ผลึกและโรคนิ่วไต

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง ผลึกและโรคนิ่วไต

ผลึก vs. โรคนิ่วไต

Quartz crystal Bismuth Crystal Insulincrystals ผลึก (crystal) เป็นของแข็งที่มีองค์ประกอบเป็นอะตอม โมเลกุล หรือ ไอออน ซึ่งอยู่รวมกันอย่างมีระเบียบ เป็นรูปแบบที่ซ้ำกันและแผ่ขยายออกไปในเนื้อที่สามมิติ โดยทั่วไปสสารที่เป็น ของเหลว จะเกิดผลึกได้เมื่ออยู่ภายใต้กระบวนการโซลิดิฟิเคชัน (solidification) ภายใต้สภาวะที่สมบูรณ์ผลที่ได้จะเป็น ผลึกเดี่ยว (single crystal) ที่ซึ่งทุกอะตอมในของแข็งมีความพอดีที่จะอยู่ใน แลตทิช เดียวกัน หรือ โครงสร้างผลึกเดียวกัน แต่โดยทั่วไปจะเกิดหลายรูปแบบของผลึกในระหว่างโซลิดิฟิเคชัน ทำให้เกิดของแข็งที่เรียกว่า พอลิคริสตัลลีน (polycrystalline solid) ตัวอย่าง เช่น โลหะ ส่วนใหญ่ที่พบเห็นในชีวิตประจำวันจะเป็น พอลิคริสตัล (polycrystals) ผลึกที่โตคู่กันอย่างสมมาตร จะเกิดเป็นผลึกที่เรียกว่า ผลึกแฝด (crystal twins) โครงสร้างผลึกจะขึ้นอยู่กับสารเคมี สภาวะแวดล้อมขณะเกิดการแข็งตัวและความกดดันขณะนั้น กระบวนการเกิดโครงสร้างผลึกเราเรียกว่าคริสตัลไลเซชัน (crystallization) ความสำคัญของผลึก ผลึก สามารถพบได้ทั่วไปในธรรมชาติ พบมากในการก่อตัวของหิน เช่น อัญมณีต่างๆ หรือแม้แต่รอบตัวเรา ในรูปของน้ำตาล น้ำแข็ง และเกลือเม็ด เป็นต้น ความงดงามของผลึกเหล่านี้เป็นที่สนใจมาแต่ตั้งแต่ โบราณ ทั้งด้านความสมมาตรของรูปทรงและสีสรรที่หลากหลาย นักผลึกศาสตร์ในอดีต ใช้เรขาคณิตในการศึกษารูปทรงของผลึกที่พบได้ตามธรรมชาติ 5 มีคุณสมบัติเป็นคลื่นแสงพลังงานสูง มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เมื่อรังสีเอกซ์พุ่งกระทบกับวัตถุ อะตอมในวัตถุจะสามารถทำให้รังสีเอกซ์เกิดการกระเจิงได้ นักผลึกศาสตร์พบว่าการเรียงตัวของอะตอมอย่างเป็นระเบียบในผลึก ทำให้รังสีเอกซ์กระเจิงไปในทิศทางที่จำเพาะเท่านั้น จากข้อมูลความเข้มและทิศทางของรังสีเอกซ์ที่กระเจิงนี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างภาพสามมิติของโครงสร้างของสารในผลึกได้ ผลึกจึงเป็นตัวอย่างที่เหมาะสมสำาหรับการศึกษาโครงสร้างของสารที่ให้ความละเอียดในระดับอะตอม ด้วยคุณสมบัติทั่วไปสามประการได้แก่ คุณสมบัติที่เป็นของแข็ง มีสามมิติ และมีการเรียงตัวของอะตอมอย่างเป็นระเบียบมาก และความสมมาตรสูง นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาพันธะเคมี ที่ดึงดูดอะตอมเข้าด้วยกัน ตัวอย่างเช่น กราไฟท์หรือถ่านที่ทึบแสงและนิ่ม กับเพชรที่โปร่งแสงและแข็งมาก สารทั้งสองนี้มีส่วนประกอบทางเคมีที่เหมือนกัน คือธาตุคาร์บอนเท่านั้น การที่เพชรสามารถกระเจิงแสงได้ เกิดจากพันธะทางเคมีที่เรียงตัวเป็นระเบียบ ทำาให้เพชรแวววาว เรารู้โครงสร้างและพันธะเคมีของเพชร ได้จากศึกษาโครงสร้างผลึกด้วยรังสีเอก ผลึกที่ฉีกกฎธรรมชาติ ในปี..1984 ดร.แดน เชท์มัน ค้นพบผลึกชนิดพิเศษที่มีรูปแบบการเรียงตัวของอะตอมอย่างไม่ต่อเนื่อง รูปแบบนี้ฉีกกฎที่เคยเชื่อกันว่า ผลึกต้องประกอบขึ้นด้วยรูปแบบสมมาตรชนิด 1, 2, 3, 4 และ 6 ด้านเท่านั้น จึงจะเกิดเป็นรูปทรงสามมิติได้ การค้นพบที่เปลี่ยนแปลงความเชื่อครั้งใหญนี้่ เกิดจากการศึกษาโลหะผสมระหว่างอลูมิเนียมและแมงกานีสด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ดร.แดน เชชท์มัน สังเกตเห็นการจัดเรียงตัวแบบห้าเหลี่ยม ในผลึก และต่อมาผลึกในลักษณะนี้ เป็นที่รู้จักว่าเป็น “ผลึกเสมือน” การค้นพบนี้ทำให้ ดร.แดน เชท์มัน ได้รับ รางวัล โนเบล สาขาเคมี ในปี.. รคนิ่วไต (kidney stone disease, urolithiasis) เป็นก้อนวัสดุแข็งที่เกิดในทางเดินปัสสาวะ นิ่วไตปกติจะเกิดในไตแล้วออกจากร่างกายผ่านปัสสาวะ โดยก้อนเล็ก ๆ อาจจะผ่านออกโดยไม่มีปัญหาอะไร แต่ถ้าใหญ่เกินกว่า 5 มิลลิเมตร ก็อาจขวางท่อไตมีผลให้เจ็บอย่างรุนแรงที่หลังหรือท้องส่วนล่าง นิ่วยังอาจทำให้เลือดออกในปัสสาวะ ทำให้อาเจียน หรือทำให้เจ็บเมื่อถ่ายปัสสาวะ (dysuria) คนไข้ประมาณครึ่งหนึ่งจะเกิดนิ่วอีกภายใน 10 ปี นิ่วโดยมากมีเหตุจากพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม ปัจจัยเสี่ยงรวมทั้งระดับแคลเซียมสูงในปัสสาวะ (hypercalciuria) โรคอ้วน อาหารบางชนิด ยาบางชนิด การทานแคลเซียมเป็นอาหารเสริม ระดับฮอร์โมนพาราไทรอยด์เกินในเลือด (hyperparathyroidism) โรคเกาต์ และดื่มน้ำไม่พอ นิ่วจะเกิดในไตเมื่อแร่ในปัสสาวะเข้มข้นมาก การวินิจฉัยปกติจะอาศัยอาการ การตรวจปัสสาวะ และภาพฉายรังสี โดยการตรวจเลือดอาจมีประโยชน์ นิ่วมักจะจัดกลุ่มตามตำแหน่งที่อยู่ คือ nephrolithiasis (ในไต) ureterolithiasis (ในท่อไต) cystolithiasis (ในกระเพาะปัสสาวะ) หรือโดยองค์ประกอบของนิ่ว เช่น แคลเซียมออกซาเลต (calcium oxalate), กรดยูริก, สตรูไวท์ (struvite), ซิสทีน (cystine) เป็นต้น คนไข้ที่มีนิ่วสามารถป้องกันโดยดื่มน้ำให้ผลิตปัสสาวะมากกว่า 2 ลิตรต่อวัน ถ้ายังไม่พอ อาจทานยาไทอะไซด์ (thiazide), ไซเตรต (citrate, กรดไซตริก) หรืออัลโลพิวรีนอล (allopurinol) คนไข้ควรเลี่ยงดื่มน้ำอัดลม (เช่น โคลา) ถ้านิ่วไม่มีอาการ ก็ไม่จำเป็นต้องรักษา ไม่เช่นนั้นแล้ว ยาแก้ปวดเป็นการรักษาเบื้องต้น โดยใช้ยาเช่น ยาแก้อักเสบชนิดไม่ใช่สเตอรอยด์ (NSAID) หรือโอปิออยด์ นิ่วที่ใหญ่เพิ่มขึ้นอาจขับออกได้โดยใช้ยา tamsulosin หรืออาจต้องปฏิบัติการอื่น ๆ เช่น การใช้คลื่นเสียงนอกกายสลายนิ่ว (extracorporeal shock wave lithotripsy), การส่องกล้องท่อไต (ureteroscopy), หรือการผ่าตัดนิ่วผ่านผิวหนัง (percutaneous nephrolithotomy) คนทั่วโลกประมาณ 1-15% จะมีนิ่วไตในช่วงหนึ่งของชีวิต ในปี 2558 มีคนไข้ 22.1 ล้านราย ทำให้เสียชีวิต 16,100 ราย เป็นโรคที่สามัญยิ่งขึ้นในโลกตะวันตกตั้งแต่ช่วงคริสต์ทศวรรษ 1970 โดยทั่วไป ชายจะเป็นมากกว่าหญิง นิ่วไตเป็นโรคที่ปรากฏตลอดประวัติศาสตร์มนุษย์ โดยมีการกล่าวถึงการผ่าตัดเพื่อเอาออกเริ่มตั้งแต่ 600 ปีก่อน..

ไอออน

แผนภาพประจุอิเล็กตรอนของไนเตรตไอออน ไอออน คือ อะตอม หรือกลุ่มอะตอม ที่มีประจุสุทธิทางไฟฟ้าเป็นบวก หรือเป็นไอออนที่มีประจุลบ gaaจะมีอิเล็กตรอนในชั้นอิเล็กตรอน (electron shell) มากกว่าที่มันมีโปรตอนในนิวเคลียส เราเรียกไอออนชนิดนี้ว่า แอนไอออน (anion) เพราะมันถูกดูดเข้าหาขั้วแอโนด (anode) ส่วนไอออนที่มีประจุบวก จะมีอิเล็กตรอนน้อยกว่าโปรตอน เราเรียกว่า แคทไอออน (cation) เพราะมันถูกดูดเข้าหาขั้วแคโทด (cathode) กระบวนการแปลงเป็นไอออน และสภาพของการถูกทำให้เป็นไอออน เรียกว่า การแตกตัวเป็นไอออน (ionization) ส่วนกระบวนการจับตัวระหว่างไอออนและอิเล็กตรอนเข้าด้วยกัน จนเกิดเป็นอะตอมที่ดุลประจุแล้วมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า เรียกว่า recombination แอนไอออนแบบโพลีอะตอมิก ซึ่งมีออกซิเจนประกอบอยู่ บางครั้งก็เรียกว่า "ออกซีแอนไอออน" (oxyanion) ไอออนแบบอะตอมเดียวและหลายอะตอม จะเขียนระบุด้วยเครื่องหมายประจุรวมทางไฟฟ้า และจำนวนอิเล็กตรอนที่สูญไปหรือได้รับมา (หากมีมากกว่า 1 อะตอม) ตัวอย่างเช่น H+, SO32- กลุ่มไอออนที่ไม่แตกตัวในน้ำ หรือแม้แต่ก๊าซ ที่มีส่วนของอนุภาคที่มีประจุ จะเรียกว่า พลาสมา (plasma) ซึ่งถือเป็น สถานะที่ 4 ของสสาร เพราะคุณสมบัติของมันนั้น แตกต่างไปจากของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ.

ผลึกและไอออน · โรคนิ่วไตและไอออน · ดูเพิ่มเติม »