في الجزء الأول تحدثنا عن الفكرة العامة للفيسولوجيا والباثولوجيا الخاصة بالإتزان الحمضي القاعدي Acid Base Balance وأنه معرفة أساسية وضرورية يجب إتقانها لاي طبيب خاصة اذا كنا نتحدث عن المجالات التي تحت بمرضى الـ Acutely ill مثل أطباء الرعاية المركزة والـ⁦ER⁩، واليوم سنستكمل حديثنا لنتعمق أكثر في مايخص الاتزان الحمضي القاعدي وسنناقش أفكار أساسية جدا مثل الـ⁦PH⁩والتصنيف الرئيسي لامراض اختلال الاتزان الحمضي القاعدي.

الـ PH – فكرة عامة:

الـ⁦PH⁩أو “Power Of Hydrogen” هو مقياس رياضي لتركيز أيونات الهيدروجين في المحلول وأيضا معبر عن مدى نشاط وفعالية الهيدروجين ووصف الحالة الحمضية أو القاعدية للمحلول.

بالطبع من المعروف اذا كنا سنتحدث كيميائيا فإن الماء النقي والذي تعتبردرجة الحموضة والقاعدية⁦ ⁩له متعادلة وتساوي⁦PH=7⁩ولكن بما اننا نتحدث طبيا عن الدم فان الدم بالطبع ليس نقيا مثل الماء ويحتوي على اشياء مثل البروتينات والـ⁦CO2⁩، HCO3 …إلخ.

لذلك فإن الدم في حالة التعادل الحمضي القاعدي سيكون الـ⁦PH⁩مختلف بالطبع PH=7.35-7.45 .

وبما أننا ذكرنا في تعريف الـ⁦PH⁩إنه⁦”⁩مقياس رياضي⁦”⁩فالبتأكيد ومن المتوقع أنك اطلعت على المعادلة الشهيرة التالية من قبل:

قد تبدو المعادلة بسيطة للبعض ولكنها تشرح الكثير من الأفكار العميقة حول تركيز الهيدروجين وفكرة الـ⁦PH⁩، فلو لاحظت المعادلة تستخدم اللوغاريتمات هنا والسبب ببساطة أن تركيز الهيدروجين نفسه اذا استخدمناه سيمتد عبر نطاق هائل جدا من القيم الرياضية بمعنى آخر أعدك بأنها أرقام ليس من العملي كتابتها في كل مرة ولذلك اللوغاريتمات هي حل عبقري هنا لاستخدامها لحساب الـ⁦PH⁩لتركيز الهيدروجين في الدم ولكي تضح الفكرة أكثر دعني أعطيك أمثلة لذلك:

يتم التعبير عن قيمة تركيز الـ⁦H2⁩باستخدام هذه الوحدة  nEq/L ” -nanoequivalents per Liter” هذه الوحدة = 1Eq/L x 10⁻⁹ فتخيل معي لو كان تركيز الـ H =40 nEq/L فهذا يعني انه 0.00000004 

وعند تطبيق معادلة اللوغاريتم عليه 

PH=-log₁₀(4×10⁻⁸)

باستخدام خاصية اللوغاريتم

log (ab)=log a + log b

فإن

 PH=-[log₁₀(4) + log₁₀ (10⁻⁸ )

لهذا فإن 

log (4) ≃0.602

و …

log (10⁻⁸) ≃ – 8

 وبالتالي:

PH=-[0.602+(-8)]=7.398

 أي أنه بالتقريب الرياضي فإن ال PH ≃7.40 .

انظر كيف تم التحويل من رقم مثل⁦0.00000004⁩الى رقم مثل⁦7.40⁩انه شيء رائع أليس كذلك؟!

المعادلة لاتقتصر على ذلك فحسب بل تظهر مدى روعتها اكثر عندما تعطيك لمحة عن مدى التغيير الذي حدث في الـ⁦PH⁩فبما اننا نستخدم اللوغاريتم العشري هنا فيمكنك التنبؤ مثلا انه اذا تغير الـ⁦PH⁩من⁦7⁩إلى⁦6⁩مثلا فهذا يعني انه حصل زيادة بمقدار⁦10⁩أضعاف لتركيز الـ⁦H⁩بينما على الورق الفرق بين⁦7⁩و 6 هو⁦1⁩ولكنه فرق كبير جدا وبالمثل لو حدث تغيير من⁦7⁩الى⁦5⁩هذا يعني انه حدثت زيادة في تركيز الهيدروجين بمقدار مئة⁦100⁩ضعف ، حسنا مرة أخرى إنها معادلة رائعة وتستحق عمل لايك👍

التصنيف الأساسي للـ Acid Base Disorders :

في الفقرة السابقة قمنا بتعريف الـ⁦PH⁩من الناحية الكيميائية و الرياضية وعرفنا أن الـ⁦PH⁩الطبيعي للدم تمتد قيمه الرياضية من⁦7.35-7.45⁩، والآن في هذه الفقرة سنتعرف على الأمراض التي تكون قيم الـ⁦PH⁩فيها خارج هذا النطاق الطبيعي …

وإليك الصورة التالية بالقيم الطبيعية للـ⁦PH⁩وغازات الدم وبعض القيم الاخرى المهمة والتي ستقرأها مرارا وتكرارا في تحليل الـ Blood Gas :

أولا :Primary Acidosis :

عندما تقل قيمة الـ⁦PH⁩عن⁦7.35⁩فإن هذا يعكس زيادة في تركيز ونشاط أيونات الهيدروجين وارتفاع في درجة حموضة الدم يترافق معه أعراض إكلينيكية في جسم المريض.

ويكون الـ⁦Acidosis⁩هنا إما ناتجا عن خلل في مكون متعلق بالجهاز التنفسي respiratory component  وهو⁦ ⁩إرتفاع الـ⁦CO2⁩أكثر من⁦45⁩في الـ Arterial sample أو أكثر من⁦51⁩في الـ Venous Sample أو قد يكون سبب زيادة درجة حموضة الدم بسبب متعلق بعمليات الأيض metabolic component وهو انخفاض الـ⁦HCO3⁩إلى أقل من 22.
الأسباب الشهيرة للـ Respiratory Acidosis:

إن السبب الرئيسي في في الـ respiratory acidosis هو ارتفاع وتراكم ثاني اكسيد الكربون في الدم CO2 Retention والأسباب المؤدية لذلك متنوعة وكثيرة فقد تكون مشكلة بسبب ضيق في مجرى الهواء او ربما بسبب مشكلة في نسيج الرئتين ادى لفشل بالتنفس مثل الحالات شديدة الخطورة في الإلتهاب الرئوي severe pneumonia  واليك صورة لمحاولة رسم خريطة ذهنية للأسباب التي قد ت⁦,⁩دي لتراكم الـ⁦CO2⁩وبالتالي انخفاض الـ PH 👇

الأسباب الشائعة للـ Metabolic Acidosis

الـ Metabolic Acidosis هو اضطراب بالاتزان الحمضي القاعدي نتج من انخفاض الـ⁦PH⁩عن⁦7.35⁩ولكن⁦ ⁩السبب هنا هو انخفاض الـ⁦HCO3⁩والذي ذكرنا من قبل انه metabolic component اي انه يحدث نتيجة في عمليات الايض مثل زيادة ال⁦Ketoacids⁩في الـ⁦DKA⁩والتي بدورها تستهلك الـ⁦HCO3⁩فيؤدي لانخفاض الـ⁦PH⁩وبالتالي زيادة درجة حموضة الدم.

على كل هناك ثلاثة آليات شائعة ورئيسية لحدوث الـ Metabolic Acidosis:

-زيادة حمض اللاكتات lactic acid.

-زيادة الأحماض الكيتونية ketoacids.

-زبادة السموم مثل التسمم ببعض الادوية مثل الـ Aspirin .

ولكن اذا اردنا التعمق في معرفة الاسباب حقا فهناك نوعين رئيسيين للـ metabolic acidosis طبقا لمفهوم جدا أساسي في تحليل غازات الدم وهو الفجوة الأيونية  Anion Gap ….

نوع يكون يكون فيه الـ Anion Gap مرتفع والنوع الآخر منخفض ولكل منهما التشخيص التفريقي الخاص به لمعرفة الأسباب ولكني سأترك هذه التفاصيل لمقال آخر سيكون مختص بالتفصيل باضطراب الـ metabolic acidosis لان المقال هنا سيصبح طويـــــــل جدا جدا هنا ولذلك دعونا نفهم الافكار العامة والاساسيات أولا ومن ثم التعمق اكثر فأكثر.

ثانيا:Primary Alkalosis:

اذا كان الـ⁦Acidosis⁩يعني انخفاض الـ⁦PH⁩عن⁦7.35⁩فالـ⁦Alkalosis⁩هو ارتفاع قيمة الـ⁦PH⁩أكبر من⁦7.45⁩وبالمثل هنا فإن اضطراب الـ⁦Alkalosis⁩له نفس النوعين⁦Respiratory⁩و Metabolic مسئول عنهما اختلال نفس المكونين نقص الـ⁦CO2⁩وزيادة الـ HCO3 …

تعريف وأساب الـ Respiratory Alkalosis:

الRespiratory acidosis هو إضطراب حمضي قاعدي ينتج من فرط التهوية في الحويصلات الهوائية⁦Hyperventelation⁩مما يؤدي لارتفاع الـ⁦PH⁩وإنخفاض لقيمة ال⁦CO2⁩عن⁦35⁩وبالتالي ومن ثم الوصول لاضطراب في الاتزان الحمضي القاعدي ألا وهو الـ Alkalosis.

بالنسبة للأمراض والاسباب الشائعة التي يمكن أن تؤدي لذلك فنظريا أي خلل قد يزيد معدل التهوية عن المعدل الطبيعي فإنه من المتوقع حدوث Respiratory Alkalosis مثلا عند حدوث⁦Hypoxemia⁩فإن ذلك يحفز الـ⁦chemoreceptors⁩وبالتالي حدوث⁦Hyperventilation⁩وجدوث⁦alkalosis⁩أيضا من الحالات التي قد تستوقفني هي حالة مثل الـ Panic Attack من الحالات النفسية الشهيرة التي سيراها طبيب الطوارئ في غرف استقبال حالات الطوارئ مرارا وتكرارا⁦ ⁩فإنه قد يصاحب هذه الحالة زيادة في معدل التنفس تؤدي لزيادة معدل التهوية وبالتالي Respiratory Alkalosis والمفاجأة هنا أن الـ⁦alkalosis⁩بذاته هنا سيفسر لنا بعض اعراض الـ Panic attack الشهيرة مثل التنميل⁦parasthesia⁩وتشنجات العضلات  muscle cramps والـ Carpopedal Spasm  وأحيانا⁦Tetany⁩، ونعم أقرأ ماتفكر فيه⁦”⁩الكالسيوم⁦”⁩وماهي علاقة الكالسيوم بنوبات الذعر والـ⁦alklosis⁩؟😉

الإجابة ببساطة أنه في الوسط القلوي يزداد ارتباط الكالسيوم ببروتين الألبيومين ليقل معدل الكالسيوم المتأين لينتج لنا اعراض الـ⁦Hypocalcemia⁩، ياله من أمر رائع عندما ترتبط معلومات الطب مع بعضها البعض لتقوم بحل الألغاز أليس كذلك؟😄

وبالطبع هناك اسباب اخرى شهيرة مثل الـ pulmonary embolism والالتهاب الرئوي⁦pneumonia⁩وزيادة التهوية على الـ Mechanical Ventlation  وحتى الـ⁦Pregnancy⁩والكثير من الاسباب المرضية الاخرى التي سنتطرق للكثير منها في مقالات منفصلة.

تعريف وأسباب الـ Metabolic Alkalosis:

الـ metabolic alkalosis هو اضطراب جمضي قاعدي يحدث عندما يزداد ارتفاع تركيز البيكربونات⁦HCO3⁩في الدم ومن ثم ارتفاع الـ⁦PH⁩عن معدله الطبيعي وحدوث alkalosis .

حسنا ماهي الآليات الرئيسية لحدوث ارتفاع في تركيز الـ⁦HCO3⁩؟

1- فقدان الهيدروجين H.

مثلا عن طريق القيء⁦vomiting⁩اوالتشفيط المعوي Gastric Suction.

2-زيادة الـ HCO3 .

مثلا اعطاء كمية كبيرة من البيكربونات HCO3.

3-انتقال الهيدروجين⁦H⁩إلى داخل الخلايا.

على سبيل المثال يحدث ذلك في الـ⁦Hyopokalemia⁩والذي يؤدي بدوره لزيادة دخول الهيدروجين داخل الخلايا وانخفاضه في الوسط الخارجي للخلايا ECF-“Extra cellular fluid” .

4-قدرة الكلية على الإحتفاظ بالـ HCO3 .

هذه النقطة تحديدا مهمة ليس في معرفة السبب فقط للـ metabolic acidosis وانما لمعرفة سبب استمراره ايضا لأنه في الوضع الطبيعي تستطيع الكلية التخلص من الـ⁦HCO3⁩الفائض ومحاولة عمل⁦compensation⁩للـ metabolic alkalosis ولكن في بعض الاضطراب الكلوية يمكن أن يحدث العكس وبالتالي استمرار الـ⁦alkalosis⁩ولاحظ أنني قلت في بعض الإضطرابات الكلوية لانه من المعروف والشائع اكثر انه اضطراب مثل القصور الكلوي الحاد⁦AKI⁩يؤدي للعكس تماما Metabolic acidosis  😄 

حسنا هناك نقطة مهمة يجب أن أذكرها هنا وهي العلاقة الوثيقة بين الـ metabolic alkalosis و البوتاسيوم K!

ولكي نفهم هذه النقطة دعونا نعطي مثال لحالة metabolic alkalosis  سببها الـ vomiting 😁

المريض يعاني من severe vomiting وبالتالي يفقد مع القيء حمض الكلوريد⁦HCL⁩وبالتالي ينخفض تركيز الهيدروجين⁦H⁩وبالتالي يحدث⁦alkalosis⁩بسبب زيادة الـ⁦HCO3⁩و إلى هنا الكلام جميل ولكن بالطبع لايفقد المريض مع القيء فقط⁦H⁩ولكن يفقد اشياء اخرى مع ذلك مثل الماء والـ⁦Na⁩والـ⁦Cl⁩وهذا يعني انه في حالات القيء الشديد يمكن أن يحدث ECF Volume depletion و هنا تبدأ الكلية بالاستجابة عن طريق تحفيز الـ⁦Renin⁩ومن ثم الangiotensin II و من ثم Angiotensin I وافراز الـ⁦Aldosteron⁩والذي يعرف فسيولوجيا باسم Renin Angiotensin Aldosteron System والذي يختصر الى RAAS.

وعند افراز الـ⁦Aldosterone⁩فانه⁦ ⁩يقوم بعمل التالي⁦:⁩إعادة امتصاص الصوديوم من خلال الـ collecting Duct  في النفرونات الكلوية وبالتالي عمل water retention لاستعادة الـ⁦Volume⁩المفقود .

لكن في المقابل ماذا يحدث ؟

يتم زيادة طرح البوتاسيوم والهيدروجين وبالتالي زيادة الـ metabolic alkalosis وايضا حدوث⁦Hypokalemia⁩وهنا تحديدا تبدأ دائرة وحلقة مفرغة بين الـ⁦alkalosis⁩والـ⁦hypokalemia⁩فحدوث نقص في البوتاسيوم وخروجه من الخلايا يقابله ايضا دخول للهيدروجين داخل الخلايا وبالتالي يحدث انخفاض لتركيز الهيدروجين في الوسط الخارجي للخلايا⁦ECF⁩وبالتالي المزيد من الـ alkalosis!

ولذلك تعويض البوتاسيوم سيكون مفيد لكسر الحلقة ولكن في حالات القيء الشديد جدا فان محاولة استعادة وتصحيح الـ volume depletion  باستخدام الـ⁦saline⁩ستكون مفيدة جدا !

لماذا؟!

لأن استخدام الـ⁦saline⁩سيقوم باستعادة الـ⁦Volume⁩وبالتالي تثبيط الـ⁦RASS⁩والمزيد من كسر الحلقة وتحسن المريض وهذا يقودنا الى استنتاج مهم ان هناك حالات او نوع من الmetabolic alkalosis يستجيب لاستخدام الـ saline NaCl ويعرف بـ chloride responsive metabolic alkalosis ولكن بالطبع لن تكون هذه الحالة دائما لانه هناك نوع اخر مقاوم⁦Resistant⁩مثلا في حالات الـ 1ry Aldosteronism و Cushing syndrome والذي لن يستجيب للـ⁦Saline⁩لأن المشكلة ليست Volume depletion …

الى هنا اعتقد انه اذا اردنا التعمق اكثر سيكون ذلك في مقالات مستقبلية بإذن الله.

والى اللقاء في الاجزاء القادمة حيث سنتطرق بشكل اعمق الى فكرة الفجوة الايونية anion gap وسنبدأ بفهم خوارزميات تحليل غازات الدم من الناحية النظرية والإكلينيكية.