Acid-Base Disorders & ABG Interpretation
Acid-Base Disorders هو البعبع المحبب للممتحنين! الفكرة كلها قائمة على فهم معادلة بسيطة: الجسم بيموت لو الـ pH خرج عن نطاق (7.35 - 7.45). عشان كده خطوط الدفاع (المحاليل المنظمة Buffers، الرئة Lungs، والكلية Kidneys) شغالين 24/7 للحفاظ على هذا التوازن.
الـ pH الطبيعي في الدم هو 7.35 - 7.45. ليه الرقم ده تحديداً حياة أو موت؟
Oxygen Delivery):
pH يقل (حموضة Acidosis)، منحنى انحلال الأكسجين بينزاح لليمين (Shift to the right)، وده معناه تقليل شغف الهيموجلوبين بالأكسجين فيسيبه للأنسجة بسهولة!pH يزيد (قلوية Alkalosis)، المنحنى ينزاح للشمال (Shift to the left)، فيتمسك الهيموجلوبين بالأكسجين وما يديش الأنسجة احتياجها!Protein Structure & Enzymes): تغيير الـ pH بيلغي الشحنات اللي حافظة شكل البروتين، فيحصل Denaturation والإنزيمات تتوقف عن العمل!Metabolic) عشان يرجعوا الـ pH للنسبة الطبيعية!
Body Fluid Buffers) ⚡ [تشتغل خلال دقائق]:
Carbonic acid - Bicarbonate buffer (الأهم خارج الخلايا): CO2 + H2O ⇌ H2CO3 ⇌ H+ + HCO3-Protein buffer system (زي الـ Hemoglobin والـ Albumin).Phosphate buffer system.Lungs) 🫁 [تشتغل خلال ساعات]: بتتحكم في طرد أو حبس الـ CO2. الـ CO2 لما يدوب في الدم بيبقى حمض (Acidic)، زيادة الـ CO2 تعني هبوط الـ pH.Kidney) 🫘 [تشتغل خلال أيام]: ليها دورين جوهريين:
H+ في البول (على هيئة Ammonium ion NH4+).HCO3- وإرجاعها للدم.Bone) 🦴 [في حالات الحموضة المزمنة]: لو فيه حموضة شغال لفترة طويلة، العظام بتدوب وتطلع Calcium carbonate و Calcium phosphate لمعادلة الحمض!العلامة المميزة للـ Metabolic Acidosis هي نقص الـ HCO3- في الدم (إما بسبب فقدانه أو تراكم أحماض جديدة).
Na+) يساوي الأنيونات السالبة. الـ Anion Gap هي الأنيونات غير المقاسة في التحليل الروتيني (وأهمها البروتينات زي الـ Albumin).
Anion Gap = Na+ - (HCO3- + Cl-) ⬅️ المعدل الطبيعي: 12 mEq/L (نطاق 4-12).Anion Gap = (Na+ + K+) - (HCO3- + Cl-) ⬅️ يزيد بمقدار 4 ليصبح 16 mEq/L.AG. لو المريض عنده نقص ألبومين (Hypoalbuminemia)، الـ AG هيقل بمقدار 2.5 mEq/L لكل انخفاض قدره 1 g/dL في الألبومين!Corrected AG = Measured AG + (2.5 × [4.0 - Serum Albumin])بتحدث نتيجة زيادة أو إضافة أحماض جديدة للدم. للترتيب والحفظ السريع، بنستخدم الاختصار الذهبي MUDPILES:
| الحرف | السبب (English Term) | الشرح والآلية الإكلينيكية |
|---|---|---|
M |
Methanol |
موجود في المنظفات والمذيبات، بيتحول جوه الجسم لـ Formic acid المسمم. |
U |
Uremia |
فشل كلوي متقدم يسبب تراكم الأحماض غير المقاسة مثل Sulfates و Phosphates. |
D |
Diabetic Ketoacidosis (DKA) |
مضاعفة لمرض السكري نتيجة نقص الإنسولين وتراكم الأجسام الكيتونية (Ketones). |
P |
Paraldehyde |
منوم ناضر الاستخدام حالياً يسبب حموضة مرتفعة الفجوة. |
I |
Isoniazid |
دواء مضاد للسل يسبب تراكم أحماض أيضية عند الجرعات العالية. |
L |
Lactic Acidosis |
السبب الأشهر على الإطلاق! يحصل بسبب نقص الأكسجين للأنسجة في الصدمة (Shock)، التشنجات، أو الإجهاد الشديد. |
E |
Ethylene Glycol |
مادة مانع التجمد، تترسب وتتحول إلى Glycolic acid. |
S |
Salicylates |
تسمم الأسبرين (Aspirin overdose) يرفع الأحماض وإنتاج الكيتونات. |
بتحدث نتيجة فقدان الـ HCO3- نفسه أو عجز الكلية عن إخراج H+، فيزيد الكلورايد ليحل محله (Hyperchloremic).
GI Causes):
Diarrhea: الإسهال الشديد يطرد السوائل المعوية الغنية بالبيكربونات.Fistulas: الناصور البنكرياسي أو المراري (Pancreatic/Biliary fistulas).Ureteral diversions: تحويل مجرى الحالب للقولون فيمتص الكلور ويفقد البيكربونات.Renal Causes):
Renal Tubular Acidosis (RTA): عجز القنوات الكلوية عن إخراج الحمض أو إعادة إمتصاص البيكربونات.Carbonic Anhydrase Inhibitors: زي دواء Acetazolamide يمنع إرجاع البيكربونات.Addison's disease / Spironolactone: نقص الألدوستيرون يعطل طرد الأحماض.Excess Normal Saline infusion) أو NH4Cl.Diarrhea) بيعمل Normal Anion Gap Metabolic Acidosis، بينما الـ Vomiting بيعمل Metabolic Alkalosis! متتلخبطش بينهم في أسئلة السيناريو!
Kussmaul breathing): تنفس بطيء وعميق وسريع جداً لطرد الـ CO2 وتخفيف الحموضة.Hypotension & Shock.pH، انخفاض الـ HCO3-، وانخفاض الـ PaCO2.High Anion Gap: علاج السبب الأصلي هو الأساس (مثلاً إنسولين في الـ DKA). استخدام NaHCO3 فيه جدل شديد ولا يُعطى إلا لو كان الـ pH < 7.1 لأن إعطائه بكثرة يسبب Hypernatremia و Volume overload ويفاقم الحموضة داخل الخلايا!Normal Anion Gap: علاج السبب (وقف الإسهال) أو إعطاء Oral NaHCO3 في حالات الـ RTA.تتميز بارتفاع الـ HCO3- في الدم نتيجة فقدان أحماض أو كسب بيكربونات مع عجز الكلية عن طرد الزيادة.
Metabolic Alkalosis هو قياس الكلوريد في البول (Urine Chloride - UCl)!
Chloride-Responsive) ⬅️ يكون UCl < 20 mEq/L:Vomiting أو Nasogastric suction (فقدان حمض الـ HCl الهيدروكلوريك من المعدة).Chloride-losing diarrhea).Post-diuretic therapy).NaHCO3 (مثل صودا الخبيز).Massive blood transfusion) لاحتوائه على الـ Citrate الذي يتحول لبيكربونات.Chloride Non-Responsive) ⬅️ يكون UCl > 20 mEq/L:Normotensive): استخدام مدرات البول الحالية، متلازمة بارتر (Bartter syndrome)، متلازمة جيتلمان (Gitelman syndrome).Hypertensive / Mineralocorticoid effect): ألدوستيرونية أولية (Primary Aldosteronism)، زيادة الرينين، متلازمة ليدل (Liddle syndrome)، وأكل العرقسوس بكثرة (Licorice ingestion).Hypopnea): لمحاولة حبس الـ CO2 الزيتي الحامضي.Hypokalemia): يسبب ضعفاً عضلياً وانخفاض الاستجابة الانعكاسية (Hyporeflexia).Tetany & Seizures): القلوية الشديدة تزيد من ارتباط الكالسيوم ببروتين الألبومين، فيقل الكالسيوم المتأين الفعال (Ionized Ca2+) مما يؤدي لاستثارة عصبية عضلية وتشنجات!pH، ارتفاع الـ HCO3-، وارتفاع الـ PaCO2.Chloride-responsive: نعطي محلول ملح نورمال سالين (IV Normal Saline) لتعويض الحجم والكلوريد.Chloride-unresponsive: علاج السبب المباشر (مثل استئصال أورام الغدة الفوق كلوية أو إيقاف العرقسوس/المدرات).تحدث نتيجة نقص التهوية (Hypoventilation) وتراكم الـ CO2 في الدم (Hypercapnia).
Acute): تزيد البيكربونات بمقدار 1 mEq/L لكل ارتفاع 10 mmHg في الـ PaCO2.Chronic مثل الـ COPD): تزيد البيكربونات بمقدار 3.5 - 4 mEq/L لكل ارتفاع 10 mmHg في الـ PaCO2.COPD، الربو (Asthma)، التليف الرئوي، والالتهاب الرئوي (Pneumonia).Narcotics & Benzodiazepines، والسكتات الدماغية (Stroke).Severe obesity)، انقطاع التنفس أثناء النوم (OSA)، اعوجاج العمود الفقري (Scoliosis)، ومرض Guillain-Barré أو Myasthenia gravis.Ventilator بشكل كافٍ.نعاس (Somnolence)، ارتباك، اهتزاز اليدين (Asterixis). ارتفاع الـ CO2 الشديد يزيد ضغط الدم داخل المخ (ICP) فيسبب تورم العصب البصري (Papilledema) وتشنجات.
تحدث نتيجة زيادة التهوية (Hyperventilation) فيطرد الجسم الـ CO2 بغزارة فيرتفع الـ pH.
Acute): تقل البيكربونات بمقدار 2 mEq/L لكل انخفاض 10 mmHg في الـ PaCO2.Chronic): تقل البيكربونات بمقدار 5 - 7 mEq/L لكل انخفاض 10 mmHg في الـ PaCO2.Hypoxia): المرتفعات العالية (High altitude)، الأنيميا الشديدة، هبوط الضغط.Anxiety-hyperventilation syndrome)، الألم، الجلطات، التسمم بالأسبرين (Salicylates)، والأنثى الحامل (بسبب هرمون Progesterone).Pulmonary embolism)، ارتشاح الرئة (Pulmonary edema).Paper bag) بيخليه يعيد تنفس الـ CO2 المطرود فيتعدل الـ pH، بشرط عدم استخدامه لفترة طويلة لتجنب نقص الأكسجين.
القيم المرجعية الأهم حفظها مثل اسمك:
pH: 7.35 – 7.45 (المنتصف 7.40)PaCO2: 35 – 45 mmHg (المنتصف 40)HCO3-: 22 – 26 mEq/L (المنتصف 24)[H+] = 24 × (PaCO2 / HCO3-) [H+] = 80 - (الكور بعد العلامة العشرية للـ pH). pH = 7.40 ⬅️ إذن [H+] = 80 - 40 = 40 nmol/L. لو المعادلتين مش متوافقين، التحليل ده خطأ وغير دقيق!
pH < 7.35 ⬅️ Acidemia. pH > 7.45 ⬅️ Alkalemia.
R.O.M.E = Respiratory Opposite, Metabolic Equal. pH وعنصر الـ PaCO2 عكس بعض ⬅️ المشكلة Respiratory. pH وعنصر الـ PaCO2 في نفس الاتجاه ⬅️ المشكلة Metabolic.
Mixed Acid-Base Disorder).
AG = Na+ - (Cl- + HCO3-) AG مرتفعة وبدون سبب واضح، احسب الـ Osmolal Gap لتأكيد السموم: Calculated OSM = 2[Na+] + (Glucose/18) + (BUN/2.8) > 10 ⬅️ دليل قطعي على تسمم بمواد غريبة (Toxic ingestion).
Delta Ratio = (Measured AG - 12) / (24 - Measured HCO3-) Normal Anion Gap Metabolic Acidosis (مثال: DKA مع إعطاء ناتريوم سالين بكثرة). Metabolic Alkalosis (مثال: Uremia مع قيء مستمر).
| الاضطراب (Disorder) | الـ pH | الـ PaCO2 | الـ HCO3- | الستجابة التعويضية (Primary Compensation) |
|---|---|---|---|---|
Metabolic Acidosis |
⬇️ منخفض | ⬇️ منخفض | ⬇️ منخفض جداً | زيادة التنفس لطرد الـ CO2 (Kussmaul) |
Metabolic Alkalosis |
⬆️ مرتفع | ⬆️ مرتفع | ⬆️ مرتفع جداً | تقليل التهوية لحبس الـ CO2 (Hypopnea) |
Respiratory Acidosis |
⬇️ منخفض | ⬆️ مرتفع جداً | ⬆️ مرتفع | الكلية تعيد امتصاص وتصنيع HCO3- |
Respiratory Alkalosis |
⬆️ مرتفع | ⬇️ منخفض جداً | ⬇️ منخفض | الكلية تطرد الـ HCO3- في البول |
pH: 7.10 | • pO2: 98 | • pCO2: 25 | • HCO3: 10Uncompensated / Partially compensated Metabolic Acidosis (الـ pH منخفض جداً 7.10، البيكربونات منخفضة 10، وهناك تعويض تنفسي انخفاض الـ pCO2 إلى 25).Ketoacids) في حالة DKA.
pH: 7.25 | • pO2: 98 | • pCO2: 30 | • HCO3: 15 | • Anion Gap: 20High Anion Gap Metabolic Acidosis (HAGMA).Lactic Acidosis ثانوي لحدوث صدمة تسممية (Septic Shock) نتيجة الخراج الملوث وهبوط الضغط الذي قلل وصول الأكسجين للأنسجة.
Heart Failure) وتتناول مدرات بول (Loop & Thiazide diuretics). زادت الجرعة مؤخراً بسبب تورم قدميها، وجاءت تشتكي من تشنجات مؤلمة في اليدين. نتائح الـ ABG:pH: 7.50 | • pO2: 98 | • pCO2: 47 | • HCO3: 36Muscle Spasm)؟
Metabolic Alkalosis (الـ pH مرتفع 7.50 والبيكربونات مرتفعة 36 مع ارتفاع تعويضي في الـ pCO2 إلى 47).Hypocalcemia) لأن القلوية تزيد من ارتباط الكالسيوم بالـ Albumin، بالإضافة لنقص البوتاسيوم (Hypokalemia) الناتج عن المدرات.
• لقيت الـ pH والـ PaCO2 في عكس الاتجاه؟ ⬅️ المشكلة Respiratory.
• لقيت الـ pH والـ PaCO2 ماشيين في نفس الاتجاه؟ ⬅️ المشكلة Metabolic.
• كلمة السر في الـ HAGMA هي اختصار MUDPILES (أهمهم DKA و Lactic Acidosis).
• كلمة السر في الـ NAGMA هي Diarrhea و RTA.
• التفرقة في الـ Metabolic Alkalosis بتكون عن طريق Urine Chloride (أقل من 20 = مستجيب للملح Saline Responsive زي القيء والمدرات القديمة).
• Salicylates Overdose (التسمم بالأسبرين) بيعمل اضطراب مزدوج شهير جداً في الامتحانات: Respiratory Alkalosis + Metabolic Acidosis!