóso CO₂
Ẹ̀dọ̀fóró máa ń ṣàkóso pH nípa ṣíṣàtúnṣe iye CO₂ tí a ń tú jáde nípasẹ̀ afẹ́fẹ́. Nítorí pé CO₂ ní í ṣe pẹ̀lú ìṣẹ̀dá H⁺ nínú ìṣesí bicarbonate, àwọn ìyípadà nínú afẹ́fẹ́ yóò ní ipa lórí pH ẹ̀jẹ̀.
– Tí ẹ̀jẹ̀ bá di ásíìdì (àsíìdì): ara máa ń mú kí afẹ́fẹ́ máa nà (àsíìdì) pọ̀ sí i láti lé CO₂ jáde. Dídínkù nínú CO₂ yóò yí ìṣesí padà sí òsì, yóò dín H⁺ kù, yóò sì mú pH pọ̀ sí i.
– Tí ẹ̀jẹ̀ bá di alkaline jù (alkalosis): afẹ́fẹ́ lè dínkù (hypoventilation) kí CO₂ lè dúró, ìṣesí náà yóò yípadà sí ọ̀tún, H⁺ yóò pọ̀ sí i, pH yóò sì dínkù sí bí ó ti yẹ.
Agbára ìdarí yìí ni a ń ṣàkóso nípasẹ̀ ilé-iṣẹ́ atẹ́gùn nínú ọpọlọ, èyí tí ó ń gba àmì láti ọ̀dọ̀ àwọn olùgbàlejò chemoreceptors. Àwọn olùgbàlejò central ní ìmọ̀lára sí àwọn ìyípadà nínú CO₂ (nípasẹ̀ àwọn ìyípadà nínú pH omi cerebrospinal), nígbà tí àwọn olùgbàlejò chemoreceptors pẹ̀pẹ̀ (nínú àwọn ara carotid àti aortic) ní ìmọ̀lára sí ipele pH ẹ̀jẹ̀ àti atẹ́gùn.
Sibẹsibẹ, eto atẹgun ni opin. Agbara afẹfẹ pupọju le ja si idinku atẹgun (hypoxia). Nitorinaa, isanpada atẹgun fun alkalosis ko le tẹsiwaju titilai.
3) Ìṣàkóso nípasẹ̀ àwọn kíndìnrín: ń ṣe àkóso ìyọkúrò bicarbonate àti acid
Àwọn kíndìnrín ni àwọn tó ń ṣe àtúnṣe ìwọ̀n ìpìlẹ̀ àsìdì fún ìgbà pípẹ́. Ní gbogbogbòò, àwọn kíndìnrín máa ń pa pH mọ́ ní ọ̀nà mẹ́ta pàtàkì:
1. Àtún-gba omi bicarbonate tí a fi sẹ́ẹ̀lì (HCO₃⁻)
2. Ìyọkúrò àwọn ion H⁺
3. Ṣíṣẹ̀dá bicarbonate tuntun (HCO₃⁻ tuntun) láti rọ́pò èyí tí a lò láti yọ́ acid kúrò.
Àtúnṣe ìfàmọ́ra bicarbonate
Ọ̀pọ̀lọpọ̀ HCO₃⁻ nínú plasma ni a máa ń yọ́ ní glomerulus. Àwọn kíndìnrín gbọ́dọ̀ “gbà” HCO₃⁻ padà láti dènà rẹ̀ kí ó má baà sọnù nínú ìtọ̀. Nínú tubule proximal, àwọn sẹ́ẹ̀lì tubular ń tú H⁺ jáde sínú lumen tubular. H⁺ yìí ń dara pọ̀ mọ́ HCO₃⁻ láti ṣẹ̀dá H₂CO₃, èyí tí a óò wá pín sí CO₂ àti H₂O. CO₂ máa ń tàn káàkiri sínú àwọn sẹ́ẹ̀lì tubular, a óò sì yípadà sí HCO₃⁻, èyí tí a óò wá dá padà sínú ẹ̀jẹ̀. Ọ̀nà yìí ń tọ́jú àwọn ohun ìpamọ́ bicarbonate dáadáa.
Ìyọkúrò acid gẹ́gẹ́ bí titrated acid àti ammonium
Àwọn kíndìnrín máa ń tú H⁺ jáde ní ọ̀nà méjì pàtàkì:
– Asíìdì Titration (pàápàá jùlọ phosphoric): H⁺ ni a so mọ́ H₄²⁻ láti ṣẹ̀dá H₂PO₄⁻, a sì yọ ọ́ jáde nínú ìtọ̀.
– Ammonium (NH₄⁺): Àwọn kíndìnrín máa ń fọ́ glutamine láti mú NH₃ (ammonia) jáde, èyí tí ó máa ń so mọ́ H⁺ láti ṣe NH₄⁺. Ìlànà yìí ṣe pàtàkì nígbà tí ara bá ní àrùn acidosis onígbà pípẹ́ nítorí pé ó lè mú kí agbára yíyọ ásíìdì pọ̀ sí i ní pàtàkì.
Èyíkéyìí H⁺ tí a bá yọ kúrò gẹ́gẹ́ bí NH₄⁺ tàbí H₂PO₄⁻ ní í ṣe pẹ̀lú ìṣẹ̀dá HCO₃⁻ tuntun tí a óò dá padà sínú ẹ̀jẹ̀, èyí tí yóò sì mú kí pH náà pọ̀ sí i.
Èrò ìsanpadà: nígbà tí ètò kan bá dàrú
A maa pin awọn ailera ipilẹ-acid si:
– Àwọn ìṣòro èémí: àwọn àyípadà pàtàkì nínú CO₂ (fún àpẹẹrẹ àìsí ìfàyà → àìsí ìfàyà èémí; àìsí ìfàyà → alkalosis ti èémí).
– Àwọn ìṣòro ìṣiṣẹ́ ara: àwọn àyípadà pàtàkì nínú HCO₃⁻ tàbí ìwúwo ásíìdì (fún àpẹẹrẹ, ìgbẹ́ gbuuru líle ń pàdánù bícarbonate → máíkróbáìdì acidosis; ìgbẹ́ gbuuru gígùn ń pàdánù ásíìdì inú → máíkróbáìdì alkalosis).
Ara yoo san pada nipasẹ awọn eto miiran: awọn rudurudu ti iṣelọpọ agbara ni a san pada nipasẹ ẹdọforo (yiyipada ategun), lakoko ti awọn kidinrin n san pada fun awọn rudurudu ti atẹgun (yiyipada gbigba HCO₃⁻ ati imukuro H⁺). Isanpada ṣe iranlọwọ lati mu pH sunmọ deede, ṣugbọn kii saba mu pada patapata titi ti a ba ti yanju idi ti o wa ni ipilẹ.
Penutup
Ìṣàkóso pH ara jẹ́ àpẹẹrẹ pàtàkì ti ìṣedéédé ètò ìṣàtúnṣe ènìyàn. Àwọn ohun ìpamọ́ kẹ́míkà ń ṣiṣẹ́ láàrín ìṣẹ́jú àáyá láti dènà àwọn ìyípadà pH, ẹ̀dọ̀fóró ń ṣàtúnṣe CO₂ kíákíá nípasẹ̀ àwọn ìyípadà nínú afẹ́fẹ́, àti àwọn kíndìnrín ń ṣe àkóso ìyọkúrò acid àti àwọn ìpamọ́ bicarbonate láti pa ìdúróṣinṣin pẹ́ títí mọ́. Àwọn ètò mẹ́ta wọ̀nyí ń ṣe àfikún ara wọn, wọ́n ń pa pH ẹ̀jẹ̀ mọ́ láàrín ìwọ̀n tó kéré tí ó ń jẹ́ kí àwọn sẹ́ẹ̀lì ṣiṣẹ́ dáadáa. Lílóye àwọn ìlànà wọ̀nyí ṣe pàtàkì kìí ṣe fún ìmọ̀ nípa ẹ̀dá àti ìṣègùn nìkan, ṣùgbọ́n fún mímọ bí àwọn ìdààmú kékeré nínú èémí, iṣẹ́ kíndìnrín, tàbí ìṣiṣẹ́ ara ṣe lè ní ipa tó jinlẹ̀ lórí ìlera gbogbo ara.
