अम्ल-क्षार संतुलन और पीएच विनियमन
शरीर के तरल पदार्थों में हाइड्रोजन आयन सांद्रता को एक उल्लेखनीय रूप से संकीर्ण सीमा के भीतर रखा जाता है, क्योंकि प्रोटीन और एंजाइमों की गतिविधि इस पर निर्भर करती है। अम्ल-क्षार संतुलन रासायनिक बफ़र्स, फेफड़ों और गुर्दों का समन्वित कार्य है: बफ़र्स तुरंत हाइड्रोजन आयनों को अवशोषित करते हैं, फेफड़े कुछ ही मिनटों में कार्बन डाइऑक्साइड को समायोजित करते हैं, और गुर्दे बाइकार्बोनेट को विनियमित करके और अम्ल का उत्सर्जन करके धीमी लेकिन निश्चित नियंत्रण प्रदान करते हैं।
Definition
अम्ल-क्षार संतुलन बफरिंग, कार्बन डाइऑक्साइड के श्वसन नियंत्रण, और बाइकार्बोनेट और अम्ल उत्सर्जन के गुर्दे के नियंत्रण के माध्यम से शरीर के तरल पदार्थों में हाइड्रोजन आयन सांद्रता को एक संकीर्ण शारीरिक सीमा के भीतर विनियमित करना है।
Scope
यह विषय बाइकार्बोनेट बफर प्रणाली के रसायन विज्ञान, पीएच नियंत्रण में श्वसन और गुर्दे के योगदान, और बाइकार्बोनेट के पुनरावशोषण, अनुमापनीय अम्ल उत्सर्जन और अमोनियम उत्पादन के गुर्दे के तंत्र को शामिल करता है। यह अम्ल-क्षार और पोटेशियम के प्रबंधन के बीच युग्मन को नोट करता है। यह एक शारीरिक संदर्भ है और अम्ल-क्षार विकारों के लिए नैदानिक मानदंड या उपचार प्रदान नहीं करता है।
Core questions
- हाइड्रोजन आयन सांद्रता को इतनी सख्ती से विनियमित क्यों किया जाना चाहिए?
- बफ़र्स, फेफड़े और गुर्दे गति और क्षमता में कैसे भिन्न होते हैं?
- गुर्दा फ़िल्टर्ड बाइकार्बोनेट को कैसे पुनः प्राप्त करता है और नया बाइकार्बोनेट कैसे उत्पन्न करता है?
- शुद्ध अम्ल उन्मूलन के लिए अमोनियम उत्सर्जन केंद्रीय क्यों है?
Key concepts
- बाइकार्बोनेट बफर प्रणाली
- हेंडरसन-हैसलबाल्च संबंध
- कार्बन डाइऑक्साइड का श्वसन नियंत्रण
- गुर्दे द्वारा बाइकार्बोनेट का पुनरावशोषण
- अनुमापनीय अम्ल उत्सर्जन
- अमोनियाजनन और अमोनियम उत्सर्जन
- अम्ल-क्षार और पोटेशियम प्रबंधन का युग्मन
Mechanisms
बाइकार्बोनेट-कार्बन डाइऑक्साइड युग्म प्रमुख बाह्यकोशिकीय बफर है, और फेफड़े कुछ ही मिनटों में वेंटिलेशन को समायोजित करके इस प्रणाली के कार्बन डाइऑक्साइड अंग को विनियमित करते हैं। गुर्दे घंटों से दिनों तक निश्चित नियंत्रण प्रदान करते हैं: समीपस्थ नलिका लगभग सभी फ़िल्टर्ड बाइकार्बोनेट को पुनरावशोषित करती है, जबकि दूरस्थ नेफ्रॉन हाइड्रोजन आयनों को स्रावित करके चयापचय अम्लों को बफर करने में खपत बाइकार्बोनेट को पुनर्जीवित करता है। उत्सर्जित अम्ल मुख्य रूप से अनुमापनीय अम्ल (फॉस्फेट द्वारा बफर किया गया) और अमोनियम के रूप में ले जाया जाता है, बाद वाला समीपस्थ नलिका में ग्लूटामिन से उत्पन्न होता है और दैनिक अम्ल भार को समाप्त करने के लिए एक मात्रात्मक रूप से प्रमुख मार्ग है। क्योंकि हाइड्रोजन और पोटेशियम का स्राव दूरस्थ नेफ्रॉन में परस्पर क्रिया करता है, अम्ल-क्षार स्थिति में परिवर्तन पोटेशियम वितरण और उत्सर्जन को बदलते हैं, और पोटेशियम की गड़बड़ी गुर्दे के अम्ल प्रबंधन को प्रभावित करती है। यह प्रणाली आणविक अम्ल-क्षार सेंसर पर भी निर्भर करती है जो पीएच को सेलुलर और परिवहन प्रतिक्रियाओं से जोड़ते हैं।
Clinical relevance
अम्ल-क्षार की व्याख्या गंभीर रूप से बीमार और चयापचय रूप से परेशान रोगियों के मूल्यांकन का एक नियमित हिस्सा है, और यह यहां वर्णित बफरिंग और गुर्दे और श्वसन क्षतिपूर्ति के शरीर विज्ञान पर सीधे निर्भर करती है। यह प्रविष्टि वर्णनात्मक शरीर विज्ञान है और व्यक्तियों में अम्ल-क्षार विकारों के निदान या प्रबंधन का आधार नहीं है।
Evidence & guidelines
यह विवरण गुर्दे के अम्ल-क्षार समस्थापन, अम्ल-क्षार संवेदन, और अम्ल-क्षार और पोटेशियम संतुलन के बीच युग्मन की एकीकृत समीक्षाओं से संक्षेपित किया गया है, जिसे एक मानक शरीर विज्ञान पाठ्यपुस्तक द्वारा पूरक किया गया है। मूल शरीर विज्ञान के रूप में यह नैदानिक दिशानिर्देशों को नहीं अपनाता है।
History
बाइकार्बोनेट बफर का मात्रात्मक विवरण हेंडरसन के बीसवीं सदी के शुरुआती काम और हैसलबाल्च के लघुगणकीय पुनर्गठन से लिया गया है, और अम्ल उत्सर्जन के गुर्दे के तंत्र को बीसवीं सदी के मध्य में स्पष्ट किया गया था। यह ऐतिहासिक रूपरेखा यहां सत्यापित प्राथमिक स्रोतों के बजाय मानक पाठ्यपुस्तक खातों को दर्शाती है।
Key figures
- Lawrence Henderson
- Karl Hasselbalch
- Robert Pitts
Related topics
Seminal works
- hamm-2015
- levin-2015
Frequently asked questions
- कौन सा अंग पीएच का तीव्र बनाम निश्चित नियंत्रण देता है?
- रासायनिक बफ़र्स तुरंत कार्य करते हैं और फेफड़े तीव्र नियंत्रण के लिए कुछ ही मिनटों में कार्बन डाइऑक्साइड को समायोजित करते हैं, जबकि गुर्दे, घंटों से दिनों तक बाइकार्बोनेट को विनियमित करके और अम्ल का उत्सर्जन करके, धीमा लेकिन निश्चित नियंत्रण प्रदान करते हैं।
- अम्ल उत्सर्जन में अमोनियम क्यों महत्वपूर्ण है?
- गुर्दे में ग्लूटामिन से उत्पन्न अमोनियम, मूत्र में दैनिक अम्ल भार का एक बड़ा हिस्सा बाहर ले जाता है और बाइकार्बोनेट के पुनर्जनन की अनुमति देता है, जिससे यह शुद्ध अम्ल उन्मूलन का एक मात्रात्मक रूप से प्रमुख मार्ग बन जाता है।