अम्ल-क्षार असंतुलन के प्रति श्वसन संबंधी प्रतिक्रियाएँ

श्वसन प्रणाली गुर्दों के साथ-साथ शरीर के अम्ल-क्षार संतुलन के दो प्रमुख नियामकों में से एक है। चूंकि धमनी कार्बन डाइऑक्साइड घोल में एक अम्ल के रूप में व्यवहार करता है, वेंटिलेशन में परिवर्तन से धमनी कार्बन डाइऑक्साइड और इसलिए रक्त पीएच मिनटों के भीतर बदल जाता है। यह श्वसन को चयापचय अम्ल-क्षार असंतुलन के लिए एक तीव्र प्रतिपूरक बनाता है और, जब यह स्वयं अव्यवस्थित होता है, तो श्वसन अम्लरक्तता या क्षाररक्तता का एक प्राथमिक कारण बनता है।

Definition

अम्ल-क्षार असंतुलन के प्रति श्वसन संबंधी प्रतिक्रियाएँ वेंटिलेशन में परिवर्तन हैं, और इसलिए धमनी कार्बन डाइऑक्साइड तनाव में, जिसके द्वारा श्वसन प्रणाली चयापचय अम्ल-क्षार असंतुलन के लिए तेजी से क्षतिपूर्ति करती है या, जब वेंटिलेशन स्वयं बदल जाता है, तो मुख्य रूप से श्वसन अम्लरक्तता या क्षाररक्तता उत्पन्न करती है।

Scope

यह प्रविष्टि बाइकार्बोनेट बफर प्रणाली में कार्बन डाइऑक्साइड की भूमिका, चयापचय अम्लरक्तता और क्षाररक्तता के लिए तीव्र श्वसन क्षतिपूर्ति, प्राथमिक श्वसन गड़बड़ी की परिभाषा, और मिश्रित विकारों को पहचानने के लिए उपयोग किए जाने वाले अपेक्षित क्षतिपूर्ति के सिद्धांत को शामिल करती है। यह अम्ल-क्षार संतुलन में श्वसन के योगदान को रक्त-गैस व्याख्या के अंतर्निहित शरीर विज्ञान के रूप में मानती है, न कि नैदानिक प्रबंधन के रूप में।

Core questions

• वेंटिलेशन में परिवर्तन रक्त पीएच को कैसे बदलता है?
• श्वसन एक चयापचय अम्लरक्तता या क्षाररक्तता के लिए कितनी जल्दी और कितनी क्षतिपूर्ति करता है?
• एक प्राथमिक श्वसन अम्ल-क्षार गड़बड़ी को एक प्रतिपूरक गड़बड़ी से क्या अलग करता है?
• श्वसन क्षतिपूर्ति की अपेक्षित डिग्री का उपयोग मिश्रित विकारों का पता लगाने के लिए कैसे किया जाता है?

Key concepts

• बाइकार्बोनेट बफर प्रणाली
• एक वाष्पशील अम्ल के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड
• चयापचय गड़बड़ी के लिए श्वसन क्षतिपूर्ति
• प्राथमिक श्वसन अम्लरक्तता और क्षाररक्तता
• अपेक्षित क्षतिपूर्ति नियम
• पीएच के प्रति कीमोरिसेप्टर-मध्यस्थता वाली वेंटिलेटरी प्रतिक्रिया

Mechanisms

कार्बन डाइऑक्साइड पानी के साथ मिलकर कार्बोनिक एसिड बनाता है, जो हाइड्रोजन और बाइकार्बोनेट आयनों में विघटित होता है, इसलिए धमनी कार्बन डाइऑक्साइड तनाव बाइकार्बोनेट बफर प्रणाली के भीतर रक्त पीएच का एक निर्धारक है। जब एक चयापचय अम्लरक्तता पीएच को कम करती है, तो केंद्रीय और परिधीय कीमोरिसेप्टर वेंटिलेशन बढ़ाते हैं, धमनी कार्बन डाइऑक्साइड को कम करते हैं और पीएच को सामान्य की ओर बढ़ाते हैं; एक चयापचय क्षाररक्तता वेंटिलेशन को कम करती है और कार्बन डाइऑक्साइड को बढ़ने देती है। यह श्वसन क्षतिपूर्ति मिनटों के भीतर शुरू होती है और घंटों के भीतर काफी हद तक पूरी हो जाती है, जो बाइकार्बोनेट के गुर्दे के प्रबंधन की तुलना में कहीं अधिक तेज है। जब वेंटिलेशन प्राथमिक समस्या होती है, तो हाइपोवेंटिलेशन धमनी कार्बन डाइऑक्साइड (श्वसन अम्लरक्तता) को बढ़ाता है और हाइपरवेंटिलेशन इसे कम करता है (श्वसन क्षाररक्तता), प्रत्येक फिर धीमी गुर्दे की क्षतिपूर्ति को प्रेरित करता है। चूंकि प्रत्येक प्राथमिक गड़बड़ी के लिए क्षतिपूर्ति की अपेक्षित मात्रा अनुमानित होती है, एक मापा गया मान जो अपेक्षित सीमा से विचलित होता है, एक सह-मौजूदा (मिश्रित) विकार का संकेत देता है।

Clinical relevance

यह शरीर विज्ञान धमनी रक्त गैसों की व्याख्या को रेखांकित करता है, जहां धमनी कार्बन डाइऑक्साइड, बाइकार्बोनेट और पीएच के बीच संबंध का उपयोग गड़बड़ी को वर्गीकृत करने और अपेक्षित-क्षतिपूर्ति नियमों के माध्यम से मिश्रित विकारों का पता लगाने के लिए किया जाता है। यह प्रविष्टि नियामक तंत्र और व्याख्यात्मक तर्क की व्याख्या करती है; यह संदर्भ और शैक्षिक सामग्री है और व्यक्तिगत निदान या उपचार का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

यहां संक्षेपित व्याख्यात्मक ढांचा, जिसमें बाइकार्बोनेट-केंद्रित शारीरिक दृष्टिकोण और मिश्रित विकारों की पहचान करने के लिए अपेक्षित-क्षतिपूर्ति संबंधों का उपयोग शामिल है, अम्ल-क्षार मूल्यांकन की व्यापक रूप से उद्धृत समीक्षाओं से लिया गया है।

History

अम्ल-क्षार संतुलन की मात्रात्मक समझ हेंडरसन और हैसलबाल्च के बीसवीं सदी के शुरुआती काम पर आधारित है, जिन्होंने पीएच को बाइकार्बोनेट और घुली हुई कार्बन डाइऑक्साइड के अनुपात से संबंधित किया था। फेफड़े और गुर्दे को पूरक नियामकों के रूप में मान्यता, और रक्त-गैस माप और अपेक्षित-क्षतिपूर्ति नियमों का विकास, चिकित्सकों और शरीर विज्ञानियों को प्राथमिक से प्रतिपूरक परिवर्तनों को अलग करने और मिश्रित गड़बड़ी की पहचान करने की अनुमति दी।

Debates

कौन सा ढांचा अम्ल-क्षार शरीर विज्ञान का सबसे अच्छा वर्णन करता है?

पारंपरिक बाइकार्बोनेट (हेंडरसन-हैसलबाल्च) दृष्टिकोण, बेस-एक्सेस दृष्टिकोण, और भौतिक रासायनिक (स्टीवर्ट) दृष्टिकोण एक ही गड़बड़ी के विभिन्न विवरण प्रदान करते हैं; इस बात पर बहस जारी है कि कौन सा सबसे उपयोगी है, हालांकि श्वसन चर, धमनी कार्बन डाइऑक्साइड, सभी के लिए केंद्रीय है।

Key figures

• Kenrick Berend
• Lawrence Henderson
• Karl Hasselbalch

Seminal works

• berend-2014
• berend-2010

Frequently asked questions

श्वसन रक्त की अम्लता को कैसे प्रभावित कर सकता है?

कार्बन डाइऑक्साइड रक्त में एक अम्ल के रूप में कार्य करता है, इसलिए वेंटिलेशन बढ़ाने से कार्बन डाइऑक्साइड हट जाता है और पीएच बढ़ जाता है, जबकि वेंटिलेशन कम करने से कार्बन डाइऑक्साइड बना रहता है और पीएच कम हो जाता है।

श्वसन क्षतिपूर्ति गुर्दे की क्षतिपूर्ति से तेज क्यों होती है?

वेंटिलेशन मिनटों के भीतर धमनी कार्बन डाइऑक्साइड को बदल सकता है, जबकि गुर्दे घंटों से दिनों में बाइकार्बोनेट उत्सर्जन को समायोजित करते हैं, इसलिए फेफड़े तीव्र प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं और गुर्दे धीमी, अधिक पूर्ण प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं।