ทำไมการสูดพ่นยาโรคหืดหรือถุงลมโป่งพองต้องสูดแรงและกลั้นใจได้ กับเคมีฟิสิกส์ของแรงสูด อนุภาคและยาหอบหืดรอบตัว
การสูดยาถือเป็นปัจจัยสำคัญในการควบคุมโรคเพราะการรักษาเกือบทั้งหมดใช้ยาแบบนี้ คนไข้บางรายคุมไม่ได้ทั้งที่ใช้ยาทุกวัน เพราะว่าเทคนิคการใช้ยาไม่ถูกต้องนั่นเอง วันนี้เราจะมาเดินทางไปกับอนุภาคยาสูด เราจะได้เข้าใจว่าทำอย่างไร ยาจึงจะถึงเป้าหมายที่ต้องการ
ท่อระบบทางเดินหายใจของคนเรา (airways) เริ่มต้นตั้งแต่จมูก เรื่อยลงไปคอหอยและเข้าสู่กล่องเสียงและท่อลมใหญ่ (trachea) ตรงจุดต่อของคอและกล่องเสียงจะเชื่อมกับปากและลำคอ เราจึงหายใจทางปากและสำลักอาหารขึ้นไปทางจมูกได้ สำหรับกลไกการหายใจหรือการกลืน ร่างกายจะเลือกว่าจะหายใจหรือกลืนอย่างใดอย่างหนึ่งจะส่งลมไปปอดหรือส่งอาหารไปท้อง ถ้าเรากินไปคุยไป อาจมีบางจังหวะผิดพลาดจนสำลักได้ โบราณจึงห้ามร้องเพลงขณะกินข้าว เดี๋ยวจะได้คู่แต่งงานแก่ครับ
ช่องปากมีขนาดใหญ่กว่าและกว้างกว่าช่องจมูก เราจึงใช้ช่องปากในการส่งยาเข้าสู่ปอด ท่านลองไปออกกำลังกายจนเหนื่อยมากแล้วลองหายใจลึก ๆ ทางจมูกอย่างเดียวสิครับ รับรองไม่ทัน เพราะช่องจมูกแคบเกินกว่าจะหายใจเกินปรกติ เราใช้ยาทางปากจะไม่มีข้อจำกัดเรื่องแรงสูดและปริมาณลม ทางผู้ผลิตยาจะออกแบบอนุภาคยาให้เล็กกว่า 5 ไมครอน เรียกว่า fine particle เพราะถ้าใหญ่กว่า 5 ไมครอน อนุภาคจะหนักเกินไปที่จะใช้แรงสูดลมพาไปได้ และขนาดใหญ่เกินจะไปถึงหลอดเล็ก ๆ จุดเป้าหมายด้านล่าง มันจะตกอยู่แถวนี้ซึ่งไม่ใช่เป้าหมาย
ตอนนี้เราเดินทางผ่านหลอดยาเข้ามาทางปาก คอหอย หลอดลม กล่องเสียง ผ่านเข้าสู่ท่อลมหลักเตรียมจะแยกเข้าปอดซ้ายขวา อะไรที่เป็นตัวส่งยามาถึงนี่ ต้องตอบว่าแรงสูดของเราครับ ใครจะใช้ยาสูดได้ต้องมีแรงพอที่จะให้ลมสูดนำพาอนุภาคด้วยแรงเฉื่อยอนุภาค เหมือนท่านขว้างบอลจากตึกสูง ระยะทางแรกมาจากแรงขว้างและแรงเฉื่อยของบอลนั่นเอง
เมื่ออนุภาคเดินทางมาถึงหลอดลม (bronchus) แยกซ้ายขวาไปปอดสองข้าง หลอดลมจะขนาดเล็กลงเรื่อย ๆ เรียกว่า bronchiole ตั้งแต่หลอดลมนี่เองที่เป็นจุดที่ยาจะมาออกฤทธิ์ทั้งการขยายหลอดลม (กล้ามเนื้อหลอดลม) และลดการอักเสบของเยื่อบุ ตัวยาส่วนแรกนำพามาด้วยแรงเฉื่อยก็ตกตามคอ หลอดลมใหญ่ แต่เมื่อมาถึงหลอดลมเล็ก ตัวยาจะผ่านลงไปได้มีขนาดเล็กกว่า 5 ไมครอนแล้ว ถึงตรงนี้จะไม่ใช่แรงสูดและแรงเฉื่อยแล้วแต่จะเป็นการเคลื่อนที่ตามความเร่ง (ผลรวมแรงเท่ากับมวลคูณความเร่ง)
ท่านลองเป่าฝุ่นที่ฟุ้งกระจายหรือละอองเกสรดอกหญ้าสิครับ มันจะไปตามแรงเป่าของเราแค่ระยะเดียวหลังจากนั้นมันจะร่วงลงตามการทิศทางแนวแรงกระทำสุดท้ายคือตกลงพื้นดิน อนุภาคยาก็เช่นกัน เมื่อสิ้นสุดแรงสูด อนุภาคเล็ก ๆ จะเคลื่อนที่ตามทิศทางแรงที่มากที่สุดที่มากระทำ ไม่ใช่แรงโน้มถ่วงแต่คือ "แรงลม"
ใช่ครับลมหายใจเข้าออกนั่นเอง ถ้าเราสูดแล้วกลั้นใจได้ กระแสลมจะพาอนุภาคขนาดเล็กกว่า 5 ไมครอนนี้ ไปตามแรงลัพธ์ของการหายใจเข้า คือเข้าหาหลอดลมเล็กและถุงลม แต่ถ้าเราไม่กลั้นใจ เราหายใจออกทันที แรงลมลัพธ์จะพุ่งออกจากหลอดลมเล็กและถุงลมออกทางปาก อนุภาคเล็ก ๆ ก็เคลื่อนออกหรือหมุนวนในหลอดลม ไปไม่ถึงเป้าหมายเสียที จึงมีความจำเป็นต้องกลั้นใจได้นานพอควร 3-5 วินาที เพื่อบังคับทิศทางลมนั่นเอง
และยังมีแรงสุดท้ายอีก บางทีอนุภาคที่ออกมาจากหลอดยาสูดจะมีขนาดเล็กกว่า 2 ไมครอนที่เรียกว่า extra-fine particle อันนี้จะเคลื่อนที่ด้วยสาเหตุอื่นนอกจากแรงเฉื่อยจากการสูด และการเคลื่อนที่ตามแรงลมลัพธ์แล้ว คือการเคลื่อนที่ด้วยการฟุ้งกระจาย เรียกตามภาษาเคมีว่าการเคลื่อนที่แบบบราวเนี่ยน (Brownian's movement) คือ ไม่มีทิศทางที่ชัดเจน สะเปะสะปะเพราะเบามาก เล็กมาก ชนกันเองสะท้อนไปมา แบบที่ท่านเห็นลูกสนุกเกอร์แตกออกจากกลุ่มนั่นแหละครับ และสามารถลงไปถึงถุงลมได้เลย
ด้วยกลไกสามอย่างคือ แรงเฉื่อยจากแรงสูดเราจึงต้องสูดแรง แรงลัพธ์ทิศทางลมเราจึงต้องกลั้นใจ และการแพร่ฟุ้งกระจายที่คอยเก็บตกสองกลไกและลงไปถึงถุงลม ผู้ผลิตจึงพยายามผลิตอนุภาคยาออกมาให้เล็กที่สุดครับ ก็อธิบายได้ว่าทำไมการใช้ยาสูดต้องสูดลึกพอแรงพอ และกลั้นใจได้นานพอ นั่นเอง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น