ภาวะ Respiratory acidosis

ในแต่ละวัน ขบวนการเผาผลาญอาหารในร่างกายจะผลิตกรดในรูปของไฮโดรเจนไอออน (H⁺), แอมโมเนียมไออน (NH₄⁺), กรดแลคติก, กรดคีโต, ฯลฯ วันละ 13,000-20,000 mol แต่ร่างกายเรามีระบบควบคุมสมดุลกรด-ด่างที่มีประสิทธิภาพมากดังรูปข้างล่าง ทางฝั่งซ้าย ไตควบคุมการดูดกลับและขับออกของไฮโดรเจนไอออนและไบคาร์บอเนตทางปัสสาวะ แต่ขณะที่อยู่ในเลือด สองตัวนี้สามารถรวมกันเป็นกรดคาร์บอนิก แล้วแตกตัวเป็นน้ำกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทางฝั่งขวา ซึ่งจะถูกขับออกทางปอดผ่านทางลมหายใจ สมการนี้กลับไปกลับมาได้เพื่อคงรักษาสมดุลของกรด-ด่างในร่างกาย

นอกจากนั้นยังมีตัวบัพเฟอร์ในรูปของโปรตีน ฮีโมโกลบิน แอมโมเนีย ฟอสเฟส ซัลเฟต และสารน้ำอื่น ๆ ภายในและภายนอกเซลล์

ในภาวะปกติ pH ในร่างกายจะประมาณ 7.35-7.45 โดยคำนวณจาก pH = 6.1 + log₁₀ [HCO₃/ (0.03 x PaCO₂)]
ระดับไบคาร์บอเนตในเลือดประมาณ 22-26 mEq/L และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดจะประมาณ 35-45 mmHg

นิยามและสาเหตุ

ภาวะ Respiratory acidosis คือภาวะเลือดเป็นกรดที่เกิดจากร่างกายมีคาร์บอนไดออกไซด์ > 45 mmHg (Hypercapnia) ซึ่งเกิดได้จาก 3 กลไก คือ

1. ระบบหายใจเสีย จาก
• ศูนย์การหายใจในสมองถูกกด เช่น มีก้อนในสมอง ได้รับบาดเจ็บที่ศีรษะ ได้รับยาที่กดการหายใจ
• มีความผิดปกติของทรวงอกหรือปอด เช่น ทรวงอกผิดรูป ทรวงอกทะลุ ปอดบวม น้ำท่วมปอด ปอดแตก ภาวะหยุดหายใจขณะหลับ
• หลอดลมตีบหรืออุดตัน เช่น โรคหอบหืด หรือสำลักวัตถุลงไปในหลอดลม
• มีภาวะกล้ามเนื้ออ่อนแรงจนหายใจลำบาก
• ใส่เครื่องช่วยหายใจที่ตั้งค่าไว้ต่ำเกินไป
2. ร่างกายผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ออกมามากกว่าปกติ พบได้ใน
• ภาวะที่ร่างกายมีอุณหภูมิมาก (Malignant hyperthermia)
• ไทรอยด์เป็นพิษรุนแรง (Thyroid storm)
• เนื้องอกต่อมหมวกไตชนิด Pheochromocytoma
• ติดเชื้อในกระแสเลือดระยะแรก
• ตับวาย
3. อากาศที่หายใจเข้าไปมีปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูงกว่าปกติ เช่น นอนคลุมโปง หายใจในถุง อยู่ในห้องที่ไม่มีการหมุนเวียนของอากาศเพียงพอต่อจำนวนคน หรือในบรรยากาศมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูงกว่าปกติ

ผลของภาวะ Respiratory acidosis

เนื่องจากร่างกายมีการปรับแก้ความผิดปกติตลอดเวลา การแก้ภาวะ Respiratory acidosis แบ่งเป็น 2 ช่วง คือ

ช่วง 1-3 วันแรก (Acute respiratory acidosis)

คาร์บอนไดออกไซด์สามารถละลายได้ในไขมัน จึงซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปกดเมตาบอลิซึมภายในเซลล์ได้ ศูนย์หายใจในสมองและ peripheral chemoreceptors (หากไม่ถูกกด) จะกระตุ้นให้เราหายใจเร็วขึ้นเพื่อขับคาร์บอนไดออกไซด์ที่คั่งออก หัวใจเต้นเร็วขึ้น หลอดเลือดส่วนปลายขยายตัวจากภาวะกรด จึงเพิ่มเลือดมาเลี้ยงตามอวัยวะต่าง ๆ รวมทั้งสมอง ความดันภายในกะโหลกศีรษะจึงเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจทำให้ปวดศีรษะ มึนงง สับสน หรืออาจถึงขั้นหมดสติ

ช่วงแรกของภาวะคาร์บอนไดออกไซด์คั่งมักพบร่วมกับการขาดออกซิเจน ซึ่งทั้งคู่ทำให้ซึมลง หายใจเร็ว หัวใจเต้นเร็ว ความดันโลหิตลด

ในภาวะที่เลือดเป็นกรดจะเพิ่ม ionized calcium เล็กน้อย และ potassium ภายในเซลล์จะออกมานอกเซลล์ ทำให้ระดับโพแทสเซียมในเลือดสูงขึ้นเล็กน้อย

ช่วง 3 วันถัดจากนั้น (Chronic respiratory acidosis)

ไตจะค่อย ๆ เก็บไบคาร์บอเนตกลับและขับไฮโดรเจนไอออนออก (เห็นผลสูงสูดประมาณวันที่ 3-5) ทำให้ระดับ HCO₃ ในเลือดสูงขึ้น pH ในเลือดจึงค่อย ๆ กลับมาเป็นปกติ

การขับไฮโดรเจนไอออน (H⁺) ทิ้ง ไตต้องดูดโซเดียมไอออน (Na⁺) กลับ แต่คลอไรด์ไอออน (Cl^-) ไม่ถูกดูดกลับด้วย ระดับ Cl ในเลือดจึงลดลง

ในการขับไฮโดรเจนไอออนทิ้ง ไตต้องสร้างแอมโมเนีย (NH₃) เพิ่มขึ้นเพื่อบัพเฟอร์ไฮโดรเจนไอออนในท่อไต หากตรวจปัสสาวะจะพบ NH₄Cl เพิ่มขึ้น

หากการหายใจกลับมาเป็นปกติโดยเร็ว การแก้ไขของไตที่ค่อนช้างช้าจะทำให้เกิดภาวะ "Post hypercapnic alkalosis" เพราะปอดขับคาร์บอนไดออกไซด์ที่คั่งออกหมดแล้ว pH ที่เป็นกรดจะกลับมาปกติอย่างรวดเร็ว แต่ไตยังคงดูดไบคาร์บอเนตกลับอยู่ จึงทำให้เลือดเป็นด่างจากมีไบคาร์บอเนตมากเกินไป แต่ร่างกายก็จะค่อย ๆ ปรับสมดุลกรด-ด่างจนเข้าที่เองในภายหลัง

แนวทางการวินิจฉัย

ภาวะ Respiratory acidosis วินิจฉัยจากการตรวจ Arterial blood gas โดย pH ในเลือด < 7.35 และ PaCO₂ > 45 mmHg

สิ่งสำคัญในการแยกภาวะ Acute กับ Chronic respiratory acidosis หากไม่ได้ประวัติชัดเจน คือดูการเปลี่ยนแปลงของ pH และ HCO₃ จาก arterial blood gas

ในภาวะ Acute respiratory acidosis ทุก ๆ PaCO₂ ที่เพิ่มขึ้น 10 mmHg จะทำให้ pH ลดลงจากเดิม 0.08 และ HCO₃ เพิ่มขึ้นจากเดิม 1 mEq/L

ในภาวะ Chronic respiratory acidosis ทุก ๆ PaCO₂ ที่เพิ่มขึ้น 10 mmHg จะทำให้ pH ลดลงจากเดิม 0.03 และ HCO₃ เพิ่มขึ้นจากเดิม 3.5 mEq/L หากภาวะ respiratory acidosis หายไป ประมาณ 1 สัปดาห์ pH ในเลือดจะกลับมาเป็นปกติ (ยกเว้นไตมีปัญหา)

นอกจากนั้น การเอกซเรย์ทรวงอกและการคำนวณ A-a gradient จาก arterial blood gas จะช่วยแยกสาเหตุในปอดออกจากสาเหตุอื่น

สำหรับรายที่หมดสติและสงสัยโรคในสมอง เช่น ตรวจพบรูม่านตาไม่เท่ากันหรือไม่ตอบสนองต่อแสง มีประวัติชัก มีแขนขาอ่อนแรงครึ่งซีก จำเป็นต้องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์สมองเพื่อหาสาเหตุที่แน่ชัดด้วย

แนวทางการรักษา

ภาวะ respiratory acidosis เป็นภาวะฉุกเฉินที่ต้องช่วยการหายใจให้เพียงพอก่อน ในรายที่กระวนกระวาย หายใจหอบมาก ต้องให้ออกซิเจนหรือใส่ท่อช่วยหายใจ ถ้าฟังปอดมีเสียงหลอดลมตีบควรให้ยาขยายหลอดลมพ่นด้วย ในรายที่หมดสติหรือมีความดันโลหิตต่ำต้องให้สารน้ำพยุงความดัน เมื่ออาการคนไข้พ้นวิกฤตแล้วจึงค่อยสอบถามประวัติและสืบหาสาเหตุต่อไป

บรรณานุกรม

1. Christ Nickson. 2020. "Respiratory Acidosis." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Life in the Fastlane. (9 มกราคม 2564).
2. "Respiratory Acidosis." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Wikipedia. (9 มกราคม 2564).
3. Shivani Patel and Sandeep Sharma. 2020. "Respiratory Acidosis." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา StatPearls [Internet] (9 มกราคม 2564).
4. Nazir A Lone. 2020. "Respiratory Acidosis." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Medscape. (9 มกราคม 2564).
5. James L. Lewis, III. 2020. "Respiratory Acidosis." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา MSD Manual. (9 มกราคม 2564).
6. "Calculated PaCO2." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา familypractice NOTEBOOK. (10 มกราคม 2564).
7. Brandon Peters. 2020. "An Overview of Respiratory Acidosis." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Verywellhealth.com. (9 มกราคม 2564).