إذا كنت طبيب حالات حرجة فأنت تعلم جيدا أن أهمية موضوع مثل الـ⁦Fluids⁩أغلب مرضاك سيحتاجون للمحاليل الوريدية للأسباب المختلفة أهم هذه الأسباب بالطبع هو إنقاذ حياة المريض ولكن بالطبع كل مريض له وضع مختلف فيما يخص السوائل صحيح أن هناك الكثير من القواعد العامة والـ Guide Lines 

لكن في الواقع داخل أروقة جناح الرعاية المركز كل مريض هو قصة مختلفة ويحتاج للتعامل معه بشكل فردي⁦Individualization⁩على سبيل المثال من الممكن انك تحتاج لاعطاء المريض⁦Fluids⁩ولكن المريض يعاني من Heart Faliure ويعاني من احتقان عام بالجسم بسبب ذلك Generalized Congestion كيف سيكون قرارك وكيف ستتعامل مع ذلك الموقف؟ 

على العموم هذا المقال هو مجرد مقدمة عامة لموضوع الـ⁦Fluids⁩وفيما بعد سننطلق في مقالات اخرى مع حالات خاصة مثل الـ shock state والـ⁦DKA⁩والـ Burn …الخ

أساسيات فسيولوجية:

السائل الأساسي⁦ ⁩والذي يمثل النسبة⁦ ⁩الأكبر في حجم السوائل في جسم الإنسان هو الماء وهو يمثل تقريبا⁦60%⁩في الرجل البالغ و⁦50%⁩في المرأة البالغة ، أي أنه ثلثي حجم السوائل بالجسم تقريبا يتكون من الماء داخل الخلايا⁦Intracellular⁩والثلث الباقي خارج الخلايا Extracellular.

البلازما تمثل⁦20%⁩من حجم السوائل الخارجي Extracellular Fluid وباقي ال⁦80%⁩في الحيز الخلوي Interstitial Space وبالطبع هذا إذا قمنا بخصم بعض الاحجام الصغير من السوائل مثل السائل البلوري Pleural fluid والسائل النخاعي بالحبل الشوكي والدماغ Cerebrospinal Fluid .

لاحظ هذا الجدول من كتاب Paul L. Marino الشهر والذي يوضح احجام السوائل في الجسم للبالغين:

لاحظ الحجم الصغير للبلازما والذي يمثل تقريبا من 6% -7% من حجم السوائل الكلي لأنه ببساطة البلازما هي الجزء التي ستلعب عليه السوائل الوريدية لتقوم بتدعيمه.

التناضح Osmosis:

اذا قمت بالبحث عن تعريف ظاهرة الأسموزية ستجد على الأغلب هذا التعريف⁦:⁩وهو حركة اتجاه المذيب مثل الماء عبر غشاء شبه نافذ⁦semi-membrane⁩مثل الغشاء الخلوي Cell membrane نتيجة لإختلاف الجهد الكيميائي للمذيب بين جانبي الغشاء إلى أن يتحقق الإتزان.

بصراحة وبغض النظر هل التعريف واضح أم لا لكني أشعر بأنه جاف وبالطبع يخفي الكثير من الاحداث خلف الكواليس ولذلك دعنا نتعمق أكثر …

في البداية دعني أوضح بعض الحقائق العلمية هنا:

-الغشاء الخلوي هو غشاء شبه نافذ⁦”⁩أي أن هناك جزيئات يمكنها المرور وجزيئات لاتستطيع وبالتالي النفاذية هنا ليست كاملة”.

-الـ cation (أيون موجب الشحنة⁦)⁩الأساسي خارج الخلية هو الـ⁦Na⁩والـ Anion (أيون سالب الشحنة⁦)⁩هو الـ Cl .

-أما على مستوى داخل الخلية⁦ ⁩فيمكن القول الـ⁦Cation⁩الأساسي هو الـ⁦K⁩والـ⁦Anion⁩الأساسي⁦HCO3⁩والـ الفوسفات والبروتينات .

-الماء يتحرك عبر الغشاء الخلوي طوال الوقت من المنطقة ذو التركيز الأقل اللمواد المذابة إلى الجانب ذو التركيز الأقل للمواد المذابة ولكن هذا لا يعني كما يعتقد البعض أن المواد لديه القدرة على سحب الماء للجانب الذي يحوي تركيز مواد مذابة أعلى ، لا يا عزيزي لايوجد سحب للماء هذا المصطلح ليس دقيق ربما يذكره البعض للتبسيط لكنه بصراحة يهمل التفسيرات الفيزيائية الأدق😃.

والآن دعنا نناقش الأسموزية كظاهرة فيزيائية وفيسيولوجية بداخل جسم الإنسان بشكل أعمق :

لدينا السائل الخلوي يحتوي على مواد مثل البوتاسيوم ، ولدينا السوائل خارج الخلية تحوي الصوديوم والكلوريد ولدينا الغشاء الخلوي الذي يفصل بين الجانبين ويسمح بمرور بعض المواد ولايسمح بمرور الأخر والتي قد تحتاج لصور اخرى من الانتقال عبر الغشاء الخلوي مثل الانتقال النشط Active Transporte عبر قنوات أيوينية متخصصة وبالطبع هذا النقل يحتاج للطاقة ومن أشهر الأمثلة Na-K Atpase Pumb والتي أثناء دراستك لمنهج الـ⁦Physiology⁩قمت بالاطلاع عليها وهذه المضخة تلعب دور رئيسي في الحفاظ على توزيع أيونات الصوديوم والبوتاسيوم خارج وداخل الخلية لمحاولة الحفاظ على التعادل الكهربي Electric Neutrality .

الأيونات الموزعة داخل وخارج الخلية في درجة حرارة الجسم ليست ساكنة بل هي في حركة وجهد كيميائي بشكل دائم وبالنسبة لجزيئات الماء فمن المعروف أن الجهد الكيميائي للماء النقي هو صفر وبالتالي إن الحركة و الجهد الكيميائي للأيونات مثل الصوديوم والبوتاسيوم والكلوريد داخل وخارج الخلية ارتفاع او تقليل معدلها سيلعب بشكل مباشر دورا في حرية حركة جزيئات الماء على الجانبين وبالتالي سيساهم⁦ ⁩بشكل غير مباشر في زيادة احتمالية تحديد إتجاه معين لحركة جزيئات الماء عبر الغشاء الخلوي .

الخلية كنظام حراري من وجهة نظر الـ⁦Thermodynamics⁩هي نظام حراري مفتوح Open System يستطيع تبادل الطاقة مع المادة والوسط والهدف من التفاعلات بين الوسط خارج الخلية وداخلها ليس الاتزان الحراري وانما الاتزان الكهربي.

الأيونات سواء بداخل او خارج الخلية كما ذكرت في حركة دائمة بسبب تبادل الطاقة والمادة وهي بطبيعة الحالات تملك شحنات موجبة وسالبة ، وهذه الحركة للأيونات لايوجد لها اتجاه مفضل يمكن القول انها عشوائية او بمعنى اخر لايمكن التنبؤ باتجاهها بدقة وهذاا يقودنا لمفهوم عميق في فيزياء الديناميكا الحرارية الإنتروبيا⁦Entropy⁩والذي يمكن تعريفه بأنه محاولة وصف عدد الاحتمالات والطرق الممكنة لتوزيع الجسيمات داخل النظام الحراري⁦ ⁩والذي في هذه الحالة يكون النظام هو الخلية والجسيمات الأيونات.

كلما زاد تركيز الأملاح⁦Solues⁩او دعنا نقول المواد المذابة فإن مقدار الـ⁦Entropy⁩والعشوائية في احتمالية الحالات الممكنة لارتباط الأيونات ببعضها⁦ ⁩سيزيد وهذا سيقودنا للسؤال التالي:

كيف ستؤثر زيادة الانتروبيا على الحالة الأسموزية واتجاه حركة الماء عبر الغشاء الخلوي؟

ببساطة لو زادت الانتروبيا ف الجانب الخارجي للغشاء الخلوي بالنسبة لمقدار الانتروبيا على الجانب الداخلي ، فإنه فيزيائيا سنقول إن المادة احصائيا تميل من الانتقال من نظام يملك إنتروبيا أقل إلى نظام يملك إنتروبيا أعلى وتأثير ذلك على جزيئات الماء أنه لو زادت الانتروبيا في جانب معين من الغشاء الخلوي بسبب⁦ ⁩زيادة تركيز الأملاح مثلا فهذا سيجعل عدد حالات ارتباط الايونات على الجانب الاخر من الغشاء الخلوي أكثر وبالتالي سينخفض الجهد الكيميائي وحركة جزيئات الماء في الجانب الذي يملك تركيز أملاح⁦Nacl⁩مثلا أكبر وبالتالي المحصلة احصائيا انه سيكون هناك احتمالية اكبر أن الnet movment of water ستكون⁦l⁩من اتجاه تركيز الأملاح الأقل للجانب ذو تركيز الأملاح الاكبر وهذا يفسر كيف تؤثر الانتروبيا وتساهم في تفسير حالة ظاهرة الـ⁦Osmosis⁩ولكن هناك عوامل الاخرى في الحسباب باعتبار ان الخلية نظام مفتوح ووجود امكانية حدوث اي تغيير يجعل مما ذكرناه ليس قاعدة صارمة فيزيائيا على مستوى الغشاء الخلوي.

والآن دعنا مرة أخرى نقوم بالتلخيص والتركيز أكثر ، هناك تحديداثلاثة عوامل ومفاهيم فيزيائية أريدك أن تعرفها لأنها أساس تفسر معا لماذا تحدث الظاهرة الأسموزية في النظام الخلوي:

أولا⁦:⁩الحركة الحرارية Thermal movment 

درجة حرارة النظام الخلوي تتخطى الصفر المطلق وبالتالي حركة جزيئات الماء والايونات الاخرى مستمرة عبر الغشاء الخلوي مع الاخذ في الحسبان أن هناك جسيمات سيمنعها الغشاء من المرور عن طريق الظاهرة الأسموزية بسبب طبيعة الغشاء الشبه نافذة.

ثانيا⁦:⁩الـ Entropy

تصف الإنتروبيا عدد الاحتمالات والطرق للحالات المجهرية في نظام معين وإذا زاد تركيز ال⁦Solutes⁩في جانب من جانبي الغشاء الخلوي فانه ستزيد معه مقدار الانتروبيا وسيساهم ذلك احصائيا في زيادة حركة الماء في اتجاه معين عبر الغشاء الخلوي.

ثالثا⁦:⁩الجهد الكيميائي Chemical Potential

يحدد محصلة حركة واتجاه جزيئات الماء عبر الغشاء الخلوي Net Movement and Direction of water molcules فعندما يزيد تركيب الـ⁦solutes⁩في الماء فإن هذا يقوم بخفض الـ chemical Potential للماء وبالتالي التأثير على محصلة الحركة والاتجاه للماء عبر الغشاء الخلوي وانتقال من الماء الجانب الاخر ذو تركيز الـ⁦Solutes⁩الأقل والـ Chemical potential الأكبر للماء.

الضغط التناضحي⁦|⁩الأسموزي Osmotic Pressure:

الضغط الأسموزي هو أقل ضغط من الممكن تطبيقه على محلول لإيقاف انتقال المذيب النقي⁦(⁩الماء مثلا⁦)⁩عبرى الغشاء الشبه نفاذ⁦(⁩الغشاء الخلوي مثلا).

كيف يتم توليد هذا الضغط؟

ببساطة نحن نعرف من خلال مافهمناه من فيزياء الظاهرة الأسموزية أن الماء ينتقل من المحلول ذو التركيز الأقل من الـ⁦solutes⁩إلى المحلول ذو التركيز الاعلى من المواد المذابة عبر الغشاء الخلوي.

مع الوقت يتراكم الماء في الجانب ذو التركيز الأعلى من الأملاح ولكن بالطبع هذا لن يستمر للأبد لأنه في مرحلة ما هذا التراكم سيقوم بتوليد مانسميه بالـ Osmotic pressure والذي سيساهم بعمل حالة من الإتزان بين الجانبين وهو ما نسميه الإتزان الأسموزي Osmotic Balance  .

التوترية | Tonicity:

هي قدرة المحلول خارج الخلية على إحداث تغيير في حجم الخلية بسبب تأثير المواد المذابة الغير قادرة على عبور الغشاء الخلوي بسهولة .

طبقا للـ⁦Tonicity⁩فإننا يمكننا تقسيم المحاليل إلى ثلاثة أنواع:

أولا⁦:⁩محلول عالي التوتر Hypertonic solution

نتيجة اعطاء هذا المحلول ⬅⬅ يخرج الماء من الخلية وتنكمش.

مثال:NaCl 3% solution”Hypertonic Saline”.

ثانيا⁦:⁩محلول منخفض التوتر Hypotonic solution

نتيجة إعطاء هذا المحلول ⬅⬅يدخل الماء للخلية فتنتفخ.

مثال : D5W.

ثالثا⁦:⁩محلول متعادل التوتر Isotonic solution

لا يقوم بإحداث تغيير في حجم الخلية.

مثال : Normal Saline NaCl 0.9%.

وإليك صورة لجدول مقارنة جميل يلخص ماذكرناه مع بعض الأمثلة الإكلينيكية👇

أنواع المحاليل في الرعاية المركزة

تحدثنا بالأعلى عن أنواع المحاليل والسوائل التي تعطى للمريض والتي تم تقسيمها طبقا للـ⁦Tonicity⁩وهناك تصنيف آخر بناء على حجم الـ⁦Molecules⁩المذابة في المحلول كما يلي:

أولا: Crystalloids | السوائل البلورية:

هذا النوع من المحاليل يحتوي على أملاح⁦Solutes⁩ولكن بوزن وحجم جزيئي صغير Low molecular weight .

الاستخدام الرئيسي:

في عمليات الإنعاش⁦resuscitation⁩و استعادة حجم السوائل Volume Restore وتحضير الأدوية المختلفة.

ويمكن تقسيم السوائل البلورية أيضا عن طريقة تصنيف الـ⁦Tonicity⁩إلى Hypertonic,hypotonic and isotonic crystalloids.

ثانيا: Colloids :

هذا النوع من المحاليل يختوي على أملاح⁦Solutes⁩ولكن بوزن وحجم جزيئي كبير Small Molecular weight .

يستخدم هذا النوع بشكل رئيسي لزيادة حجم الدم Volume Expander أو استبدال أحد عناصر الدم Replacement Therapy مثلا اعطاء البلازما والـ Packed RBC’s.

وإليك صورة لجدول بسيط عن النوعين👇

إستخدام السوائل في إنعاش المريض Fluid Resuscitation |مقدمة:

المحاليل والسوائل هي عنصر هام وقد يكون الأهم لعلاج وإنقاذ حياة مرضى الحالات الحرجة وبصراحة فيما يخص بروتوكولات طريقة التعامل مع الحالات الحرجة التي ستحتاج محاليل فإن الأمر معقد وبنفس الوقت يحتاج قرارات سريعة لأنه في فترة أقصر مما تظن وفي لمح البصر قد تفقد مريضك أحيانا وعلى كل هذا المقال مثل المقالات الاخرى هو بداية سلسلة ولكن في هذه الفقرة نناقش أفكار عامة…

مراحل إنعاش مريض الحالات الحرجة بالمحاليل | Phases Of Fluid Resuscitation :

أولا⁦:⁩طور الإنقاذ | Salvage Phase:

الهدف هنا من إعطاء المحاليل هو إنقاذ المريض والسيطرة على تدهور المؤشرات الحيوية Vital Signs 

عن طريق اعطاء Fluid boluses للحصول على استجابة سريعة.

بحيث نحقق التالي:

• ++ ٍStroke volume and ++ COP
• MAP  ≧ 65 mmhg
• UOP 0.5 ml/kg/hr

يتم اختيار الـ⁦Fluid⁩حساب حالة المريض وبالطبع يجب الحذر من الـ Volume Overload ومراقبة وجود أي  Clinical Signs تكون مؤشر لذلك مثل:

• Hypoxia
• orthopnea 
• basal crepitation
• pulmonary edema

ثانيا⁦:⁩طور الـ Optimization:

الهدف الأساسي⁦:⁩هو الحفاظ على التروية الدموية⁦Perfusion⁩للأعضاء الحيوية والأنسجة بدون حدوث volume overload.

يتم اعطاء  أقل كمية من السوائل  والتي قامت بتحقيق استجابة وتحسن معها بالفعل وبحذر مع مراقبة الـ⁦hemodynamics⁩والاستجابة للسوائل Fluid responsivness .

ثالثا⁦:⁩طور الإستقرار Stabiliztion :

الهدف هو الوصول لحالة إتزان للسوائل في الجسم normal body fluid balance والتعامل مع أي Organ Dysfunction .

يتم اعطاء المريض سوائل بمعدل مستمر يحقق الاستقرار والاتزان بحيث لاحدث للمريض جفاف او تتراكم السوائل بداخله ويحدث volume overload.

أيضا اذا يتم تقييم استجابة المريض مثلا بعد عمل الـ Fluid Challenge واذا كان لايستجيب يجب معرفة السبب مثلا قد يكون السبب هو⁦vasodilatation⁩وبالتالي يحتاج المريض لوضعه على⁦vasopressor⁩أو قد تكون مشكلة منشأها فشل في القلب وبالتالي نحتاج لوضع المريض على Cardiac supports .

رابعا⁦:⁩طور التخلص من السوائل De-escalation:

الهدف هو التخلص من السوائل المتراكمة Positive fluid balance عن طريق استخدام الـ⁦Dirutices⁩مثلا أو قد يصل الأمر أحيانا لإستخدام الـ Renal Replacment Therapy.

أخيرا هذا المقال ككل مقدمة وكان الهدف منه فهم لميكانيكة تعامل الجسم مع السوائل وإعطاء فكرة سريعة و بسيطة عن إنعاش مرضى الحالات الحرجة بالسوائل والمحاليل و في المقالات القادمة باذن الله سيكون التفصيل والتعمق أكثر في أنواع المحاليل والأمور الإكلينيكية فيما يخص الـ Fluid Resuscitation  ودراسة لحالات تلعب فيها السوائل الدور الرئيسي لإنقاذ المريض .

بعض المراجع التي تم الإعتماد عليها 👇

Paul Marino The icu Book

Clinical Decision in critical care -Ahmed Mukhtar,MD

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10457415

To Be Continued…