जानवरों में एसिड-बेस बैलेंस में गड़बड़ी और इसका क्षतिपूर्ति
रंजीत आइच, श्वेता राजोरिया, ज्योत्सना शकरपुड़े, आम्रपाली भीमटे एवं अर्चना जैनपशु शरीर क्रिया एवं जैव रसायन विभाग, पशु चिकित्सा विज्ञान एवं पशुपालन महाविद्यालय, महू
स्वास्थ्य और बीमारी में रक्त पीएच में सभी परिवर्तन तीन चर में परिवर्तन के माध्यम से होते हैं: कार्बन डाइऑक्साइड, सापेक्ष इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता, और कुल कमजोर एसिड सांद्रता। एसिड बेस फिजियोलॉजी की आवश्यक अवधारणाओं की अच्छी समझ आवश्यक है ताकि त्वरित और सही निदान निर्धारित किया जा सके और उचित उपचार लागू किया जा सके। एसिड बेस के होमोस्टैटिक असंतुलन की जांच की जाती है क्योंकि शरीर सामान्य मापदंडों के भीतर पीएच संतुलन बनाए रखने का प्रयास करता है।
शरीर के प्रमुख बफर सिस्टम:• बीचवाला द्रव (आईएसएफ) – बाइकार्बोनेट, फॉस्फेट और प्रोटीन• रक्त – बाइकार्बोनेट, हीमोग्लोबिन, प्लाज्मा प्रोटीन और फॉस्फेट• इंट्रासेल्युलर तरल पदार्थ – प्रोटीन और फॉस्फेट• मूत्र – फॉस्फेट और अमोनिया• हड्डी – कैल्शियम कार्बोनेट
एसिड-बेस गड़बड़ी के प्रकार: अम्ल-क्षार संतुलन के चार प्रकार के विक्षोभ होते हैं। श्वसन अम्लरक्तता, चयापचय अम्लरक्तता, श्वसन क्षारमयता और चयापचय क्षारमयता।
1. श्वसन अम्लरक्तता (↓pH ↑PCO2): श्वसन अम्लरक्तता पीएच में कमी और pCO2 में वृद्धि की विशेषता है। बाइकार्बोनेट के सापेक्ष कार्बोनिक एसिड में वृद्धि जो बदले में प्रभावी वायुकोशीय वेंटिलेशन या श्वास (हाइपोवेंटिलेशन) में कमी के कारण होती है। कार्बन डाइऑक्साइड पर्याप्त रूप से समाप्त नहीं होता है और रक्त का pCO2 (H2CO3) बढ़ जाता है।
कारण: कोई भी विकार जो सामान्य प्रभावी वेंटिलेशन में हस्तक्षेप करता है, श्वसन अम्लरक्तता उत्पन्न कर सकता है। सबसे आम कारण प्राथमिक फुफ्फुसीय रोग हैं जैसे निमोनिया, वातस्फीति, कंजेस्टिव विफलता, अस्थमा, या श्वसन केंद्र के अवसाद में। अन्य कारण व्यापक फुफ्फुसीय रोग, इंट्रा-थोरेसिक घाव हैं जो सामान्य वेंटिलेशन को रोकते हैं, और रोग या दवाएं जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को प्रभावित करती हैं, मेडुलरी श्वसन केंद्र को बाधित कर सकती हैं और एक गहरा श्वसन एसिडोसिस पैदा कर सकती हैं। एक अतिरिक्त कारण एक बंद प्रणाली का उपयोग करने वाले वाष्पशील एजेंटों के साथ सामान्य संज्ञाहरण है और इन स्थितियों में, वेंटिलेशन को गंभीरता से कम किया जा सकता है जिससे श्वसन एसिडोसिस हो सकता है।क्षतिपूर्ति: श्वसन अम्लरक्तता के लिए क्षतिपूर्ति प्रतिक्रिया बाइकार्बोनेट की गुर्दे की अवधारण और हाइड्रोजन आयन का बढ़ा हुआ उत्सर्जन है। बाइकार्बोनेट के बजाय क्लोराइड आयन उत्सर्जित होता है। सामान्य संज्ञाहरण के कारण एक सकारात्मक दबाव वेंटिलेटर उपकरण के उपयोग और सामान्य संज्ञाहरण के दौरान धमनी रक्त गैसों की सावधानीपूर्वक निगरानी के माध्यम से सामान्य संज्ञाहरण के कारण समस्या उत्पन्न होती है।
2. चयापचय अम्लरक्तता (↓pH ↓HCO3 -): इसे प्राथमिक क्षार घाटा भी कहते हैं। यह चिकित्सकीय रूप से देखी गई एसिड-बेस बैलेंस की सबसे आम गड़बड़ी है। यह पीएच और बाइकार्बोनेट में कमी की विशेषता है। हाइड्रोजन आयनों के अतिरिक्त या बाइकार्बोनेट आयनों के नुकसान से चयापचय अम्लरक्तता का उत्पादन किया जा सकता है। एक एसिड लोड की प्रारंभिक बफरिंग ईसीएफ बफर द्वारा होती है, मुख्य रूप से बाइकार्बोनेट-कार्बोनिक एसिड बफर जोड़ी ।
कारण:
सबसे आम कारणों में लैक्टिक एसिडोसिस, केटोएसिडोसिस, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल समस्याएं, जैसे अपचन पेटी या दस्त, और गुर्दे की विफलता शामिल है, जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रोजन उत्सर्जित करने की क्षमता कम हो सकती है और इस प्रकार बाइकार्बोनेट बनाए रखा जा सकता है। शॉक और सेलुलर हाइपोक्सिया भी गंभीर चयापचय एसिडोसिस की ओर जाता है। मवेशियों और भेड़ों के कीटोसिस के साथ-साथ मधुमेह मेलेटस में, कीटोन निकायों के अत्यधिक उत्पादन मुख्य रूप से एसीटोएसेटिक एसिड और 3-हाइड्रॉक्सी ब्यूटिरिक एसिड जो कार्बनिक अम्ल होते हैं, चयापचय एसिडोसिस यानी कीटोएसिडोसिस के विकास की ओर ले जाते हैं।
क्षतिपूर्ति: चयापचय अम्लरक्तता जल्दी से पहचाना जाता है, और बढ़े हुए वेंटिलेशन की क्षतिपूर्ति श्वसन प्रतिक्रिया मिनटों के भीतर pCO2 की कमी शुरू कर देगी। चयापचय अम्लरक्तता के दीर्घकालिक सुधार के लिए वृक्क बाइकार्बोनेट प्रतिधारण की आवश्यकता होती है और मुख्य रूप से अमोनियम आयन के रूप में वृक्क अम्ल उत्सर्जन को बढ़ाता है। आंतरिक गुर्दे की बीमारी और वृक्क ट्यूबलर एसिडोसिस वाले रोगियों में चयापचय अम्लरक्तता का पूर्ण सुधार मुश्किल हो सकता है।
3. श्वसन क्षारमयता (↑pH ↓PCO2): श्वसन क्षारमयता तब होता है जब श्वसन तंत्र बहुत अधिक CO2 को समाप्त कर देता है। pCO2 की सीमा (30-35 एमएमएचजी) के नीचे यह कमी H+ पीढ़ी में कमी का कारण बनती है। घटती हुई H+ सांद्रता रक्त के pH को 7.45 की सामान्य सीमा से ऊपर बढ़ा देती है। हाइपरवेंटिलेशन का कारण बनने वाली कोई भी स्थिति श्वसन क्षारीयता का कारण बन सकती है। श्वसन क्षारमयता पीएच में वृद्धि और pCO2 में कमी के साथ जुड़ा हुआ है।
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कारण: श्वसन क्षारमयता हाइपरवेंटिलेशन के कारण होता है, जो फुफ्फुसीय रोग, कंजेस्टिव हार्ट फेल्योर या गंभीर एनीमिया से जुड़े हाइपोक्सिमिया से प्रेरित हो सकता है। यह जानवरों में दर्द या मनोवैज्ञानिक तनाव में देखा जा सकता है, जब श्वसन में वृद्धि होती है। यह हिस्टेरिकल हाइपरवेंटिलेशन, श्वसन प्रणाली को प्रभावित करने वाले केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की बीमारी, सैलिसिलेट विषाक्तता के प्रारंभिक चरण या श्वासयंत्र के अविवेकपूर्ण उपयोग में भी हो सकता है। कुत्तों और अन्य गैर-पसीने वाले जानवरों में हाइपरवेंटिलेशन हो सकता है क्योंकि वे अति ताप को रोकने के लिए गर्मी के नुकसान के लिए श्वसन वाष्पीकरण प्रक्रियाओं को नियोजित करते हैं।
क्षतिपूर्ति: इस गड़बड़ी के लिए मुआवजा क्लोराइड के बजाय बाइकार्बोनेट का बढ़ा हुआ गुर्दे का उत्सर्जन है। इससे प्लाज्मा क्लोराइड में वृद्धि होती है और प्लाज्मा बाइकार्बोनेट में कमी आती है। जैसे ही प्लाज्मा बाइकार्बोनेट घटता है, बाइकार्बोनेट-कार्बोनिक एसिड अनुपात कम हो जाता है और रक्त पीएच सामान्य की ओर बदल जाता है।
4. चयापचय क्षारमयता (↑pH ↑HCO3−): चयापचय क्षारमयता पीएच और बाइकार्बोनेट में वृद्धि की विशेषता है। मेटाबोलिक अल्कलोसिस घरेलू पशुओं में कुछ आवृत्ति के साथ होता है और आमतौर पर जुगाली करने वालों में पाचन संबंधी गड़बड़ी के साथ मनाया जाता है ।
कारण: बड़ी मात्रा में क्षार के अंतर्ग्रहण से क्षारीयता उत्पन्न हो सकती है, ऐसी स्थिति पेप्टिक अल्सर, उच्च आंतों में रुकावट, अम्लीय पेट की सामग्री की लंबे समय तक उल्टी के बाद या एचसीएल युक्त गैस्ट्रिक स्राव को अत्यधिक हटाने के बाद रोगियों के साथ हो सकती है। हाइपोकैलिमिया (पोटेशियम की गंभीर कमी) चयापचय क्षारीयता का कारण हो सकता है। हाइपोकैलिमिया इंट्रासेल्युलर हाइड्रोजन आयन एकाग्रता में वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ है।
क्षतिपूर्ति: श्वसन केंद्र में केमो-रिसेप्टर्स एल्कालोसिस को समझते हैं, और चयापचय क्षारीय के लिए श्वसन प्रतिक्रिया हाइपोवेंटिलेशन है जिसके परिणामस्वरूप pCO2 में वृद्धि होती है। चयापचय क्षारमयता में, गुर्दा अतिरिक्त प्रतिपूरक उपाय के रूप में बाइकार्बोनेट की बढ़ी हुई मात्रा का उत्सर्जन कर सकता है। बाइकार्बोनेट सांद्रता कम हो गई थी जबकि रक्त का CO2 तनाव बढ़ रहा था।
