การรักษาดุลยภาพสิ่งมีชีวิต

การรักษาดุลยภาพของน้ำ

ร่างกายคนเรามีกลไกในการรักษาปริมาณน้ำในร่างกายให้พอเหมาะ คือ ถ้าร่างกายขาดน้ำหรือน้ำในเลือดน้อยแรงดันออสโมซิสของเลือดจะสูง เลือดที่มีแรงดันออสโมซิสสูงเมื่อผ่านเข้าไปที่ไฮโพทาลามัสจะไปกระตุ้นต่อมใต้สมองส่วนท้ายให้ปล่อยฮอร์โมนแอนติไดยูเรติก ( antidiuratic hormone ) เรียกย่อๆ ว่า ADH เข้าสู่กระแสเลือด และลำเลียงมายังท่อของหน่วยไต ADH กระตุ้นท่อไตให้ดูดน้ำกลับคืนสู่หลอดเลือด ทำให้ปริมาณน้ำในเลือดสูงขึ้น และการขับถ่ายน้ำปัสสาวะออกนอกร่างกายลดลง ถ้าแรงดันออสโมซิสในเลือดต่ำ จะยับยั้งการหลั่งฮอร์โมน ADH ท่อหน่วยไตจะดูดกลับคืนน้อยลง ปริมาณน้ำปัสสาวะจะมีมากขึ้น แม้ร่างกายจะรักษาน้ำที่สูญเสียเอาไว้ได้โดยกลไกดังกล่าว แต่ก็อาจมีการสูญเสียน้ำทางอื่นได้ เช่น ขณะหลังการออกกำลังกายใหม่ๆ จะเกิดความรู้สึกกระหายน้ำ ซึ่งเป็นสัญญาณให้ทราบว่าขณะนั้นร่างกายต้องการน้ำอย่างยิ่ง จากการศึกษาพบว่า ศูนย์ควบคุมการกระหายน้ำอยู่ที่ไฮโพทาลามัส ภาวะขาดน้ำของร่างกายจะไปกระตุ้น ไฮโพทาลามัส ซึ่งทำให้เกิดการกระหายน้ำขึ้นมา กลไกการควบคุมดุลยภาพของน้ำ  

การรักษาดุลยภาพของกรด-เบสในร่างกาย

การควบคุมความเป็นกรด-เบสในร่างกายแบ่งได้ 3 แบบ คือ

1. การควบคุมภาวะกรด – ด่างด้วยวิธีทางเคมี (chemical regulation of acid – base balane)
หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าบัฟเฟอริง (buffering) ระบบบัฟเฟอร์ (บัฟเฟอร์คือสารละลายกรดอ่อนหรือด่างอ่อนซึ่งสามารถลดการเปลี่ยนแปลงของ pH ในภาวะที่ได้รับกรดหรือด่างได้ ทำให้ pH เปลี่ยนแปลงไม่มาก เหมือนกับที่พบในการเติมกรดหรือด่างลงไปในน้ำเปล่า) จะป้องกันการเปลี่ยนแปลงความเป็นกรด – ด่างของร่างกายไม่ให้รวดเร็วเกินไปกรด – เบส บัฟเฟอร์ ประกอบด้วยกรดอ่อนและด่างอ่อน เป็นคู่ๆ ซึ่งจะแตกตัว(Ionized) ได้เกลือของกรด หรือด่างอย่างเดียวกัน ทำให้กรดแก่หรือด่างแก่เจือจางลง
เลือดและของเหลวในเนื้อเยื่อประกอบด้วยสารเคมีเรียกว่า บัฟเฟอร์ ซึ่งจะทำปฏิกิริยากันโดยการเพิ่มกรดหรือด่างเข้าไปเพื่อจะเปลี่ยนปฏิกริยาหรือ pH ให้มีความเป็นกรดหรือด่างน้อยลงบัพเฟอร์เป็นเกลือซึ่งเป็นสัดส่วนของด่างแก่กับกรดอ่อน และบัพเฟอร์ที่สำคัญในเลือด คือ ไบคาร์บอเนต ฮีโมโกลบิน และพลาสมาโปรตีน นอกจากนี้ยังมีฟอสเฟตซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการปรับค่ากรด - ด่างในน้ำปัสสาวะ ดังได้กล่าวมาแล้วว่า กรดแก่จะให้ไฮโดรเจนไอออนมากในสารละลาย กรดอ่อนจะให้น้อยลง ถ้ากรดแก่ถูกรวมกับบัฟเฟอร์ก็จะเกิดเป็นเกลือกับกรดอ่อนขึ้น ซึ่งจะแตกตัวให้ไฮโดรเจนไอออนที่มีความเข้มข้นน้อยลงหรืออีกนัยหนึ่งก็คือกรดแก่ได้ถูกบัพเฟอร์ไปแล้ว
โซเดียมไบคาร์บอเนตซึ่งจะมีอยู่ในเลือดจะบัฟเฟอร์กับอนุพันธ์กรดได้ เช่น แลคเทต (lactate) ฟอตเฟต และซัลเฟต ซึ่งมีความเป็นกรดแก่มากกว่าคาร์บอเนตส่วนกรดคาร์บอนิก (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

การรักษาดุลยภาพอุณหภูมิในร่างกาย

สัตว์มีกลไกในการรักษาอุณหภูมิของร่างกาย คือ
1. โครงสร้างของร่างกาย เช่น สัตว์ที่อยู่ในเขตหนาวจะมีขนยาวกว่าสัตว์ที่อยู่ในเขตร้อน
2. กลไกทางสรีรวิทยา ไฮโปทาลามัส (HYPOTHALAMUS) จะไวต่ออากาศหนาว
เมื่อได้รับการกระตุ้น ไฮโปทาลามัสจะไปกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงดังนี้
- ทำให้เส้นเลือดที่นำเลือดมาเลี้ยงผิวหนังหดตัว ทำให้เลือดที่มาเลี้ยงผิวหนังลดปริมาณลง ร่างกายจะสูญเสียความร้อนน้อยลง
- กระตุ้นเส้นประสาทควบคุมการหดตัวของกล้ามเนื้อโคนขนทำให้ขนลุกชัน และกล้ามเนื้อให้หดตัวจนเกิดอาการสั่น
- กระตุ้นให้ต่อมไร้ท่อหลั่งฮอร์โมนไปกระตุ้นปฏิกิริยาการสลายอาหารให้ปล่อยพลังงานออกมาเพิ่ม เพื่อชดเชยความร้อนที่ร่างกายสูญเสียไป

เมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไปมากๆ สัตว์ทั้งหลายจะต้องหาทางหลีกเลี่ยงสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมและแสดงพฤติกรรมออกมาโดย

-การเปลี่ยนแปลงสภาพที่อยู่เพื่อที่จะอาศัยอยู่ได้อย่างเหมาะสม เช่นการแช่อยู่ในปลักหรือในน้ำของควาย หารขุดรูอยู่ในโพรงไม้ การอาศัยอยู่ในถ้ำของสัตว์จำพวกหมี

-การเลือกเวลาออกมาหากิน สัตว์ในทะเลทรายมักจะออกหากินในเวลากลางคืน เนื่องจากอุณหภูมิต่ำกว่าช่วงเวลากลางวัน

-การจำศีล เป็นสภาพที่สัตว์บางชนิดซ่อนตัวนิ่งๆ ไม่เคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมระยะนี้อัตรา เมแทบอลิซึมของสัตว์จะลดลงอัตราเต้นของหัวใจและอัตราการหายใจจะลดลงมีการเผาผลาญอาหารที่สะสมไว้อย่างช้าๆ

 

เครดิต:www.mintra2009.ob.tc 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Views: 911

Comment

You need to be a member of Easy Bio to add comments!

Join Easy Bio

© 2014   Created by EasyBio.   Powered by

Report an Issue  |  Terms of Service