এসিড এবং ক্ষার ভারসাম্য

ভূমিকা

হোমিওস্ট্যাসিস বজায় রাখার জন্য, মানবদেহ অনেক শারীরবৃত্তীয় অভিযোজন ব্যবহার করে। এর মধ্যে একটি হল অ্যাসিড-বেস ভারসাম্য বজায় রাখা।

রোগগত অবস্থার অনুপস্থিতিতে, মানবদেহের pH 7.35 থেকে 7.45 এর মধ্যে থাকে, যার গড় 7.40। কেন এই সংখ্যাটি? সামান্য ক্ষারীয় 7.40 এর পরিবর্তে 7.0 এর নিরপেক্ষ সংখ্যা কেন নয়?

এই স্তরে একটি pH অনেক জৈবিক প্রক্রিয়ার জন্য আদর্শ, যার মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল রক্তের অক্সিজেনেশন। এছাড়াও, শরীরের জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়ার অনেক মধ্যস্থতাকারী একটি নিরপেক্ষ pH এ আয়নিত হয়, যা এই মধ্যস্থতাকারীদের ব্যবহারকে আরও কঠিন করে তোলে।

7.35 এর নিচে pH হল অ্যাসিডেমিয়া, এবং 7.45 এর উপরে pH হল ক্ষারক। প্রয়োজনীয় সংকীর্ণ পরিসরে pH স্তর বজায় রাখার গুরুত্বের কারণে, মানবদেহে ক্ষতিপূরণমূলক প্রক্রিয়া রয়েছে। এই আলোচনার উদ্দেশ্য হল শরীরে অ্যাসিড-বেস ভারসাম্য সম্পর্কে একটি মৌলিক ধারণা প্রদান করা এবং pH-তে পরিবর্তনের কারণ হওয়া রোগীদের সাথে যোগাযোগ করার একটি পদ্ধতিগত উপায় প্রদান করা।

মানুষের শরীরে ৪টি প্রধান ধরণের অ্যাসিড-ভিত্তিক ব্যাধি দেখা দেয়: বিপাকীয় অ্যাসিডোসিস, বিপাকীয় অ্যালকালোসিস, শ্বাসযন্ত্রের অ্যাসিডোসিস এবং শ্বাসযন্ত্রের অ্যালকালোসিস।

যদি এই অবস্থার মধ্যে একটি দেখা দেয়, তাহলে মানবদেহের উচিত বিপরীত অবস্থার আকারে একটি ভারসাম্যহীনতা তৈরি করা। উদাহরণস্বরূপ, যদি কোনও ব্যক্তি বিপাকীয় অ্যাসিডেমিয়া অনুভব করেন, তাহলে তাদের শরীর ক্ষতিপূরণ দেওয়ার জন্য শ্বাসযন্ত্রের অ্যালকালোসিসকে প্ররোচিত করার চেষ্টা করে। ক্ষতিপূরণ 7.4 এ pH সম্পূর্ণ স্বাভাবিক করা বিরল।

অ্যাসিডেমিয়া বা অ্যালকালোমিয়া শব্দটি ব্যবহার করার সময়, 1 বোঝায় যে সামগ্রিকভাবে, pH যথাক্রমে অ্যাসিডিক বা অ্যালকালোটিক। যদিও প্রয়োজনীয় নয়, তবুও পৃথক প্রক্রিয়া এবং রোগীর সামগ্রিক pH অবস্থার মধ্যে পার্থক্য করার জন্য এই পরিভাষাটি ব্যবহার করা কার্যকর হতে পারে কারণ একাধিক ভারসাম্যহীনতা একই সাথে ঘটতে পারে।

কোষীয় স্তর

মানবদেহে অ্যাসিড-ক্ষার ভারসাম্য বোঝার জন্য কোষীয় স্তরে শ্বাস-প্রশ্বাসের মৌলিক ধারণা গুরুত্বপূর্ণ। মানুষের জীবনের জন্য বায়বীয় কোষীয় শ্বসন অপরিহার্য; মানুষ বাধ্যতামূলক বায়বীয়। যদিও পৃথক কোষ অ্যানেরোবিক শ্বসন করতে পারে, জীবন টিকিয়ে রাখার জন্য, অক্সিজেন অবশ্যই উপস্থিত থাকতে হবে।

বায়বীয় কোষীয় শ্বসনের একটি উপজাত হল কার্বন ডাই অক্সাইড। বায়বীয় কোষীয় শ্বসনকে নির্দেশ করে সরলীকৃত রাসায়নিক সমীকরণ হল:
C6H12O6 (গ্লুকোজ) + 6O2 --> 6CO2 + 6H20 + শক্তি (38টি ATP অণু এবং তাপ)

কোষীয় শ্বসনের প্রথম পর্যায় হল গ্লাইকোলাইসিস, যা 6-কার্বন গ্লুকোজ গ্রহণ করে এবং এটিকে 2টি পাইরুভেট অণুতে ভেঙে দেয় যার প্রতিটিতে 3টি কার্বন থাকে। গ্লাইকোলাইসিস 2টি ATP ব্যবহার করে এবং 4টি ATP তৈরি করে, 2টি নেট ATP তৈরি করে। এই প্রক্রিয়াটি ঘটার জন্য অক্সিজেনের প্রয়োজন হয় না। যেহেতু রোগীদের প্রায়শই ঘাটতি থাকে, তাই এটি লক্ষণীয় যে ম্যাগনেসিয়াম গ্লাইকোলাইসিসে 2টি বিক্রিয়ার জন্য একটি সহ-উৎপাদক।

অবশেষে, পাইরুভেট অণুগুলি জারিত হয় এবং TCA চক্রে প্রবেশ করে। TCA চক্র NAD+ থেকে NADH, FAD থেকে FADH2 এবং 2টি ATP অণু তৈরি করে। এটি একটি বায়বীয় প্রক্রিয়া এবং অক্সিজেনের চাহিদা পূরণ করে। পাইরুভেট মাইটোকন্ড্রিয়ায় প্রবেশ করে এবং কার্বন ডাই অক্সাইড ক্ষয় করে অ্যাসিটাইল-CoA তৈরি করে। এই অতিরিক্ত কার্বন ডাই অক্সাইডটি শ্বাস-প্রশ্বাসের সময় নিঃশ্বাস ত্যাগ করা হয়।

বায়বীয় কোষীয় শ্বসনের শেষ ধাপ হল ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খল (ETC)। ETC কোষীয় শ্বসনে সৃষ্ট ATP-র বেশিরভাগই তৈরি করে, যার মধ্যে 34টি ATP অণু তৈরি হয়। ETC বিক্রিয়া ঘটানোর জন্য, অক্সিজেনের প্রয়োজন হয়। যদি পর্যাপ্ত অক্সিজেন উপস্থিত না থাকে, তাহলে গ্লাইকোলাইসিসের উৎপাদিত পণ্যগুলি ATP তৈরি করার জন্য ফারমেন্টেশন নামক একটি বিক্রিয়ায় এগিয়ে যায়।

ফারমেন্টেশনের উপজাত হল ল্যাকটিক অ্যাসিড। গ্লাইকোলাইসিস এবং TCA চক্রের সময়, NAD+ NADH-তে হ্রাস পায় এবং FAD FADH2-তে হ্রাস পায়। ইলেকট্রনের বৃদ্ধি হ্রাসকে চিহ্নিত করে। এটিই ETC-কে চালিত করে। প্রতিটি গ্লুকোজ অণুর জন্য, ১০টি NAD+ অণু NADH অণুতে রূপান্তরিত হয়, যা ETC-তে প্রতি টুকরো ৩টি ATP অণু তৈরি করে।

বায়বীয় কোষীয় শ্বসনের এই প্রক্রিয়াটি মানুষের অক্সিজেনের প্রয়োজনীয়তার কারণ চিহ্নিত করে। অপর্যাপ্ত অক্সিজেনের ক্ষেত্রে অ্যানেরোবিক শ্বসন শরীরকে কিছু ATP তৈরি করতে দেয়; তবে, এই প্রক্রিয়াটি বায়বীয় শ্বসনের মাধ্যমে উৎপাদিত ৩৮টি ATP-এর পরিবর্তে মাত্র ২টি উৎপন্ন করে। প্রতি বিক্রিয়ায় ২টি ATP অণু জীবন টিকিয়ে রাখার জন্য যথেষ্ট নয়।

উপরে উল্লেখিত হিসাবে, TCA চক্রের উপজাত হিসেবে কার্বন ডাই অক্সাইড উৎপাদিত হয়। এই কার্বন ডাই অক্সাইড শরীরে অ্যাসিড-বেস ভারসাম্য রক্ষায় সহায়ক যা নিম্নলিখিত বিক্রিয়া দ্বারা প্রদর্শিত হয়:

CO2 + H20 ‹-› H2C03 ‹-› HCO3- + H+

কোষীয় শ্বসনের সময় গঠিত কার্বন ডাই অক্সাইড জলের সাথে মিলিত হয়ে কার্বনিক অ্যাসিড তৈরি করে। কার্বনিক অ্যাসিড তখন বাইকার্বোনেট এবং হাইড্রোজেন আয়নে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়। এই বিক্রিয়াটি মানবদেহের অনেক বাফার সিস্টেমের মধ্যে একটি; এটি pH-এর নাটকীয় পরিবর্তনগুলিকে প্রতিরোধ করে একজন ব্যক্তিকে সংকীর্ণ শারীরবৃত্তীয় pH সীমার মধ্যে থাকতে দেয়। এই বাফার সিস্টেমটি ভারসাম্যপূর্ণ; অর্থাৎ, সমস্ত বিক্রিয়া উপাদান সারা শরীরে বিদ্যমান থাকে এবং পরিবেশের জন্য উপযুক্ত সমীকরণের পাশে স্থানান্তরিত হয়। এই বিক্রিয়াটি কোনও এনজাইম ছাড়াই ঘটতে পারে এবং ঘটে; তবে, কার্বনিক অ্যানহাইড্রেস একটি এনজাইম যা এই প্রক্রিয়ায় সহায়তা করে। এটি উপরের প্রথম বিক্রিয়াটিকে অনুঘটক করে কার্বনিক অ্যাসিড তৈরি করে, যা পরে অবাধে বিচ্ছিন্ন হয়ে বাইকার্বোনেট এবং হাইড্রোজেন আয়নে পরিণত হতে পারে। কার্বনিক অ্যানহাইড্রেস লোহিত রক্তকণিকা, রেনাল টিউবুল, গ্যাস্ট্রিক মিউকোসা এবং অগ্ন্যাশয় কোষে থাকে।

মানবদেহের অন্যান্য বাফার সিস্টেমগুলির মধ্যে রয়েছে ফসফেট বাফার সিস্টেম, প্রোটিন এবং হিমোগ্লোবিন। এই সকলের মধ্যে রয়েছে এমন ক্ষার যা হাইড্রোজেন আয়ন গ্রহণ করে, যা pH কে হ্রাস থেকে বিরত রাখে।

ফসফেট বাফার সিস্টেম বিশ্বব্যাপী উপস্থিত থাকলেও, প্রস্রাবের pH নিয়ন্ত্রণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। প্রোটিনগুলি আন্তঃকোষীয় pH নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করে। লোহিত রক্তকণিকা হিমোগ্লোবিন বাফারে সহায়তা করার জন্য উপরের বিক্রিয়াটি ব্যবহার করে; কার্বন ডাই অক্সাইড লোহিত রক্তকণিকা জুড়ে ছড়িয়ে পড়তে পারে এবং জলের সাথে মিলিত হতে পারে। এটিই হাইড্রোজেন আয়ন বৃদ্ধির কারণ হবে; তবে, হিমোগ্লোবিন হাইড্রোজেন আয়নগুলিকে আবদ্ধ করতে পারে। হিমোগ্লোবিন এই বিক্রিয়া ছাড়াই কার্বন ডাই অক্সাইডকে আবদ্ধ করতেও পারে। এটি হিমোগ্লোবিনের সাথে আবদ্ধ অক্সিজেনের পরিমাণের উপর নির্ভর করে। একে হ্যালডেন প্রভাব এবং বোহর প্রভাব বলা হয়। যখন হিমোগ্লোবিন অক্সিজেনের সাথে পরিপূর্ণ হয়, তখন এর CO2 এবং হাইড্রোজেন আয়নের প্রতি আকর্ষণ কম থাকে এবং এটি তা মুক্ত করতে সক্ষম হয়।

জড়িত অঙ্গ সিস্টেম

মানবদেহের প্রতিটি অঙ্গপ্রত্যঙ্গ pH ভারসাম্যের উপর নির্ভর করে; তবে, বৃক্কীয় তন্ত্র এবং ফুসফুসীয় তন্ত্র হল দুটি প্রধান মডুলেটর।

ফুসফুসীয় তন্ত্র কার্বন ডাই অক্সাইড ব্যবহার করে pH সামঞ্জস্য করে; মেয়াদোত্তীর্ণ হওয়ার পর, কার্বন ডাই অক্সাইড পরিবেশে নির্গত হয়। কার্বন ডাই অক্সাইড পানির সাথে মিশে শরীরে কার্বনিক অ্যাসিড তৈরি করে, মেয়াদোত্তীর্ণ কার্বন ডাই অক্সাইডের পরিমাণ pH বৃদ্ধি বা হ্রাস করতে পারে। যখন শ্বসনতন্ত্র বিপাকীয় pH ব্যাঘাতের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়, তখন প্রভাবটি কয়েক মিনিট থেকে কয়েক ঘন্টার মধ্যে ঘটে।

বৃক্কীয় তন্ত্র বাইকার্বোনেট পুনর্শোষণ করে এবং স্থির অ্যাসিড নির্গত করে pH কে প্রভাবিত করে। প্যাথলজির কারণে হোক বা প্রয়োজনীয় ক্ষতিপূরণের কারণে, কিডনি এই পদার্থগুলি নির্গত করে বা পুনরায় শোষণ করে, যা pH কে প্রভাবিত করে।

নেফ্রন হল কিডনির কার্যকরী একক। গ্লোমেরুলি নামক রক্তনালীগুলি রক্তে পাওয়া পদার্থগুলিকে বৃক্কীয় নলগুলিতে পরিবহন করে যাতে কিছু ফিল্টার করা যায় এবং অন্যগুলি রক্তে পুনরায় শোষিত হয় এবং পুনর্ব্যবহৃত হয়।

হাইড্রোজেন আয়ন এবং বাইকার্বোনেটের ক্ষেত্রে এটি সত্য। যদি বাইকার্বোনেট পুনরায় শোষিত হয় এবং/অথবা অ্যাসিড প্রস্রাবে নিঃসৃত হয়, তাহলে pH আরও ক্ষারীয় হয়ে যায় (বৃদ্ধি পায়)। যখন বাইকার্বোনেট পুনঃশোষিত হয় না, অথবা প্রস্রাবে অ্যাসিড নির্গত হয় না, তখন pH আরও অ্যাসিডিক হয়ে যায় (হ্রাস পায়)। কিডনি সিস্টেম থেকে বিপাকীয় ক্ষতিপূরণ ঘটতে বেশি সময় লাগে: মিনিট বা ঘন্টার পরিবর্তে দিন।

কাজ

মানব দেহের শারীরবৃত্তীয় pH জীবনের জন্য প্রয়োজনীয় অনেক প্রক্রিয়ার জন্য অপরিহার্য, যার মধ্যে রয়েছে টিস্যুতে অক্সিজেন সরবরাহ, সঠিক প্রোটিন গঠন এবং অসংখ্য জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়া যা স্বাভাবিক pH এর ভারসাম্য এবং সম্পূর্ণতার উপর নির্ভর করে।

টিস্যুতে অক্সিজেন সরবরাহ

অক্সিজেন বিয়োজন বক্ররেখা হল একটি গ্রাফ যা অক্সিজেনের আংশিক চাপ এবং হিমোগ্লোবিনের স্যাচুরেশনের মধ্যে সম্পর্ক চিত্রিত করে। এই বক্ররেখা টিস্যুতে অক্সিজেন সরবরাহ করার জন্য হিমোগ্লোবিনের ক্ষমতার সাথে সম্পর্কিত। যদি বক্ররেখাটি বাম দিকে স্থানান্তরিত হয়, তাহলে p50 হ্রাস পায়, যার অর্থ হিমোগ্লোবিনকে 50% পরিপূর্ণ করার জন্য প্রয়োজনীয় অক্সিজেনের পরিমাণ হ্রাস পায় এবং অক্সিজেনের জন্য হিমোগ্লোবিনের সখ্যতা বৃদ্ধি পায়। ক্ষারীয় পরিসরে থাকা pH এই বাম স্থানান্তরকে প্ররোচিত করে। যখন pH হ্রাস পায়, তখন বক্ররেখাটি ডানদিকে স্থানান্তরিত হয়, যা অক্সিজেনের জন্য হিমোগ্লোবিনের সখ্যতা হ্রাস করে।

প্রোটিন গঠন

মানব দেহে প্রোটিনের গুরুত্বকে অতিরঞ্জিত করা কঠিন হবে। এগুলি আয়ন চ্যানেল নিয়ে গঠিত, আমাদের বেশিরভাগ লিপোফোবিক দেহ জুড়ে প্রয়োজনীয় লিপোফিলিক পদার্থ বহন করে এবং অসংখ্য জৈবিক প্রক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। প্রোটিনের প্রয়োজনীয় কার্য সম্পাদনের জন্য, তাদের সঠিক বিন্যাসে থাকতে হবে। প্রোটিনের উপর চার্জই তাদের সঠিক আকৃতি বজায় রাখতে সাহায্য করে। যখন শারীরবৃত্তীয় পরিসরের বাইরে pH পরিবর্তন করা হয়, তখন এই চার্জগুলি পরিবর্তিত হয়। প্রোটিনগুলি বিকৃত হয়ে যায়, যার ফলে স্থাপত্যে ক্ষতিকারক পরিবর্তন ঘটে যা সঠিক কার্যকারিতা নষ্ট করে।

জৈবরাসায়নিক প্রক্রিয়া

মানবদেহ জুড়ে, অনেক রাসায়নিক বিক্রিয়া ভারসাম্যের মধ্যে থাকে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণগুলির মধ্যে একটি পূর্বে সমীকরণের সাথে উল্লেখ করা হয়েছিল:

H20 + CO2 ‹-› H2CO3‹-› H+ + HCO3-

লে চ্যাটেলিয়ার নীতি বলে যে যখন ঘনত্ব, চাপ বা তাপমাত্রার পরিবর্তনশীল পরিবর্তন হয়, তখন ভারসাম্যের মধ্যে থাকা একটি সিস্টেম একটি নতুন স্থিতিশীল অবস্থা পুনরুদ্ধার করার জন্য সেই অনুযায়ী প্রতিক্রিয়া দেখায়।

উপরের বিক্রিয়ার জন্য, এটি বলে যে যদি আরও হাইড্রোজেন আয়ন তৈরি হয়, তাহলে সমীকরণটি বাম দিকে সরে যায় যাতে আরও বিক্রিয়ক তৈরি হয় এবং সিস্টেমটি ভারসাম্যে থাকতে পারে। এইভাবে ক্ষতিপূরণকারী pH প্রক্রিয়াগুলি কাজ করে; যদি বিপাকীয় অ্যাসিডোসিস থাকে, তাহলে কিডনি পর্যাপ্ত হাইড্রোজেন আয়ন নির্গত করছে না এবং/অথবা পর্যাপ্ত বাইকার্বোনেট পুনরায় শোষণ করছে না। শ্বাসযন্ত্রের সিস্টেমটি সামান্য বায়ুচলাচল বৃদ্ধি করে (প্রায়শই শ্বাসযন্ত্রের হার বৃদ্ধি করে) এবং ভারসাম্য পুনরুদ্ধারের জন্য আরও CO2 নিঃসরণ করে প্রতিক্রিয়া দেখায়।

সম্পর্কিত পরীক্ষা

ধমনী রক্তের গ্যাস (ABG) নমুনা পরীক্ষা হল রোগীর অ্যাসিড-বেস অবস্থা মূল্যায়নের জন্য প্রায়শই ইনপেশেন্ট সেটিংয়ে করা একটি পরীক্ষা। ধমনী থেকে রক্ত নেওয়ার জন্য একটি সূঁচ ব্যবহার করা হয়, প্রায়শই রেডিয়াল থেকে, এবং রক্ত বিশ্লেষণ করা হয় pH, pC02, pO2, HCO3, অক্সিজেন স্যাচুরেশন এবং আরও অনেক কিছুর মতো পরামিতি নির্ধারণের জন্য।

এটি চিকিত্সককে রোগীর অবস্থা আরও ভালভাবে বুঝতে সাহায্য করে। ABGs বিশেষ করে গুরুতর অসুস্থদের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। ভেন্টিলেটরে থাকা রোগীর চাহিদার সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য এগুলিই প্রধান হাতিয়ার। ABG-তে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ স্বাভাবিক মানগুলি নিম্নরূপ:

pH = 7.35 থেকে 7.45
pCO2 = 35 থেকে 45 mmHg
pO2 = 75 থেকে 100 mmHg
HCO3- = 22 থেকে 26 mEq/L
O2 Sat = 95% এর বেশি

দ্রুত এবং দক্ষতার সাথে ABG পড়ার ক্ষমতা, বিশেষ করে ইনপেশেন্ট মেডিসিনের ক্ষেত্রে, মানসম্পন্ন রোগীর যত্নের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

pH দেখুন এটি অ্যাসিডোটিক, ক্ষারীয়, নাকি শারীরবৃত্তীয় সীমার মধ্যে তা নির্ধারণ করুন

PaCO2 স্তর শ্বাসযন্ত্রের অবদান নির্ধারণ করে; উচ্চ স্তরের অর্থ শ্বাসযন্ত্রের pH কমিয়ে দেয় এবং তদ্বিপরীত।

HCO3- স্তর বিপাকীয়/কিডনির প্রভাবকে নির্দেশ করে। একটি উচ্চ HCO3- pH বৃদ্ধি করছে এবং তদ্বিপরীত।

যদি pH অ্যাসিডোটিক হয়, তাহলে নিম্ন pH-এর সাথে সম্পর্কিত সংখ্যাটি সন্ধান করুন। যদি এটি শ্বাসযন্ত্রের অ্যাসিডোসিস হয়, তাহলে CO2 উচ্চ হওয়া উচিত। যদি রোগী বিপাকীয়ভাবে ক্ষতিপূরণ প্রদান করে, তাহলে HCO3- এর মাত্রাও বেশি হওয়া উচিত। বিপাকীয় অ্যাসিডোসিসকে HCO3- এর মাত্রা কম দিয়ে চিত্রিত করা হয়।

যদি pH ক্ষারীয় হয়, তাহলে আবার নির্ধারণ করুন কোন মানটি এর কারণ। শ্বাসযন্ত্রের ক্ষারীয়তা মানে CO2 কম; বিপাকীয় ক্ষারীয়তা মানে HCO3- এর মাত্রা বেশি। উভয় সিস্টেমের সাথে ক্ষতিপূরণ বিপরীতভাবে প্রতিফলিত হয়; শ্বাসযন্ত্রের ক্ষারীয়তার ক্ষেত্রে, বিপাকীয় প্রতিক্রিয়া কম HCO3- এবং বিপাকীয় ক্ষারীয়তার ক্ষেত্রে, শ্বাসযন্ত্রের প্রতিক্রিয়া উচ্চ CO2 হওয়া উচিত।

যদি pH স্তর শারীরবৃত্তীয় পরিসরে থাকে কিন্তু PaCO2 এবং/অথবা বাইকার্ব স্বাভাবিক সীমার মধ্যে না থাকে, তাহলে সম্ভবত একটি মিশ্র ব্যাধি রয়েছে। এছাড়াও, ক্ষতিপূরণ সর্বদা ঘটে না; এটি তখনই ঘটে যখন ক্লিনিকাল তথ্য সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে।

কখনও কখনও রোগীর মিশ্র ব্যাধি আছে কিনা তা নির্ধারণ করা কঠিন। এটি পরে আলোচনা করা হবে।

রোগীর অ্যাসিড-বেস অবস্থা বিশ্লেষণ করার সময় যে অন্যান্য পরীক্ষাগুলি করা গুরুত্বপূর্ণ তার মধ্যে রয়েছে ইলেক্ট্রোলাইট স্তর এবং কিডনির কার্যকারিতা পরিমাপ করা। এটি চিকিৎসককে তথ্য সংগ্রহ করতে সাহায্য করে যা অ্যাসিড-বেস ভারসাম্যহীনতার সঠিক প্রক্রিয়া এবং ব্যাধিগুলির কারণগুলি নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

প্যাথোফিজিওলজি

বর্ধিত অ্যানিয়ন গ্যাপ মেটাবলিক অ্যাসিডোসিস

একটি প্রাথমিক বিপাকীয় অ্যাসিডোসিস, অর্থাৎ 1, যা প্রাথমিক অ্যাসিড-বেস ব্যাধি, এর অনেক কারণ রয়েছে। এগুলিকে উচ্চ অ্যানিয়ন গ্যাপ সৃষ্টিকারী এবং যেগুলি করে না সেগুলিতে বিভক্ত করা হয়। প্লাজমা অ্যানিয়ন গ্যাপ হল চিকিত্সকদের বিপাকীয় অ্যাসিডোসিসের কারণ নির্ধারণে সহায়তা করার একটি উপায়। যখন কোনও বিপাকীয় অ্যাসিডোসিস থাকে, তখন রক্তে কিছু আয়ন পরিমাপ করা হয় যা অ্যাসিডেমিয়ার কারণ নির্ধারণে সহায়তা করে। যখন কোনও কনজুগেট বেসের সাথে পূর্বে সংযুক্ত হাইড্রোজেন আয়নের সাথে মিলিত হওয়ার কারণে বাইকার্বোনেট হারিয়ে যায় তখন অ্যানিয়ন গ্যাপ বৃদ্ধি পায়। যখন বাইকার্বোনেট হাইড্রোজেন আয়নের সাথে মিলিত হয়, তখন ফলাফল কার্বনিক অ্যাসিড (H2CO3) হয়। কনজুগেট বেসটি যেকোনো নেতিবাচকভাবে চার্জযুক্ত আয়ন হতে পারে যা বাইকার্বোনেট বা ক্লোরাইড নয়।

অ্যানিয়ন গ্যাপের সূত্র হল:
[Na]-([Cl]+[HCO3])

মানুষ বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ, কিন্তু সমস্ত ক্যাটেশন এবং অ্যানিয়ন পরিমাপ করা হচ্ছে না। স্বাভাবিক অ্যানিয়ন ফাঁক ৮ +/- ৪ এর সমান। এই সংখ্যার বেশিরভাগই অ্যালবুমিনের কারণে; সূত্রে এই অ্যানিয়ন গণনা করা হয়নি, তাই ফাঁকটি শূন্যের কাছাকাছি নয়। অ্যালবুমিন সাধারণত ৪ মিলিগ্রাম/ডেসিলিটার। অ্যানিয়ন ফাঁকের উপর অ্যালবুমিনের প্রভাব বেশি থাকার কারণে, যদি রোগীর অ্যালবুমিনের মাত্রা অস্বাভাবিক হয়, তাহলে তাদের প্রত্যাশিত অ্যানিয়ন ফাঁক ভুল। সহজ গণিত ব্যবহার করে এটি সংশোধন করা যেতে পারে। স্বাভাবিক অ্যানিয়ন ফাঁক এবং অ্যালবুমিনের স্তর ৩ গুণের পার্থক্য করে (স্বাভাবিক অ্যানিয়ন ফাঁক ১২, স্বাভাবিক অ্যালবুমিন ৪ মিলিগ্রাম/ডেসিলিটার)। যদি রোগীর অ্যানিয়ন ফাঁক ২৪ থাকে, তাহলে কনজুগেট বেসের ১২টি ইউনিট থাকে যা সাধারণত হাইড্রোজেন আয়নের সাথে বাইকার্বোনেটের সংমিশ্রণের কারণে হয় না। যদি এই একই রোগীর অ্যালবুমিনের মাত্রা ৩ মিলিগ্রাম/ডেসিলিটার থাকে, তাহলে তাদের প্রত্যাশিত অ্যানিয়ন ফাঁক আসলে প্রায় ৯ হওয়া উচিত। এর অর্থ হল কনজুগেট বেসের ১২টি ইউনিটের পরিবর্তে, আসলে ১৫টি ইউনিট থাকে।

pH পরিবর্তনে আয়নের অবদান বিশ্লেষণের একটি জটিল পদ্ধতি হল শক্তিশালী আয়ন পার্থক্য/শক্তিশালী আয়ন ব্যবধান। এই পদ্ধতিটি অ্যাসিড-বেস ভারসাম্যের উপর অন্যান্য আয়নের প্রভাবের উপর জোর দেয় এবং অ্যাসিড-বেস ভারসাম্য সম্পর্কে শেখার জন্য কার্যকর। তবে, এই পদ্ধতিটি স্ট্যান্ডার্ড অ্যানিয়ন ব্যবধানের চেয়ে বেশি বোঝাপূর্ণ এবং এতে আরও গণনা জড়িত। তাই অনেকেই বিশ্বাস করেন যে ক্লিনিকাল অনুশীলনে এর ব্যবহার সীমিত।

স্মারক MUDPILES ক্লাসিকভাবে শিক্ষার্থীদের উচ্চ অ্যানিয়ন ব্যবধান বিপাকীয় অ্যাসিডোসিসের কারণগুলি শেখানোর জন্য ব্যবহৃত হয়ে আসছে। MUDPILES মানে মিথানল, ইউরেমিয়া, ডায়াবেটিক কেটোঅ্যাসিডোসিস, প্যারালডিহাইড, সংক্রমণ, ল্যাকটিক অ্যাসিডোসিস, ইথিলিন গ্লাইকোল এবং স্যালিসিলেট। একটি নতুন স্মারক, GOLDMARK, একটি উন্নতি হিসাবে প্রস্তাবিত হয়েছে। GOLDMARK হল গ্লাইকোল (ইথিলিন এবং প্রোপিলিন), অক্সোপ্রোলিন, ল্যাকটেট, মিথানল, অ্যাসপিরিন, রেনাল ব্যর্থতা এবং কিটোনের জন্য একটি অ্যানাগ্রাম। যদি কোনও রোগীর অ্যানিয়ন ব্যবধান ১২ এর বেশি থাকে, তাহলে এই স্মারকগুলি এই ব্যাধির সম্ভাব্য কারণগুলি মনে রাখতে সহায়ক।

সংকীর্ণ অ্যানিয়ন গ্যাপ মেটাবলিক অ্যাসিডোসিস

যদি অ্যাসিডোসিস একটি স্বাভাবিক অ্যানিয়ন গ্যাপকে অন্তর্ভুক্ত করে, তাহলে হাইড্রোজেন আয়নের পরিমাণ বৃদ্ধির পরিবর্তে বাইকার্বোনেটের ক্ষতি হয়, এবং ক্লোরাইড আয়নের পরিমাণও বৃদ্ধি পায়। একটি শারীরবৃত্তীয় নিরপেক্ষ অবস্থা বজায় রাখার জন্য, ক্লোরাইড আয়নগুলি কোষ থেকে বেরিয়ে কোষীয় স্থানে স্থানান্তরিত হয়। এর ফলে রোগীর সিরাম ক্লোরাইড বৃদ্ধি পায় এবং অ্যানিয়ন গ্যাপ স্বাভাবিক স্তরে থাকে। এর অর্থ হল অস্বাভাবিক অ্যানিয়ন গ্যাপ ছাড়া বিপাকীয় অ্যাসিডোসিসও একটি হাইপারক্লোরেমিক বিপাকীয় অ্যাসিডোসিস। বর্ধিত অ্যানিয়ন গ্যাপ ছাড়া বিপাকীয় অ্যাসিডোসিস অনেক প্রক্রিয়ার ফলে ঘটে, যার মধ্যে রয়েছে গুরুতর ডায়রিয়া, টাইপ I রেনাল টিউবুলার অ্যাসিডোসিস (RTA), কার্বনিক অ্যানহাইড্রেস ইনহিবিটরগুলির দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহার এবং গ্যাস্ট্রিক উপাদানের স্তন্যপান। যখন একজন রোগীর সংকীর্ণ আয়ন গ্যাপ হাইপারক্লোরেমিক অ্যাসিডোসিস থাকে, তখন সরবরাহকারী এটিওলজি নির্ধারণে সহায়তা করার জন্য প্রস্রাবের অ্যানিয়ন গ্যাপ (UAG) গণনা করতে পারেন।

প্রস্রাবের অ্যানিয়ন ফাঁকের সমীকরণটি নিম্নরূপ:
(Na + K) – Cl

প্রস্রাবে অ্যামোনিয়াম (NH4+) নির্গত করে রেনাল সিস্টেম প্যাথলজিক্যাল মেটাবলিক অ্যাসিডোসিসের প্রভাব কমানোর চেষ্টা করে। 20 থেকে 90 mEq/L এর মধ্যে UAG কম বা স্বাভাবিক NH4+ নিঃসরণ নির্দেশ করে। -20 mEq/L এবং -50 mEq/L এর মধ্যে একটি নির্দেশ করে যে বিপাকীয় অ্যাসিডোসিসের প্রধান কারণ দীর্ঘস্থায়ী তীব্র ডায়রিয়া।

বিপাকীয় অ্যাসিডোসিসের জন্য ব্যবহার করার জন্য আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ সূত্র হল শীতকালীন সূত্র। এই সমীকরণটি চিকিত্সককে প্রত্যাশিত PCO2 মান প্রদান করে। এটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ আরও একটি অ্যাসিড-বেস ব্যাধি উপস্থিত থাকতে পারে।

উইন্টার সূত্র হল:
প্রত্যাশিত PCO2= (1.5 X HCO3) + 8 +/- 2

যদি PCO2 মান প্রত্যাশিত PCO2 এর সীমার মধ্যে থাকে, তাহলে কোনও মিশ্র ব্যাধি নেই, কেবল শ্বাসযন্ত্রের ক্ষতিপূরণ। যখন মান প্রত্যাশার চেয়ে কম বা বেশি হয়, তখন একটি মিশ্র ব্যাধি দেখা দেয়; কম হলে শ্বাসযন্ত্রের ক্ষার এবং উচ্চ শ্বাসযন্ত্রের অ্যাসিডোসিস বোঝায়। শীতকালীন সূত্রের একটি সংক্ষিপ্ত রূপ হল pH +/- 2 এর শেষ 2টি সংখ্যা প্রত্যাশিত PCO2 এর প্রায় সমান।

শ্বাসযন্ত্রের অ্যাসিডোসিস

শ্বাস-প্রশ্বাসের সময়, কোষীয় শ্বসন দ্বারা উৎপাদিত কার্বন ডাই অক্সাইড পরিবেশে প্রক্ষেপিত হয়। মানবদেহে, কার্বন ডাই অক্সাইড কার্বনিক অ্যানহাইড্রেসের মাধ্যমে জলের সাথে মিলিত হয় এবং কার্বনিক অ্যাসিড তৈরি করে, যা হাইড্রোজেন আয়ন এবং বাইকার্বোনেটে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়। এই কারণেই শ্বাস-প্রশ্বাসের হার হ্রাসের ফলে pH হ্রাস পায়; যত বেশি কার্বন ডাই অক্সাইড শ্বাস-প্রশ্বাসের মাধ্যমে নির্গত হয়, এই বিক্রিয়ার জন্য কার্বন ডাই অক্সাইড তত কম থাকে।

প্রাথমিক ব্যাধি হিসাবে শ্বাসযন্ত্রের অ্যাসিডোসিস প্রায়শই হাইপোভেন্টিলেশনের কারণে হয়। এটি দীর্ঘস্থায়ী বাধাজনিত পালমোনারি রোগ, ওপিয়েট অপব্যবহার/অতিরিক্ত মাত্রা, গুরুতর স্থূলতা এবং মস্তিষ্কের আঘাত সহ একাধিক কারণে হতে পারে। যখন শ্বাসযন্ত্রের অ্যাসিডোসিস ঘটে, তখন বিপাকীয় প্রতিক্রিয়ার ফলে বৃক্কীয় সিস্টেমের মাধ্যমে বাইকার্বোনেটের পরিমাণ বৃদ্ধি করা উচিত। এটি সবসময় ঘটে না, এবং কিডনি রোগবিদ্যা সহজেই উপযুক্ত শারীরবৃত্তীয় প্রতিক্রিয়াকে বাধাগ্রস্ত করতে পারে, যার ফলে রোগীর জন্য বিপদ বৃদ্ধি পায়।

বিপাকীয় ক্ষারীয়তা

বিপাকীয় ক্ষারীয়তাকে দুটি প্রধান বিভাগে ভাগ করা যেতে পারে যা কারণ নির্ধারণে সহায়তা করে: ক্লোরাইড-প্রতিক্রিয়াশীল বনাম নন-ক্লোরাইড-প্রতিক্রিয়াশীল। নন-ক্লোরাইড-প্রতিক্রিয়াশীল বিপাকীয় ক্ষারীয়তাতে, প্রস্রাবের ক্লোরাইড ‹20 mEq/L হয়। কিছু কারণের মধ্যে রয়েছে বমি, হাইপোভোলেমিয়া এবং মূত্রবর্ধক ব্যবহার।

শ্বাসযন্ত্রের ক্ষারীয়তা

কার্বন ডাই অক্সাইডের বর্ধিত মেয়াদ শেষ হওয়ার দিকে পরিচালিত করে এমন যেকোনো রোগবিদ্যা শ্বাসযন্ত্রের ক্ষারীয়তা সৃষ্টি করতে পারে। যখন অতিরিক্ত CO2 মেয়াদ শেষ হয়ে যায়, তখন কম কার্বনিক অ্যাসিড তৈরি হওয়ার কারণে মানবদেহের pH বৃদ্ধি পায়। শারীরবৃত্তীয়ভাবে, উপযুক্ত ক্ষতিপূরণ হল কিডনি সিস্টেম দ্বারা তৈরি বাইকার্বোনেটের পরিমাণ হ্রাস করা। শ্বাসযন্ত্রের ক্ষারীয়তার কিছু কারণের মধ্যে রয়েছে হাইপারভেন্টিলেশন সহ প্যানিক অ্যাটাক, পালমোনারি এমবোলিজম, নিউমোনিয়া এবং স্যালিসাইলেট নেশা।

ক্লিনিক্যাল তাৎপর্য

মানবদেহে অ্যাসিড-ক্ষার ভারসাম্য হল সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি। অ্যাসিড-ক্ষার ভারসাম্যের ক্লিনিক্যাল তাৎপর্য হল ১, যা অস্বীকার করা কঠিন। হাসপাতালে ভর্তি হওয়া সবচেয়ে সাধারণ কিছু রোগের কারণে ঘটে যা অ্যাসিড-ক্ষার ভারসাম্যকে বিপজ্জনকভাবে প্রভাবিত করতে পারে। এই কারণেই ক্লিনিক্যালদের জন্য মানব হোমিওস্ট্যাসিসের এই অংশকে নিয়ন্ত্রণকারী মৌলিক নীতিগুলি বোঝা গুরুত্বপূর্ণ।

"স্বাস্থ্যের কথা " বাংলা ভাষায় অনলাইন স্বাস্থ্য ম্যাগাজিন অলাভজনক প্রতিষ্ঠান। বিশেষজ্ঞ মানবিক চিকিৎসকদের নিয়ে গঠিত। নিম্নোক্ত নম্বরে বিকাশ এর মাধ্যমে দান করে চিকিৎসা গবেষণায় সহায়তা করুন; +৮৮০১৮১৩৬৮০৮৮৬।

সূত্র, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK507807/