สมดุลของเหลวในร่างกายสัตว์

สมดุลของเหลวในร่างกายสัตว์
   
ในสัตว์ชั้นสูงขณะที่กินอาหารเข้าไปใหม่ๆ นั้น อาหารที่ถูกย่อยแล้วจะถูกดูดซึมจากลำไส้เล็กเข้าสู่ตาข่ายเส้นเลือดดำ และท่อน้ำเหลืองรอบๆ ลำไส้ ทำให้ส่วนประกอบของสารภายในเลือดเพิ่มปริมาณขึ้นอย่างมากมาย เลือดดำจากลำไส้ จะมีทั้งกรดอะมิโน ซึ่งได้จากการย่อยของอาหารจำพวกโปรตีน น้ำตาลกลูโคสซึ่งได้จากการย่อยของอาหาร จำพวกแป้ง กรด มัน และกลีเซอรัล ซึ่งเกิดจากการย่อยของอาหารพวกไขมัน ถ้าร่างกายไม่มีขบวนการเปลี่ยนสภาพของอาหาร ที่ดูดจากลำไส้เข้าสู่เลือด อย่างฉับพลันทันทีแล้ว จะมีผลทำให้ปริมาณของสารประกอบภายในเลือดเพิ่มขึ้นอย่างมากมาย ทำให้ร่างกายไม่สามารถปรับให้ส่วนประกอบของสารต่างๆ ที่ละลายอยู่ในเลือดกลับคืนมาสู่สภาวะสมดุลได้ ชีวิตนั้นก็จะตายไปในที่สุด

คน และสัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิดสามารถแก้ปัญหาดังกล่าวได้ โดยมีตับซึ่งเป็นอวัยวะที่อยู่ไม่ไกลจากลำไส้เท่าใดนัก เส้นเลือดฝอยที่แผ่อยู่ที่ผนังลำไส้จะมารวมกันเป็นเส้นเลือดดำเส้นสั้นๆ แต่มีขนาดใหญ่เรียกว่า เส้นเลือดดำเฮปาติค พาร์ตัล (hepatic partal vein) เส้นเลือดดำนี้ตรงมาที่ตับ แล้วก็แตกออกเป็นตาข่าย ของเส้นเลือดฝอยเล็กๆ ซอกแซกอยู่ในเนื้อเยื่อของตับ ก่อนที่จะรวมตัวกันใหม่อีกครั้งเป็นเส้นเลือดดำใหญ่นำเลือดจากตับ ไปรวมกับเส้นเลือดดำอื่นๆ เปิดเข้าสู่หัวใจ

เมื่อตับรับเอาเลือดที่นำอาหารที่ย่อยแล้วจากลำไส้เข้ามา ตับจะทำหน้าที่เป็นด่านสำคัญที่สุดในร่างกาย คอยสกัดกั้นอาหาร ที่ถูกดูดเข้าสู่เส้นเลือด และคอยควบคุมให้อยู่ในระดับสมดุล หน้าที่ของตับที่เกี่ยวข้องกับการรักษาสมดุลของของเหลวในเลือดมี ดังนี้ คือ

๑. ควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด 

อาหารจำพวกน้ำตาลซึ่งถูกดูดจากลำไส้เล็กผ่านเส้นเลือด เฮปาติค พาร์ตัล เข้าสู่ตับนั้น ถ้ามีปริมาณมากเกินไป ตับจะสะสมน้ำตาลส่วนเกินนี้เอาไว้โดยเปลี่ยนเป็นแป้ง (ไกลโคเจน) เพื่อเก็บเอาไว้ใช้ในยามที่ร่างกายต้องการ ทำให้มีน้ำตาลเหลืออยู่ในเส้นเลือดที่ออกไปจากตับสูงกว่าที่พบในเส้นเลือดแดง ซึ่งนำน้ำตาลไปให้เซลล์ทั่วร่างกายใช้เพียงเล็กน้อย ถ้าเลือดดำจากตับที่ผ่านเข้าสู่เส้นเลือดดำใหญ่วีนาคาวา ซึ่งรวมเลือดที่ใช้แล้วกลับสู่หัวใจมีน้ำตาลในเลือดต่ำกว่าเลือดแดงเมื่อไร ตับก็จะช่วยปรับให้เลือดดำซึ่งไหลเข้าสู่หัวใจมีระดับน้ำตาลเพิ่มขึ้นเท่ากับที่พบในเลือดแดง หลังจากเลือดดำได้รับออกซิเจนจากปอดก็จะไหลกลับหัวใจอีกครั้ง ดังนั้นเลือดแดงที่ไปเลี้ยงร่างกาย นอกจากจะมีน้ำตาลสูงกว่าเลือดดำที่นำเลือดมาจากส่วนต่างๆ ของร่างกาย (ยกเว้นจากตับ) แล้ว ยังมีออกซิเจน นำไปให้เซลล์ใช้ต่อไปได้ด้วย 

ถ้าเรากินอาหารพวกคาร์โบไฮเดรตมากเกินไปจนตับไม่สามารถเปลี่ยนน้ำตาลกลู- โคสให้เป็นไกลโคเจนได้หมด ตับจะเปลี่ยนน้ำตาลส่วนเกินไปเป็นไขมัน แล้วนำไปสะสมไว้ในเยื่อมันตามแหล่งต่างๆ ทั่วร่างกาย 

แม้ว่าจะมีน้ำตาลส่วนเกินถูกดูดมาจากลำไส้มากเท่าไรก็ตาม ตับก็จะคอยช่วยขจัดปริมาณของน้ำตาลส่วนเกิน ที่ได้จากอาหารได้อย่างมหัศจรรย์ยิ่ง ยกเว้นผู้ซึ่งเป็นโรคเกี่ยวกับตับ เช่น ตับแข็งเนื่องจากดื่มสุรามากเกินไป ไวรัสลงตับ หรือเป็นมะเร็งที่ตับ ฯลฯ ซึ่งจะทำให้ความสามารถในการเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นไกลโคเจนและไขมันของตับลดลง ถ้าถึงขั้นตับไม่สามารถทำงานได้เลยแล้ว ก็จะทำให้ตายได้ เพราะร่างกายจะ ไม่สามารถรักษาสมดุลของของเหลวได้อีกต่อไป 

คนที่กินข้าวมากๆ ถ้าไม่ออกกำลังกายมักจะอ้วนลงพุง เพราะตรงบริเวณท้องน้อย มีเยื่อมันมากกว่าบริเวณอื่น จึงเก็บไขมัน ซึ่งได้จากการเปลี่ยนแปลงของน้ำตาลกลูโคสส่วนเกินได้มาก 

เวลาร่างกายขาดอาหาร ขบวนการต่างๆ ที่กล่าวมาจะเกิดขึ้นในทางตรงข้าม เพราะเส้นเลือด ซึ่งนำเลือดจากลำไส้เล็ก สู่เส้นเลือดดำเฮปาติค พาร์ตัล ซึ่งไหลเข้าสู่ตับไม่มี น้ำตาลกลูโคสหรือมีอยู่ในระดับต่ำกว่าปกติมาก ในสภาวะเช่นนี้ ตับจะทำให้เกิดสมดุลของน้ำตาลในเลือดขึ้นได้ โดยสลายโมเลกุลของไกลโคเจนที่สะสมเอาไว้ออกมาเป็นน้ำตาลกลูโคส ทำให้เลือดในเส้นเลือดเฮปาติคจากตับ ซึ่งเปิดเข้าสู่เส้นเลือดดำใหญ่วีนาคาวา มีปริมาณของน้ำตาลกลูโคสเพิ่มขึ้น ช่วยรักษาระดับของน้ำตาลในเลือดให้สมดุลได้ 

ตับของคนปกติสามารถให้น้ำตาลแก่เลือดในขณะที่ร่างกายขาดอาหารได้นานประ มาณ ๒๔ ชั่วโมง แต่ถ้านานเกินกว่านั้นแล้ว ร่างกายยังขาดอาหารอยู่ ตับก็จะช่วยเปลี่ยนกรดอะมิโนให้เป็นน้ำตาลกลูโคสและเนื้อเยื่ออื่นๆ เช่น กล้ามเนื้อก็จะช่วยเปลี่ยนไกลโคเจน ซึ่งเก็บสะสมไว้เป็นน้ำตาลได้ด้วย แต่โดยทั่วไปแล้วน้ำตาลที่พบในเลือดมาจากตับ ไม่ได้มาจากกล้ามเนื้อ น้ำตาลที่ได้จากกล้ามเนื้อใช้เฉพาะที่เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อเท่านั้น 

สมดุลของน้ำตาลในเลือดนับเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการดำรงชีวิตของสัตว์ ถ้าระดับต่ำกว่าปกติจะทำให้ตายได้ง่าย เพราะเนื้อเยื่อต่างๆ ของสัตว์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คือสมองมีความไวต่อระดับน้ำตาลในเลือดมาก สมองจะไม่สามารถทำหน้าที่ได้ เมื่อระดับน้ำตาลกลูโคสในเลือดต่ำกว่าปกติ

 การที่ตับทำหน้าที่ได้อย่างมหัศจรรย์ในการรักษาสมดุลของน้ำตาลในเลือดอยู่ได้ ก็เพราะมีฮอร์โมน ที่สร้างจากต่อมไร้ท่อหลายชนิดในร่างกายคอยควบคุมอยู่ เช่น อินซูลิน และกลูคากอนจากตับอ่อน และกลูโคคอติคอยส์ จากเปลือกนอกของต่อมหมวกไต เป็นต้น 

๒. ควบคุมเมตาโบลิซึมของกรดอะมิโน

นอกจากน้ำตาลกลูโคสแล้ว กรดอะมิโน ซึ่งได้จากการย่อยอาหารประเภทโปรตีน ก็จะถูกดูดสู่เส้นเลือด ที่ผนังลำไส ้แล้วเข้าสู่ตับ ทางเส้นเลือดเฮปาติค พาร์ตัลตามลำดับ เมื่อเลือดผ่านตับตับจะสกัดกรดอะมิโนจากเลือดโดยสะสมไว้ชั่วคราวก่อนแล้วจึงค่อยๆ ปล่อยออกไปทางเส้นเลือดดำเฮปาติค ที่ละน้อยๆ เพื่อนำไปให้เซลล์ต่างๆ ของร่างกายเอาไปใช้สังเคราะห์เอนไซม์ ฮอร์โมน   หรือสร้างโพรโทพลาซึมขึ้นมาใหม่ ส่วนกรดอะมิโนที่เหลือจะถูกตับเปลี่ยนไปเป็นน้ำตาลกลูโคส ไกลโคเจน และไขมัน เพราะร่างกายของสัตว์ไม่สามารถเก็บกรดอะมิโนหรือโปรตีน สะสมเอาไว้ได้เป็นเวลานานๆ เหมือนกับพืช จำเป็นจะต้องถูกเปลี่ยนเป็นไขมันหรือแป้งก่อนเสมอ ในการเปลี่ยนกรดอะมิโนเป็นสารอื่นนั้น จะมีการกำจัดอนุมูล อะมิโน (NH2) ออกไปจากโมเลกุลของกรดอะมิโน ขบวนการนี้เรียกว่า ดีอะมิเนชั่น (deamination) ซึ่งจะมีการปล่อยแอมโมเนีย (NH3) ออกมา แอมโมเนียเป็นของเสียที่เป็นพิษ ตับของคนและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม สามารถทำให้แอมโมเนียไปรวมตัวกับคาร์บอนไดออกไซด์ กลายเป็นยูเรียซึ่งเป็นสารที่มีพิษน้อยกว่าได้ นักวิทยาศาสตร์พบว่า แต่ละโมเลกุลของยูเรียที่เกิดขึ้น ต้องใช้ อะดิโนซีน ไทรฟอสเฟต (adenosine triphosphate หรือ ATP) ซึ่งเป็นสารที่พบอยู่ภายในเซลล์ ที่มีชีวิตทั่วไป สารนี้เมื่อสลายอนุมูลฟอสเฟตออกมาแล้ว จะได้เป็น อะดิโนซีน ไดฟอสเฟต หรือ ADP และพลังงาน ซึ่งจำเป็นสำหรับเริ่มต้น ของขบวนการต่างๆ ภายในเซลล์ 

ยูเรียเป็นสารที่ละลายน้ำได้ดี เมื่อตับสกัดออกมาก็จะถูกเส้นเลือดดำเฮปาติค ลำเลียงไปสู่ไตเพื่อให้ไตกำจัดออกนอกร่างกาย 

ตับของสัตว์พวกนกและสัตว์เลื้อยคลานที่อาศัยอยู่บนบก ซึ่งเป็นสัตว์ที่ออกลูก เป็นไข่ มีเอนไซม์ในร่างกาย ที่สามารถเปลี่ยนแอมโมเนียให้เป็นกรดยูริค ซึ่งเป็นสารประกอบที่สลับซับซ้อนกว่ายูเรียมาก แต่ก็เป็นสารที่ไม่มีพิษมาก เหมือนแอมโมเนีย

ถ้าตับไม่ทำงาน หรือถูกตัดออกจากร่างกายจะไม่มีขบวนการดีอะมิเนชันและมี ยูเรียและกรดยูริคเกิดขึ้น จากการทดลองพบว่า กระต่าย และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม ส่วนมากเมื่อมีแอมโมเนียเกินกว่า ๕ มิลลิกรัมต่อเลือด ๑๐๐ ลูกบาศก์เซนติเมตรจะตาย สำหรับ สัตว์ชั้นต่ำ เช่น ปลา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอาจทนได้มากกว่า นี้ สัตว์ซึ่งขับถ่ายกรดยูริคออกมา เช่น นก และสัตว์เลื้อยคลานที่อาศัยอยู่บนบก เมื่อ ปัสสาวะออกมาแล้วกรดยูริคจะตกผลึกแข็งตัวในทันที เพราะกรดยูริคไม่ละลายน้ำ คน บางคนมีเมตาโบลิซึมของโปรตีนผิดปกติ ทำให้มีกรดยูริคในเลือดได้มากกว่าปกติ เกิดเป็นโรคเก๊าท์ (gout) เพราะเมื่อมีกรดยูริคเกิดขึ้นมาก กรดยูริคจะเริ่มตกตะกอนตามข้อเท้า และข้อมือ ทำให้มีอาการบวมขึ้นตรงบริเวณข้อต่อ ของอวัยวะเหล่านี้ และเกิดเจ็บปวด มากถึงขนาดเดินหรือจับของอะไรไม่ได้เลย โรคชนิดนี้ ไม่ค่อยพบในคนไทย ทั้งนี้ อาจเป็นเพราะคนไทยรับประทานอาหารประเภทโปรตีนน้อยกว่าฝรั่ง อาหารที่แสลงที่สุดของผู้ ที่เป็นโรคเก๊าท์ก็คือ เครื่องในสัตว์ เพราะถ้ารับประทานเข้าไปจะไปเพิ่มปริมาณของกรดยูริคให้สูงมากขึ้น

ของเสียดังกล่าวไม่ว่าจะเป็นแอมโมเนีย ยูเรีย หรือกรดยูริค เมื่อเกิดขึ้นมาแล้ว จะถูกเลือดนำไปให้อวัยวะขับถ่าย กำจัดออกไปจากร่างกายโดยเร็วที่สุด ทั้งนี้เพื่อทำให้ของเหลวภายในร่างกายสัตว์อยู่ในสภาวะสมดุล และไม่เป็นพิษต่อร่างกาย