หน่วยที่ 3: ระบบร่างกายของมนุษย์

3.2 ชีวเคมีของร่างกาย

STEM: การใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์เพื่อวัดค่า pH และการวิเคราะห์สารในร่างกาย
ในทางชีวเคมีของร่างกาย การวัดค่า pH และการวิเคราะห์สารเคมีต่าง ๆ ในระบบร่างกายเป็นสิ่งสำคัญในการวินิจฉัยและรักษาโรค เทคโนโลยีทางวิทยาศาสตร์ที่ทันสมัยช่วยให้นักวิทยาศาสตร์และแพทย์สามารถวัดค่า pH และวิเคราะห์องค์ประกอบของสารละลายในร่างกายอย่างแม่นยำ เพื่อทำความเข้าใจถึงสภาวะทางชีวเคมีของผู้ป่วย

เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ในการวัดค่า pH:
เครื่องมือที่ใช้ในการวัดค่า pH ในสารละลายหรือสารต่าง ๆ ในร่างกายมีความหลากหลาย ตั้งแต่เครื่องมือที่ใช้ในห้องปฏิบัติการจนถึงอุปกรณ์ที่พกพาได้ ตัวอย่างของเครื่องมือที่ใช้ในการวัดค่า pH ได้แก่:

• pH Meter: เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดค่า pH ของสารละลายโดยใช้ขั้วไฟฟ้า (Electrode) ที่มีความแม่นยำสูง pH Meter สามารถวัดค่า pH ได้อย่างแม่นยำตั้งแต่ระดับกรดสูงไปจนถึงระดับเบสสูง เครื่องมือนี้ใช้ในห้องปฏิบัติการทางการแพทย์เพื่อวัดค่า pH ของสารต่าง ๆ เช่น เลือด ปัสสาวะ หรือสารคัดหลั่งในร่างกาย
• กระดาษลิตมัส (Litmus Paper): เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ตรวจสอบค่า pH ของสารอย่างง่าย โดยเปลี่ยนสีขึ้นอยู่กับความเป็นกรดหรือเบสของสาร กระดาษลิตมัสสามารถใช้ในการทดสอบค่า pH ของสารในเบื้องต้น เช่น การวัดค่า pH ของปัสสาวะในทางคลินิก
• pH Indicator Strips: เป็นแถบวัดค่า pH ที่สามารถเปลี่ยนสีได้ตามค่าความเป็นกรดหรือเบสของสาร มักใช้ในการตรวจสอบค่า pH ของปัสสาวะ น้ำลาย หรือสารละลายอื่น ๆ อย่างรวดเร็ว

การวิเคราะห์สารเคมีในร่างกาย:
นอกจากการวัดค่า pH แล้ว การวิเคราะห์สารเคมีต่าง ๆ ในร่างกายก็มีความสำคัญต่อการวินิจฉัยโรคและการรักษา เครื่องมือวิทยาศาสตร์สมัยใหม่สามารถช่วยวิเคราะห์สารเคมีได้อย่างแม่นยำ ตัวอย่างเช่น:

• เครื่องวิเคราะห์เลือด (Blood Gas Analyzer): ใช้ในการวัดค่า pH ของเลือดและปริมาณของก๊าซต่าง ๆ เช่น ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นตัวชี้วัดสภาวะของระบบหายใจและการเผาผลาญพลังงานในร่างกาย
• เครื่องวิเคราะห์ปัสสาวะ (Urine Analyzer): ใช้ในการวิเคราะห์องค์ประกอบของปัสสาวะ รวมถึงการวัดค่า pH และตรวจหาสารเคมีที่อาจบ่งบอกถึงสภาวะผิดปกติในร่างกาย เช่น โปรตีน กลูโคส หรือคีโตน
• เครื่องวิเคราะห์พลาสม่า (Plasma Analyzer): ใช้ในการตรวจสอบปริมาณของสารประกอบต่าง ๆ ในเลือดพลาสม่า เช่น อิเล็กโทรไลต์ กลูโคส และสารอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมสมดุลของร่างกาย

การประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์:
เครื่องมือเหล่านี้ช่วยให้แพทย์สามารถวินิจฉัยสภาวะต่าง ๆ ของร่างกายได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว ตัวอย่างเช่น การวัดค่า pH ของเลือดสามารถช่วยตรวจสอบความผิดปกติของระบบหายใจและการเผาผลาญพลังงาน ส่วนการวิเคราะห์ปัสสาวะสามารถช่วยตรวจพบการติดเชื้อหรือความผิดปกติในระบบทางเดินปัสสาวะ

การเรียนรู้เชิง STEM:
นักเรียนสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับการใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ในการวัดค่า pH และการวิเคราะห์สารเคมีในร่างกาย โดยสามารถทำการทดลองเพื่อวัดค่า pH ของสารละลายต่าง ๆ หรือใช้ซอฟต์แวร์จำลองการวิเคราะห์ข้อมูลสุขภาพ การเรียนรู้เชิงปฏิบัตินี้จะช่วยให้นักเรียนเข้าใจการใช้เทคโนโลยีในการวินิจฉัยและรักษาโรคได้ดียิ่งขึ้น