26.5: اضطرابات توازن الحمض القاعدي

Last updated
Save as PDF

Page ID: 203036

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

أهداف التعلم

حدد متغيرات الدم الثلاثة التي تم أخذها في الاعتبار عند تشخيص الحماض أو القلاء

تحديد مصدر التعويض عن مشاكل درجة الحموضة في الدم من أصل تنفسي
تحديد مصدر التعويض عن مشاكل درجة الحموضة في الدم من أصل أيضي/كلوي

يقتصر الرقم الهيدروجيني الطبيعي للدم الشرياني على نطاق ضيق جدًا من 7.35 إلى 7.45. يعتبر الشخص الذي تقل درجة الحموضة في دمه عن 7.35 مصابًا بالحماض (في الواقع، «الحماض الفسيولوجي»، لأن الدم لا يكون حامضيًا حقًا حتى تنخفض درجة الحموضة إلى أقل من 7)، ويمكن أن يكون الرقم الهيدروجيني المستمر في الدم أقل من 7.0 مميتًا. يحتوي الحماض على العديد من الأعراض، بما في ذلك الصداع والارتباك، ويمكن أن يصاب الفرد بالخمول والإرهاق بسهولة (الشكل\(\PageIndex{1}\)). يعتبر الشخص الذي لديه درجة حموضة أعلى من 7.45 في الدم مصابًا بالقلاء، ودرجة الحموضة فوق 7.8 تكون قاتلة. تشمل بعض أعراض القلاء ضعف الإدراك (الذي يمكن أن يتطور إلى فقدان الوعي) والوخز أو التنميل في الأطراف وارتعاش العضلات وتشنجها والغثيان والقيء. يمكن أن يحدث كل من الحماض والقلاء بسبب اضطرابات التمثيل الغذائي أو الجهاز التنفسي.

كما تمت مناقشته سابقًا في هذا الفصل، يعتمد تركيز حمض الكربونك في الدم على مستوى ثاني _أكسيد الكربون في الجسم وكمية غاز ثاني _أكسيد الكربون الذي يتم الزفير عبر الرئتين. وبالتالي، عادة ما تتم مناقشة مساهمة الجهاز التنفسي في توازن الحمض القاعدي من حيث ثاني _أكسيد الكربون (بدلاً من حمض الكربونك). تذكر أنه يتم فقدان جزيء من حمض الكربونك لكل جزيء من ثاني _أكسيد الكربون يتم زفره، ويتم تكوين جزيء من حمض الكربونك لكل جزيء من ثاني _أكسيد الكربون المحتفظ به.

الشكل\(\PageIndex{1}\): أعراض الحماض والقلاء. تؤثر أعراض الحماض على العديد من أجهزة الأعضاء. يمكن تشخيص كل من الحماض والقلاء باستخدام اختبار الدم.

الحماض الاستقلابي: نقص البيكربونات الأساسي

يحدث الحماض الاستقلابي عندما يكون الدم حامضيًا جدًا (درجة الحموضة أقل من 7.35) بسبب قلة البيكربونات، وهي حالة تسمى نقص البيكربونات الأولي. عند درجة الحموضة العادية البالغة 7.40، تكون نسبة البيكربونات إلى مخزن حمض الكربوبيك 20:1. إذا انخفضت درجة الحموضة في دم الشخص إلى أقل من 7.35، فهذا يعني أنه يعاني من الحماض الاستقلابي. السبب الأكثر شيوعًا للحماض الاستقلابي هو وجود الأحماض العضوية أو الكيتونات المفرطة في الدم. \(\PageIndex{1}\)يسرد الجدول بعض الأسباب الأخرى للحماض الاستقلابي.

* المستقلبات الحمضية من المواد الكيميائية المبتلعة.

**طاولة\(\PageIndex{1}\)**
الأسباب الشائعة لـ الحماض الاستقلابي ومستقلبات الدم
سبب	المستقلب
إسهال	البيكربونات
أورميا	أحماض الفوسفوريك والكبريتيك واللاكتيك
الحماض الكيتوني السكري	زيادة الكيتونات
تمرين شاق	حمض اللاكتيك
الميثانول	حمض الفورميك*
بارالديهيد	حمض بيتا هيدروكسي بوتيريك*
الأيزوبروبانول	حمض البروبيونيك *
غليكول الإيثيلين	حمض الجليكوليك وبعض أحماض الأكساليك والفورميك*
الساليسيلات والأسبرين	حمض السلفاساليسيليك (SSA) *

الأسباب الثلاثة الأولى من الأسباب الثمانية للحماض الاستقلابي المدرجة هي الحالات الطبية (أو الفسيولوجية غير العادية). يمكن أن تتسبب التمارين الشاقة في حدوث حماض استقلابي مؤقت بسبب إنتاج حمض اللاكتيك. تنجم الأسباب الخمسة الأخيرة عن تناول مواد معينة. الشكل النشط للأسبرين هو مستقلبه، حمض السلفاساليسيليك. جرعة زائدة من الأسبرين تسبب الحماض بسبب حموضة هذا المستقلب. يمكن أن ينتج الحماض الاستقلابي أيضًا عن اليوريميا، وهو احتباس اليوريا وحمض اليوريك. يمكن أن يحدث الحماض الاستقلابي أيضًا من الحماض الكيتوني السكري، حيث توجد زيادة في الكيتونات في الدم. الأسباب الأخرى للحماض الاستقلابي هي انخفاض إفراز أيونات الهيدروجين، مما يمنع الحفاظ على أيونات البيكربونات، والخسارة المفرطة لأيونات البيكربونات عبر الجهاز الهضمي بسبب الإسهال.

قلاء الأيض: فائض البيكربونات الأساسي

قلاء الأيض هو عكس الحماض الاستقلابي. يحدث عندما يكون الدم قلويًا جدًا (درجة الحموضة أعلى من 7.45) بسبب كثرة البيكربونات (تسمى زيادة البيكربونات الأولية).

يمكن أن تحدث زيادة عابرة في البيكربونات في الدم بعد تناول كميات مفرطة من البيكربونات أو السيترات أو مضادات الحموضة في حالات مثل ارتجاع حمض المعدة - المعروف باسم حرقة المعدة. يمكن أن يسبب مرض كوشينغ، وهو فرط إفراز هرمون الغدة الكظرية المزمن (ACTH) من الغدة النخامية الأمامية، قلاء استقلابي مزمن. يؤدي الإفراز المفرط لـ ACTH إلى ارتفاع مستويات الألدوستيرون وزيادة فقدان البوتاسيوم عن طريق إفراز البول. تشمل الأسباب الأخرى للقلاء الاستقلابي فقدان حمض الهيدروكلوريك من المعدة من خلال القيء، ونضوب البوتاسيوم بسبب استخدام مدرات البول لارتفاع ضغط الدم، والاستخدام المفرط للمسهلات.

الحماض التنفسي: حمض الكربوليك الأولي/فائض ثاني _أكسيد الكربون

يحدث الحماض التنفسي عندما يكون الدم حامضيًا بشكل مفرط بسبب زيادة حمض الكربونك الناتج عن وجود الكثير من ثاني _أكسيد الكربون في الدم. يمكن أن ينتج الحماض التنفسي عن أي شيء يتعارض مع التنفس، مثل الالتهاب الرئوي أو انتفاخ الرئة أو قصور القلب الاحتقاني.

قلاء الجهاز التنفسي: حمض الكربوليك الأولي/نقص ثاني _أكسيد الكربون

يحدث قلاء الجهاز التنفسي عندما يكون الدم قلويًا بشكل مفرط بسبب نقص حمض الكربونك ومستويات ثاني _أكسيد الكربون في الدم. تحدث هذه الحالة عادةً عندما يتم إخراج الكثير من ثاني _أكسيد الكربون من الرئتين، كما يحدث في حالة فرط التنفس، وهو تنفس أعمق أو أكثر تكرارًا من المعتاد. يمكن أن يكون معدل التنفس المرتفع الذي يؤدي إلى فرط التنفس بسبب الاضطراب العاطفي الشديد أو الخوف أو الحمى أو العدوى أو نقص الأكسجين أو مستويات عالية بشكل غير طبيعي من الكاتيكولامينات، مثل الإيبينيفرين والنورادرينالين. والمثير للدهشة أن جرعة الأسبرين الزائدة - سمية الساليسيلات - يمكن أن تؤدي إلى قلاء الجهاز التنفسي حيث يحاول الجسم التعويض عن الحماض الأولي.

رمز QR يمثل عنوان URL

شاهد هذا الفيديو لمشاهدة عرض توضيحي لتأثير الارتفاع على درجة حموضة الدم. ما تأثير الارتفاع العالي على درجة الحموضة في الدم، ولماذا؟

آليات التعويض

توجد آليات تعويضية مختلفة للحفاظ على درجة الحموضة في الدم ضمن نطاق ضيق، بما في ذلك المخازن المؤقتة والتنفس وآليات الكلى. على الرغم من أن الآليات التعويضية تعمل عادةً بشكل جيد جدًا، إلا أنه عندما لا تعمل إحدى هذه الآليات بشكل صحيح (مثل الفشل الكلوي أو أمراض الجهاز التنفسي)، فإن لها حدودها. إذا تغيرت نسبة الأس الهيدروجيني والبيكربونات إلى حمض الكربونك بشكل كبير جدًا، فقد لا يتمكن الجسم من التعويض. علاوة على ذلك، يمكن للتغيرات الشديدة في درجة الحموضة أن تشوه البروتينات. يمكن أن يؤدي الضرر الشديد للبروتينات بهذه الطريقة إلى تعطيل عمليات التمثيل الغذائي العادية، وتلف الأنسجة الخطير، والموت في نهاية المطاف.

تعويض الجهاز التنفسي

يزيد التعويض التنفسي عن الحماض الاستقلابي من معدل التنفس لطرد ثاني _أكسيد الكربون وإعادة ضبط نسبة البيكربونات إلى حمض الكربوميك إلى مستوى 20:1. يمكن أن يحدث هذا التعديل في غضون دقائق. التعويض التنفسي عن القلاء الاستقلابي ليس بارعًا مثل تعويضه عن الحماض. الاستجابة الطبيعية للجهاز التنفسي لارتفاع درجة الحموضة هي زيادة كمية ثاني _أكسيد الكربون في الدم عن طريق خفض معدل التنفس للحفاظ على ثاني _أكسيد الكربون. ومع ذلك، هناك حد لانخفاض التنفس الذي يمكن للجسم تحمله. وبالتالي، فإن المسار التنفسي أقل كفاءة في التعويض عن قلاء التمثيل الغذائي مقارنة بالحماض.

التعويض الأيضي

يدور التعويض الأيضي والكلوي لأمراض الجهاز التنفسي التي يمكن أن تسبب الحماض حول الحفاظ على أيونات البيكربونات. في حالات الحماض التنفسي، تزيد الكلى من الحفاظ على البيكربونات وإفراز ^H+ من خلال آلية التبادل التي تمت مناقشتها سابقًا. تزيد هذه العمليات من تركيز البيكربونات في الدم، وتعيد تكوين التركيزات النسبية المناسبة للبيكربونات وحمض الكربونك. في حالات قلاء الجهاز التنفسي، تقلل الكلى من إنتاج البيكربونات وتعيد امتصاص H ⁺ من السائل الأنبوبي. يمكن تقييد هذه العمليات من خلال تبادل البوتاسيوم بواسطة الخلايا الكلوية، والتي تستخدم آلية تبادل K ⁺ -H ⁺ (مضاد الحمل).

تشخيص الحماض والقلاء

_{يمكن للاختبارات المعملية للأس الهيدروجيني والضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون (pCo ₂) و HCO ₃ ^- تحديد الحماض والقلاء، مع الإشارة إلى ما إذا كان الخلل هو الجهاز التنفسي أو التمثيل الغذائي، ومدى نجاح الآليات التعويضية.} تشير قيمة درجة الحموضة في الدم، كما هو موضح في الجدول\(\PageIndex{2}\)، إلى ما إذا كان الدم في حالة الحماض أو المعدل الطبيعي أو القلاء. تساعد قيم pCo ₂ وإجمالي ^HCO ₃ في تحديد ما إذا كانت الحالة أيضية أو تنفسية، وما إذا كان المريض قادرًا على التعويض عن المشكلة. \(\PageIndex{1}\)يسرد الجدول الشروط والنتائج المعملية التي يمكن استخدامها لتصنيف هذه الحالات. عادةً ما تنتج اختلالات الحمض القاعدي الأيضية عن أمراض الكلى، ويستجيب الجهاز التنفسي عادةً للتعويض.


الجدول\(\PageIndex{2}\): أنواع الحماض والقلاء
	الأس الهيدروجيني	ثنائي الفينيل متعدد الكلور ₂	إجمالي HCO ₃ ^—
الحماض الاستقلابي	↓	N، ثم ↓	↓
الحماض التنفسي	↓	↑	N، ثم ↑
قلاء استقلابي	↑	N، ثم ↑	↑
قلاء الجهاز التنفسي	↑	↓	N، ثم ↓
القيم المرجعية (الشرايين): درجة الحموضة: 7.35-7.45؛ ثاني أكسيد الكربون ₂: الذكور: 35-48 ملم زئبق، الإناث: 32-45 ملم زئبق؛ إجمالي البيكربونات الوريدي: 22-29 ملم. يشير N إلى الوضع الطبيعي؛ يشير ↑ إلى قيمة صاعدة أو متزايدة؛ و ↓ يشير إلى انخفاض القيمة أو انخفاضها.

يمثل الحماض الاستقلابي مشكلة، حيث توجد كميات أقل من المعتاد من البيكربونات في الدم. سيكون pCO ₂ طبيعيًا في البداية، ولكن إذا حدث تعويض، فسوف ينخفض مع قيام الجسم بإعادة تحديد النسبة المناسبة من البيكربونات وحمض الكربونيك/ثاني _أكسيد الكربون.

يمثل الحماض التنفسي مشكلة، حيث يوجد فائض من ثاني _أكسيد الكربون في الدم. ستكون مستويات البيكربونات طبيعية في البداية، ولكن إذا حدث تعويض، فإنها ستزداد في محاولة لإعادة تحديد النسبة المناسبة من البيكربونات وحمض الكربونيك/ثاني _أكسيد الكربون.

يتميز القلاء بدرجة حموضة أعلى من المعتاد. يمثل القلاء الاستقلابي مشكلة، حيث توجد درجة حموضة مرتفعة وبيكربونات زائدة. سيكون pCO ₂ طبيعيًا مرة أخرى في البداية، ولكن إذا حدث تعويض، فسوف يزداد مع محاولة الجسم إعادة تحديد النسب المناسبة من البيكربونات وحمض الكربونيك/ثاني _أكسيد الكربون.

يعد قلاء الجهاز التنفسي مشكلة، حيث يوجد نقص ثاني _أكسيد الكربون في مجرى الدم. سيكون تركيز البيكربونات طبيعيًا في البداية. ومع ذلك، عندما يحدث التعويض الكلوي، ينخفض تركيز البيكربونات في الدم حيث تحاول الكلى إعادة تحديد النسب المناسبة من البيكربونات وحمض الكربونيك/ثاني _أكسيد الكربون عن طريق التخلص من المزيد من البيكربونات لجلب درجة الحموضة إلى النطاق الفسيولوجي.

مراجعة الفصل

يصف الحماض والقلاء الحالات التي يكون فيها دم الشخص، على التوالي، حامضيًا جدًا (درجة الحموضة أقل من 7.35) وقلويًا جدًا (درجة الحموضة أعلى من 7.45). يمكن أن تحدث كل حالة من هذه الحالات إما بسبب مشاكل التمثيل الغذائي المتعلقة بمستويات البيكربونات أو بسبب مشاكل الجهاز التنفسي المتعلقة بحمض الكربونك ومستويات ثاني _أكسيد الكربون. تسمح العديد من الآليات التعويضية للجسم بالحفاظ على درجة الحموضة الطبيعية.

أسئلة الرابط التفاعلي

س: شاهد هذا الفيديو لمشاهدة عرض توضيحي لتأثير الارتفاع على درجة حموضة الدم. ما تأثير الارتفاع العالي على درجة الحموضة في الدم، ولماذا؟

الإجابة: نظرًا لانخفاض الأكسجين، يزداد معدل التنفس للتكيف، ويزيل فرط التهوية ثاني _أكسيد الكربون بشكل أسرع من المعتاد، مما يؤدي إلى حدوث قلاء.

مراجعة الأسئلة

س: أي مما يلي هو سبب الحماض الاستقلابي؟

أ. فقدان حمض الهيدروكلوريك المفرط

ب. زيادة الألدوستيرون

C. إسهال

D. الاستخدام المطول لمدرات البول

الإجابة: ج

س: أي مما يلي هو سبب الحماض التنفسي؟

أ. انتفاخ الرئة

B. انخفاض الدم K ⁺

C. زيادة الألدوستيرون

د. زيادة كيتونات الدم

الإجابة: أ

س: عند درجة حموضة قدرها 7.40، تكون نسبة حمض الكربونك ________.

أ: 35:1

ب. 4:1

ج. 20:1

د. 3:1

الإجابة: ج

س: أي مما يلي يتميز بالقلاء الاستقلابي؟

أ. زيادة درجة الحموضة، انخفاض ثاني أكسيد الكربون ₂، انخفاض HCO ₃ ^-

ب. زيادة درجة الحموضة، زيادة ثاني أكسيد الكربون ₂، زيادة HCO ₃ ^-

C. انخفاض درجة الحموضة، انخفاض ثاني أكسيد الكربون ₂، انخفاض HCO ₃ ^-

D. انخفاض درجة الحموضة، زيادة ثاني أكسيد الكربون ₂، زيادة HCO ₃ ^-

الإجابة: ب

أسئلة التفكير النقدي

س: دراسة حالة: بوب رجل يبلغ من العمر 64 عامًا تم إدخاله إلى غرفة الطوارئ بسبب الربو. وكانت نتائجه المختبرية على النحو التالي: درجة الحموضة 7.31، _{pCoC 2} أعلى من المعتاد، وإجمالي HCO ₃ ^- أعلى أيضًا من المعتاد. صنف توازنه الحمضي القاعدي على أنه الحماض أو القلاء، وفي التمثيل الغذائي أو الجهاز التنفسي. هل هناك دليل على التعويض؟ اقترح الآلية التي ساهم بها الربو في نتائج المختبر التي تم عرضها.

أ- يوجد الحماض التنفسي كما يتضح من انخفاض درجة الحموضة وزيادة pCo ₂، مع بعض التعويض كما هو موضح في زيادة إجمالي HCO ₃ ^-. أدى الربو الذي يعاني منه إلى الإضرار بوظائفه التنفسية، ويتم الاحتفاظ بفائض ثاني _أكسيد الكربون في دمه.

س: دراسة حالة: كيم امرأة تبلغ من العمر 38 عامًا تم إدخالها إلى المستشفى بسبب الشره المرضي. وكانت نتائجها المعملية كما يلي: درجة الحموضة 7.48، _{pCoC 2} في المعدل الطبيعي، وإجمالي HCO ₃ ^- أعلى من المعتاد. صنف توازنها الحمضي القاعدي على أنه الحماض أو القلاء، وفي التمثيل الغذائي أو الجهاز التنفسي. هل هناك دليل على التعويض؟ اقترح الآلية التي ساهم بها الشره المرضي في نتائج المختبر التي تم عرضها.

ج: قلاء الأيض موجود كما يتضح من زيادة درجة الحموضة وزيادة HCO ₃ ^-، دون تعويض كما هو موضح في pCo ₂ العادي. تسبب الشره المرضي في فقدان مفرط لحمض الهيدروكلوريك من المعدة وفقدان أيونات الهيدروجين من الجسم، مما أدى إلى زيادة أيونات البيكربونات في الدم.

مسرد المصطلحات

الحماض الاستقلابي: الحالة التي يؤدي فيها نقص البيكربونات إلى زيادة حموضة الدم

قلاء استقلابي: الحالة التي يؤدي فيها فائض البيكربونات إلى أن يكون الدم قلويًا بشكل مفرط

الحماض التنفسي: الحالة التي يؤدي فيها فائض حمض الكربونك أو ثاني _أكسيد الكربون إلى زيادة حمضية الدم

قلاء تنفسي: الحالة التي يؤدي فيها نقص مستويات حمض الكربونيك/ثاني _أكسيد الكربون إلى أن يكون الدم قلويًا بشكل مفرط