اضطرابات الحالة الحمضية القاعدية

من أهم ثوابت الجسم ثبات تركيز أيونات الهيدروجين (H ⁺ ) في السائل خارج الخلايا، والذي يبلغ لدى الأشخاص الأصحاء 40 ± 5 نانومول/لتر. وللتسهيل، يُعبَّر عن تركيز أيونات الهيدروجين (H ⁺⁾ غالبًا بلوغاريتم سالب (pH). عادةً، تكون قيمة pH للسائل خارج الخلايا 7.4. يُعد تنظيم pH ضروريًا لسير عمل خلايا الجسم بشكل طبيعي.

يتضمن التوازن الحمضي القاعدي في الجسم ثلاث آليات رئيسية:

• عمل أنظمة العازلة داخل الخلايا وخارجها؛
• آليات تنظيم التنفس؛
• آلية الكلى.

اختلال التوازن الحمضي القاعدي هو تفاعلات مرضية مرتبطة به. ويتم التمييز بين الحماض والقلاء.

أنظمة التخزين المؤقت في الجسم

الأنظمة العازلة هي مواد عضوية وغير عضوية تمنع حدوث تغيير حاد في تركيز أيون الهيدروجين (H ⁺⁾ ، وبالتالي في قيمة الرقم الهيدروجيني (pH) عند إضافة حمض أو قلوي. وتشمل هذه الأنظمة البروتينات والفوسفات والبيكربونات. توجد هذه الأنظمة داخل خلايا الجسم وخارجها. الأنظمة العازلة الرئيسية داخل الخلايا هي البروتينات والفوسفات غير العضوية والعضوية. تُعوّض الأنظمة العازلة داخل الخلايا تقريبًا كامل كمية حمض الكربونيك (H₂CO₂ ₎ ، _وأكثر من 50% من كمية الأحماض غير العضوية الأخرى (الفوسفوريك، والهيدروكلوريك، والكبريتيك، إلخ). أما المادة العازلة الرئيسية خارج الخلايا فهي البيكربونات.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]

الآليات التنفسية لتنظيم درجة الحموضة

تعتمد على عمل الرئتين، القادرتين على الحفاظ على الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون (CO2 ₎ في الدم عند المستوى المطلوب، على الرغم من التقلبات الكبيرة في تكوين حمض الكربونيك. _يحدث تنظيم إطلاق ثاني أكسيد الكربون نتيجةً لتغيرات في معدل وحجم التهوية الرئوية. تؤدي زيادة الحجم الدقيق للتنفس إلى انخفاض الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون في الدم الشرياني، والعكس صحيح. تُعتبر الرئتان الخط الأول في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي، حيث توفران آليةً للتنظيم الفوري _لإطلاق ثاني أكسيد الكربون.

الآليات الكلوية للحفاظ على توازن الحمض والقاعدة

تُساهم الكلى في الحفاظ على توازن الأحماض والقواعد في الجسم، وطرح الأحماض الزائدة في البول، والحفاظ على القواعد فيه. ويتحقق ذلك من خلال عدة آليات، أهمها:

• إعادة امتصاص البيكربونات بواسطة الكلى؛
• تكوين الأحماض القابلة للمعايرة؛
• تكوين الأمونيا في الخلايا الأنبوبية الكلوية.

إعادة امتصاص البيكربونات بواسطة الكلى

في الأنابيب القريبة من الكلى، يتم امتصاص ما يقرب من 90٪ من HCO3 ليس من خلال النقل المباشر لـ HCO3 عبر الغشاء، ولكن من خلال آليات التبادل المعقدة، وأهمها يعتبر إفراز H ⁺ في تجويف النيفرون.

في خلايا الأنابيب القريبة، يتكون حمض الكربونيك غير المستقر من الماء وثاني أكسيد الكربون تحت تأثير إنزيم أنهيدراز الكربونيك، الذي يتحلل بسرعة إلى H ⁺ وHCO3 _. تدخل أيونات الهيدروجين المتكونة في الخلايا الأنبوبية الغشاء اللمعي للأنابيب، حيث يتم تبادلها مع Na ⁺ ، ونتيجة لذلك يدخل H ⁺ إلى تجويف الأنابيب، ويدخل كاتيون الصوديوم إلى الخلية ثم إلى الدم. يحدث التبادل بمساعدة بروتين ناقل خاص - مبادل Na ⁺ -H ^{+. يؤدي دخول أيونات الهيدروجين إلى تجويف النيفرون إلى تنشيط إعادة امتصاص HCO3}_{في الدم. في الوقت نفسه، يتحد أيون الهيدروجين بسرعة معHCO3} المفلتر باستمرار في تجويف الأنبوب لتكوين حمض الكربونيك. بمشاركة أنهيدراز الكربونيك، الذي يعمل على الجانب اللمعي من حافة الفرشاة، يتحول _H2C03 إلى H2O _و CO2 _. في هذه الحالة، ينتشر ثاني أكسيد الكربون مرة أخرى إلى خلايا الأنابيب القريبة، حيث يتحد مع H2O _لتكوين حمض الكربونيك، وبالتالي إكمال الدورة.

وبذلك فإن إفراز أيون الهيدروجين (H ⁺⁾ يضمن إعادة امتصاص البيكربونات بكمية مكافئة من الصوديوم.

في حلقة هنلي، يتم إعادة امتصاص حوالي 5% من البيكربونات المفلترة، وفي أنبوب التجميع، يتم إعادة امتصاص 5% أخرى، أيضًا بسبب الإفراز النشط لـ H ⁺.

تكوين الأحماض القابلة للمعايرة

تُرشَّح بعض الأحماض الضعيفة الموجودة في البلازما، وتعمل كأنظمة عازلة في البول. تُسمى سعتها العازلة "الحموضة القابلة للمعايرة". المكون الرئيسي لهذه المحاليل العازلة هو HPO4 _{~، والذي يتحول بعد إضافة أيون الهيدروجين إلى} أيون حمض الفوسفوريك ^{ثنائي الاستبدال (HPO42}₊ H ⁺ = H2PO _~ )، وهو ذو حموضة أقل.

[ 5 ]، [ 6 ]

تكوين الأمونيا في الخلايا الأنبوبية الكلوية

يتم تكوين الأمونيا في خلايا الأنابيب الكلوية أثناء عملية التمثيل الغذائي للأحماض الكيتو، وخاصة الجلوتامين.

عند درجة حموضة السائل الأنبوبي، وخاصةً عند انخفاض الرقم الهيدروجيني، ينتشر الأمونيا من الخلايا الأنبوبية إلى تجويفها، حيث يتحد مع أيون الهيدروجين (H ⁺⁾ لتكوين أنيون الأمونيوم (NH₂ ₊ H ⁺ = NH₂ ₊⁾. في الطرف الصاعد لعُرى هنلي، يُعاد امتصاص كاتيونات NH₂ ₊^، التي تتراكم في النخاع الكلوي. تتفكك كمية صغيرة من أيونات الأمونيوم إلى أيونات NH₂ وأيونات الهيدروجين، والتي يُعاد امتصاصها. يمكن أن ينتشر _{أيون NH₂} في القنوات الجامعة، حيث يعمل كعازل لأيون الهيدروجين (H ⁺⁾ الذي يفرزه هذا الجزء من النيفرون.

تعتبر القدرة على زيادة تكوين NH ₃ وإخراج NH ₄⁺ هي التفاعل التكيفي الرئيسي للكلى لزيادة الحموضة، مما يسمح بإخراج أيونات الهيدروجين عن طريق الكلى.

[ 7 ]، [ 8 ]، [ 9 ]

اختلال التوازن الحمضي القاعدي

في حالات سريرية مختلفة، قد ينحرف تركيز أيونات الهيدروجين في الدم عن المعدل الطبيعي. هناك تفاعلان مرضيان رئيسيان مرتبطان باختلال التوازن الحمضي القاعدي: الحماض والقلاء.

تتميز الحماض بانخفاض درجة حموضة الدم (تركيز عالي من الهيدروجين ⁾ وانخفاض تركيز البيكربونات في الدم؛

تتميز القلاءات بارتفاع درجة حموضة الدم (تركيز منخفض من أيون الهيدروجين ⁾ وارتفاع تركيز البيكربونات في الدم.

هناك أشكال بسيطة ومختلطة من اختلال التوازن الحمضي القاعدي. في الأشكال الأولية، أو البسيطة، يُلاحظ اختلال واحد فقط.

المتغيرات البسيطة لاختلال التوازن الحمضي القاعدي

• الحماض التنفسي الأولي. يرتبط بزيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون _فيالدم.
• قلاء تنفسي أولي. يحدث نتيجة انخفاض
• الحماض الأيضي. يحدث بسبب انخفاض تركيز HCO3 _~.
• _{القلاء الأيضي. يحدث عندما يرتفع} تركيز HCO3.

في كثير من الأحيان، قد تجتمع الاضطرابات المذكورة أعلاه لدى مريض واحد، وتُصنف على أنها مختلطة. في هذا الكتاب، سنركز على الأشكال الأيضية البسيطة لهذه الاضطرابات.