pH نرمال خون چیست؟

pH خون نشاندهنده اسیدی یا قلیایی بودن آن است که یک خاصیت بسیار مهم خون است و بالا یا پایین‌تر بودن آن از حد نرمال، می‌تواند نشاندهنده مشکلی در بدن باشد. مقیاس pH، از صفر (به شدت اسیدی) تا ۱۴ (به شدت بازی یا قلیایی) متغیر است. pH ۷ که در وسط این مقیاس است، به معنی خنثی بودن است. خون به طور معمول کمی قلیایی است و محدوده طبیعی آن در حدود ۷.۳۵ تا ۷.۴۵ است. معمولاً بدن pH خون را نزدیک به ۷.۴۰ نگه می‌دارد.

پزشک با اندازه گیری pH و سطح دی اکسید کربن (اسید) و بی‌کربنات (باز) در خون، تعادل اسید-باز را در بدن فرد ارزیابی می‌کند.

تعادل pH توسط چه عضوی در بدن انجام می‌شود؟

تعادل اسید و باز خون در بدن به شدت کنترل می‌شود زیرا حتی یک انحراف جزئی از محدوده طبیعی می‌تواند به شدت بر بسیاری از اندام‌ها تأثیر بگذارد. بدن از مکانیسم‌های مختلفی برای کنترل تعادل اسید و باز خون استفاده می‌کند. در این مکانیسم‌ها ارگان‌های زیر نقش دارند:

• ریه‌
• کلیه‌
• سیستم‌های بافر

مطلب مرتبط: بدنتان اسیدی است یا قلیایی؟

نقش ریه‌ها در کنترل تعادل اسید باز

یکی از مکانیسم هایی که بدن برای کنترل pH خون استفاده می‌کند، آزادسازی دی اکسید کربن از طریق ریه‌هاست. دی اکسید کربن، که اسیدیته خفیفی دارد، محصول زائد متابولیسم اکسیژن و مواد مغذی (که همه سلول‌ها به آن نیاز دارند) است و به همین دلیل دائماً توسط سلول‌ها تولید می‌شود. سپس از سلول‌ها وارد خون می‌شود. خون دی اکسید کربن را به ریه‌ها می‌برد و در آنجا از طریق بازدم دفع می‌شود. با تجمع دی اکسید کربن در خون، pH خون کاهش می‌یابد (اسیدیته افزایش می‌یابد).

مغز با کنترل سرعت و عمق تنفس (تهویه)، میزان دی اکسید کربن بازدمی را تنظیم می‌کند. مقدار دی اکسید کربن بازدمی و در نتیجه PH خون با سریع‌تر و عمیق‌تر شدن تنفس افزایش می‌یابد (قلیایی می‌شود). با تنظیم سرعت و عمق تنفس، مغز و ریه‌ها قادرند PH خون را دقیقه به دقیقه تنظیم کنند.

نقش کلیه‌ها در کنترل تعادل اسید باز

کلیه‌ها می‌توانند با دفع اسیدها یا بازهای اضافی بر PH خون تأثیر بگذارند. کلیه ها توانایی تغییر مقدار اسید یا باز دفع شده را دارند، اما از آنجایی که این تنظیمات را کندتر از ریه‌ها انجام می‌دهند، این جبران معمولاً چندین روز طول می‌کشد.

نقش سیستم‌های بافر در کنترل تعادل اسید باز

مکانیسم دیگری برای کنترل pH خون شامل استفاده از سیستم‌های بافر شیمیایی است که از تغییرات ناگهانی اسیدیته و قلیایی جلوگیری می‌کند. سیستم های بافر pH، ترکیبی از اسیدهای ضعیف طبیعی بدن و بازهای ضعیف هستند. این اسیدها و بازهای ضعیف به صورت جفتی وجود دارند که در شرایط pH معمولی در تعادل هستند. سیستم‌های بافر pH به صورت شیمیایی کار می‌کنند تا با تنظیم نسبت اسید و باز، تغییرات در pH محلول را به حداقل برسانند.

مهمترین سیستم بافر pH در خون شامل اسید کربنیک (اسید ضعیفی است که از دی اکسید کربن محلول در خون تشکیل می‌شود) و یون‌های بی‌کربنات (باز ضعیف) است.

انواع اختلالات اسید و باز

دو ناهنجاری در تعادل اسید و باز وجود دارد:

1. اسیدوز: خون دارای اسید بیش از حد (یا باز بسیار کم) است که در نتیجه pH خون کاهش می‌یابد.
2. آلکالوز: خون باز بیش از حد (یا اسید بسیار کم) دارد و در نتیجه pH خون افزایش می‌یابد.

اسیدوز و آلکالوز بیماری نیستند بلکه نتیجه طیف گسترده‌ای از اختلالات هستند. وجود اسیدوز یا آلکالوز سرنخ مهمی را برای پزشکان فراهم می‌کند که یک مشکل جدی وجود دارد.

انواع اسیدوز و آلکالوز

اسیدوز و آلکالوز بسته به علت اصلی آنها به دو دسته زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:

1. متابولیک
   اسیدوز متابولیک و آلکالوز متابولیک در اثر عدم تعادل در تولید اسیدها یا بازها و دفع آنها توسط کلیه‌ها ایجاد می‌شود.
2. تنفسی
   اسیدوز تنفسی و آلکالوز تنفسی در اثر تغییر در بازدم و دفع دی اکسید کربن به دلیل اختلالات ریوی یا تنفسی ایجاد می‌شود.

افراد ممکن است بیش از یک اختلال اسید-باز داشته باشند.

جبران اختلالات اسید-باز

هر اختلال اسید-باز مکانیزم‌های جبرانی خودکاری را تحریک می‌کند که pH خون را به سمت نرمال برمی‌گرداند. به طور کلی، سیستم تنفسی اختلالات متابولیک را جبران می‌کند در حالی که مکانیسم‌های متابولیک اختلالات تنفسی را جبران می‌کنند.

مکانیسم‌های جبرانی ممکن است PH را نزدیک به نرمال بازگردانند. اما اگر pH خون به طور قابل توجهی تغییر کرده باشد، به این معنی است که توانایی بدن برای جبران از بین می‌رود. در چنین مواردی، پزشکان فوراً علت اصلی اختلال اسید-باز را جستجو و درمان می‌کنند.

اسیدوز

اسیدوز ناشی از تولید بیش از حد اسید در خون یا از دست دادن بیش از حد بی‌کربنات از خون (اسیدوز متابولیک) یا در اثر تجمع دی‌اکسید کربن در خون است که ناشی از عملکرد ضعیف ریه یا تنفس ضعیف (اسیدوز تنفسی) است. اسیدیته خون زمانی افزایش می‌یابد که افراد موادی مصرف کنند که حاوی اسید است یا اسید تولید می‌کند یا زمانی که ریه‌ها دی اکسید کربن کافی دفع نمی‌کنند.

• افراد مبتلا به اسیدوز متابولیک اغلب حالت تهوع، استفراغ و خستگی دارند و ممکن است سریع‌تر و عمیق‌تر از حد طبیعی نفس بکشند.
• افراد مبتلا به اسیدوز تنفسی اغلب سردرد و گیجی دارند و تنفس ممکن است کم عمق، آهسته یا هر دو به نظر برسد.

اگر افزایش اسید بر سیستم‌های کنترل اسید و باز بدن غلبه کند، خون اسیدی می‌شود. با کاهش PH خون (اسیدی‌تر شدن خون)، قسمت‌هایی از مغز که تنفس را تنظیم می‌کنند، تحریک می‌شوند تا تنفس سریع‌تر و عمیق‌تری ایجاد کنند ( جبران تنفسی اختلال اسید و باز). تنفس سریع‌تر و عمیق‌تر، میزان دی‌اکسید کربن بازدمی را افزایش می‌دهد که pH خون را به حالت طبیعی باز می‌گرداند.

کلیه ها نیز سعی می‌کنند با دفع اسید بیشتر از طریق ادرار جبران کنند. با این حال، اگر بدن به تولید بیش از حد اسید ادامه دهد، هر دو مکانیسم را می‌تواند تحت تاثیر قرار دهد و منجر به اسیدوز شدید و در نهایت مشکلات قلبی و کما شود.

علل اسیدوز

اسیدوز بسته به علت اصلی آن به دو دسته تقسیم‌بندی می‌شود:

1. متابولیک
2. تنفسی

اسیدوز متابولیک

علل متفاوتی می‌توانند باعث اسیدوز متابولیک شوند از جمله:

• اسیدوز متابولیک زمانی ایجاد می‌شود که مقدار اسید در بدن به علت مصرف ماده‌ای که اسیدی است یا ماده‌ای که می‌تواند به یک اسید تجزیه شود مثل الکل چوب (متانول)، ضد یخ (اتیلن گلیکول) یا دوز بالای آسپرین (اسید استیل سالیسیلیک)، افزایش یابد. بسیاری از داروها و سموم دیگر نیز می‌توانند باعث اسیدوز شوند.
• اسیدوز متابولیک همچنین می‌تواند در نتیجه متابولیسم غیرطبیعی رخ دهد. بدن در مراحل پیشرفته شوک (اسیدوز لاکتیک) و در دیابت نوع ۱ که به خوبی کنترل نشده است (کتواسیدوز دیابتی) اسید اضافی تولید می‌کند.
• زمانی که کلیه‌ها به طور طبیعی کار نمی‌کنند (نارسایی کلیه) و بنابراین قادر به دفع مقادیر کافی اسید از طریق ادرار نیستند، حتی تولید مقادیر طبیعی اسید ممکن است منجر به اسیدوز شود .
• یکی دیگر از علت‌ها زمانی است که بدن بیش از حد باز (قلیا) را از دست بدهد. به عنوان مثال، بی‌کربنات می تواند از طریق دستگاه گوارش به دلیل اسهال یا ایلئوستومی از بین برود.

اسیدوز تنفسی

علل متفاوتی می‌توانند باعث اسیدوز تنفسی شوند از جمله:

• اسیدوز تنفسی زمانی ایجاد می‌شود که ریه‌ها دی‌اکسیدکربن را به اندازه کافی دفع نمی‌کنند (تهویه ناکافی)، مثل زمان‌هایی که فرد دچار اختلالاتی است که به شدت ریه‌ها را تحت تاثیر قرار می‌دهند (مانند بیماری مزمن انسدادی ریه، پنومونی شدید، نارسایی قلبی و آسم).
• اسیدوز تنفسی همچنین می‌تواند هنگامی که فردی مبتلا به اختلالات مغزی یا اختلالات اعصاب یا ماهیچه‌های قفسه سینه (مانند سندرم گیلن باره یا اسکلروز جانبی آمیوتروفیک) باشد که تنفس را مختل می کنند، رخ دهد.
• علاوه بر این، افراد زمانی که تنفسشان به دلیل مصرف بیش از حد آرام‌بخش مثل مواد مخدر، الکل یا داروهای قوی که باعث خواب می‌شوند (مسکن‌ها) کند شود، ممکن است دچار اسیدوز تنفسی شوند. در نتیجه کندی تنفس، سطح اکسیژن خون ممکن است پایین باشد.
• اختلال تنفس در خواب (به عنوان مثال، آپنه خواب) می‌تواند به طور مکرر باعث توقف تنفس و در نتیجه اسیدوز تنفسی شود.

علائم اسیدوز

۱. در اسیدوز متابولیک خفیف، افراد ممکن است علائمی نداشته باشند اما معمولاً علائم زیر را تجربه می‌کنند:

• خستگی
• حالت تهوع
• استفراغ
• تنفس عمیق‌تر و کمی سریع‌تر می‌شود (زیرا بدن سعی می‌کند اسیدوز را با دفع بیشتر دی اکسید کربن اصلاح کند).

با بدتر شدن اسیدوز، افراد دچار احساس ضعف و خواب آلودگی شدید می‌شوند و ممکن است به طور فزاینده‌ای احساس گیجی و تهوع کنند. در نهایت، در موارد شدید، ممکن است مشکلات قلبی ایجاد شود و فشار خون کاهش یابد و منجر به شوک، کما و مرگ شود.

۲. در اسیدوز تنفسی، اولین علائم عبارت‌اند از:

• خواب آلودگی
• سردرد

با ناکافی شدن اکسیژن خون، خواب‌آلودگی ممکن است به حالت بی‌حالی و کما تبدیل شود. اگر تنفس متوقف شود یا به شدت مختل شود، بی‌حسی و کما می‌توانند در عرض چند ثانیه تا چند ساعت ایجاد شود.

تشخیص اسیدوز

آزمایشات خون

تشخیص اسیدوز به طور کلی نیاز به اندازه گیری pH خون و دی‌اکسیدکربن در نمونه خون شریانی دارد که معمولاً از شریان رادیال مچ گرفته می‌شود. از خون شریانی استفاده می‌شود زیرا خون وریدی معمولاً هنگام اندازه گیری وضعیت pH بدن قابل اعتماد نیست.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد علت اسیدوز، پزشکان سطح بی‌کربنات خون را نیز اندازه گیری می‌کنند. سپس آزمایش‌های خون اضافی برای کمک به تعیین علت خاص انجام می‌شود.

درمان اسیدوز

درمان اسیدوز شامل دو مورد کلی می‌شود:

1. درمان علت
2. گاهی اوقات تجویز مایعات با بی‌کربنات که توسط ورید داده می‌شود.

تقریباً همیشه، درمان اسیدوز در جهت معکوس کردن و برطرف کردن علت آن است و به ندرت استفاده از داروهای قلیایی مانند بی کربنات برای معکوس کردن اسیدوز.

• در اسیدوز متابولیک، درمان در درجه اول به علت آن بستگی دارد. به عنوان مثال، ممکن است استفاده از انسولین برای کنترل دیابت یا حذف ماده سمی از خون در موارد مسمومیت، لازم باشد.
• در اسیدوز تنفسی، درمان با هدف بهبود عملکرد ریه‌ها انجام می‌شود. داروهایی که راه‌های هوایی را باز می‌کنند (گشادکننده‌های برونش، مانند آلبوترول) ممکن است به افرادی که بیماری‌های ریوی مانند آسم و بیماری انسدادی مزمن ریه (COPD) دارند، کمک کند. آرامبخشی ناشی از داروها و سایر مواد گاهی اوقات می‌تواند با پادزهرهایی معکوس شود. افرادی که به هر دلیلی دچار اختلال شدید تنفسی یا اختلال عملکرد ریه هستند، ممکن است به تهویه مکانیکی برای کمک به تنفس نیاز داشته باشند.

اسیدوز شدید نیز زمانی که به تلاش‌ها برای درمان علت پاسخ نمی‌دهد، ممکن است مستقیماً درمان شود. در چنین مواردی، بی‌کربنات ممکن است به صورت داخل وریدی داده شود. با این حال، بی کربنات تنها تسکین موقتی را فراهم می‌کند و ممکن است عوارضی داشته و باعث آسیب شود.

آلکالوز

آلکالوز، قلیایی بودن بیش از حد خون است که در اثر فراوانی بی‌کربنات در خون، از دست دادن اسید از خون (آلکالوز متابولیک)، یا به دلیل سطح پایین دی‌اکسیدکربن در خون که ناشی از تنفس سریع یا عمیق است (آلکالوز تنفسی) ایجاد می‌شود.

افراد ممکن است تحریک پذیری، انقباض عضلانی، گرفتگی عضلات و اسپاسم عضلانی داشته باشند.

آلکالوز متابولیک با جایگزینی آب و نمک‌های معدنی مانند سدیم و پتاسیم (الکترولیت‌ها) و اصلاح علت درمان می‌شود.

علل آلکالوز

اگر بی‌کربنات بیش از حد در خون، از دست دادن اسید از خون، یا سطح پایین دی‌اکسیدکربن در خون بر سیستم‌های کنترل اسید-باز بدن غلبه کند، خون قلیایی می‌شود. آلکالوز بسته به علت اصلی آن به موارد زیر تقسیم‌بندی می‌شود:

1. متابولیک
2. تنفسی

آلکالوز متابولیک

آلکالوز متابولیک زمانی ایجاد می‌شود که بدن:

• اسید زیادی را از دست بدهد.
  به عنوان مثال، اسید معده در طول دوره‌های استفراغ طولانی‌مدت یا زمانی که اسید معده با لوله معده ساکشن می‌شود (که گاهی در بیمارستان‌ها رخ می‌دهد) از بین می‌رود.
• بیش از حد باز (قلیا) دریافت کند.
  در موارد نادر، آلکالوز متابولیک در فردی که باز (قلیا) بیش از حد از موادی مانند جوش شیرین (بی کربنات سودا) دریافت کرده، ایجاد می‌شود.

علاوه بر این، آلکالوز متابولیک زمانی ایجاد می‌شود که از دست دادن بیش از حد مایعات و الکترولیت‌ها (مانند سدیم یا پتاسیم) بر توانایی کلیه‌ها برای حفظ تعادل اسید و باز تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، از دست دادن پتاسیم در حدی که باعث آلکالوز متابولیک شود، ممکن است در اثر فعالیت بیش از حد غده فوق کلیوی یا استفاده از دیورتیک‌ها (به عنوان مثال، تیازیدها، فوروزماید، یا اسید اتاکرینیک) باشد.

آلکالوز تنفسی

آلکالوز تنفسی زمانی ایجاد می شود که:

• تنفس سریع و عمیق (هیپرونتیلاسیون) باعث دفع بیش از حد دی‌اکسیدکربن از جریان خون شود.
  شایع ترین علت هیپرونتیلاسیون و در نتیجه آلکالوز تنفسی، اضطراب است. سایر علل هیپرونتیلاسیون و در نتیجه آلکالوز تنفسی عبارتند از: درد، سطوح پایین اکسیژن در خون، تب و مصرف بیش از حد آسپرین (که می‌تواند باعث اسیدوز متابولیک نیز شود).

علائم آلکالوز

• تحریک پذیری
• انقباض و گرفتگی عضلات
• سوزن سوزن شدن در انگشتان دست و پا و اطراف لب
  سوزن سوزن شدن (پارستزی) یک شکایت رایج در هیپرونتیلاسیون به دلیل اضطراب است.

گاهی اوقات آلکالوز هیچ علامتی ایجاد نمی کند. اگر آلکالوز شدید باشد، اسپاسم عضلانی دردناک (تتانی) می‌تواند ایجاد شود.

تشخیص آلکالوز

• آزمایشات خون
• آزمایشات ادرار

پزشک تعادل اسید و باز فرد را با اندازه گیری pH، سطح دی‌اکسیدکربن (اسید) و بی‌کربنات (باز) خون ارزیابی می‌کند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد علت آلکالوز، پزشکان همچنین سطح الکترولیت‌ها را در نمونه خون و ادرار اندازه گیری می‌کنند.

درمان آلکالوز

درمان اسیدوز شامل سه مورد کلی می‌شود:

• درمان علت
  تقریباً همیشه، درمان آلکالوز در جهت معکوس کردن علت است. پزشکان به ندرت از اسیدهایی مانند اسیدکلریدریک برای معکوس کردن آلکالوز استفاده می‌کنند.
• در آلکالوز متابولیک، جایگزینی آب و الکترولیت‌ها (سدیم و پتاسیم)
  این درمان در حین درمان علت مشکل داده می‌شود. به ندرت، هنگامی که آلکالوز متابولیک بسیار شدید است، اسید رقیق به صورت داخل وریدی تجویز می شود.
• در آلکالوز تنفسی، دادن اکسیژن در صورت لزوم یا ایجاد اطمینان و آرامبخشی به فردی که به دلیل اضطراب، تهویه بیش از حد دارد.
  در آلکالوز تنفسی، اولین قدم این است که اطمینان حاصل شود که فرد اکسیژن کافی دارد. سپس پزشک به دنبال علت جدی مانند عفونت می‌گردد. اگر درد باعث تنفس سریع فرد شود، معمولاً تسکین درد با مسکن کافی است.
  هنگامی که آلکالوز تنفسی به دلیل اضطراب یا حمله پانیک ایجاد شود، تلاش آگاهانه برای آرامش و تنفس آهسته ممکن است باعث از بین رفتن این مشکل شود. اطمینان دادن و حمایت عاطفی می‌تواند کمک کند، و نفس کشیدن در یک کیسه کاغذی (نه پلاستیکی) ممکن است به افزایش سطح دی‌اکسیدکربن در خون کمک کند، زیرا فرد پس از بازدم دی‌اکسیدکربن را دوباره به داخل سیستم تنفسی خود وارد می‌کند.