المبادئ العامة لتوازن الكهارل
الكهارل (الإلكتروليتات) هي أيونات مشحونة توفر الضغط الأosmoti (الأسموزي)، والتوازن الحمضي القاعدي، والتوصيل العصبي، وانقباض العضلات، وناطق الإنزيمات والهرمونات. يُعرف ثبات تراكيزها بـ ثبات الأيونات (Isoionia) ويتم الحفاظ عليه بشكل أساسي بواسطة وظيفة الكلى، والجهاز الهضمي، والتحكم الهرموني (الألدوستيرون، هرمون الغار اللارقي/الدريقي، فيتامين D، الإنسولين).
استقلاب الصوديوم
يوفر الصوديوم الأسمولية السائل خارج الخلايا، والتوصيل العصبي، وانقباض العضلات، والنقل عبر أغشية الخلايا. يتم تنظيم إعادة الامتصاص في الأنابيب الجامعة وجدار القولون بواسطة الألدوستيرون. المعدل الطبيعي في البلازما هو 135-145 مليمول/لتر؛ والاحتياج اليومي هو 1-1.5 مليمول/كجم.
- فرط صوديوم الدم (>145 مليمول/لتر): زيادة نسبية في الصوديوم مع نقص الماء، وانخفاض معدل الترشيح الكبيبي (GFR)، وفرط الألدوستيرون الثانوي. الأعراض السريرية: وذمة، زيادة حجم الدم المنتشر (BV)، ارتفاع ضغط الدم، العطش، جفاف الأغشية المخاطية، فرط المنعكسات، تغيم الوعي، تشنجات، وغيبوبة.
- نقص صوديوم الدم (<135 مليمول/لتر): اضطراب في إعادة الامتصاص، مدرات البول، الفاقد نتيجة الإسهال، التعرق، أو التهاب البريتون. الأعراض السريرية: صداع، غثيان، نعاس، ارتباك، فرط استثارة عصبية عضلية، تشنجات، وغيبوبة.
استقلاب البوتاسيوم
يدعم البوتاسيوم جهد الغشاء عبر مضخة Na⁺/K⁺-ATPase والقنوات البوتاسيوم الانتقائية، ويوفر التوصيل العصبي وانقباض عضلة القلب. يتم إعادة امتصاص حوالي 70% من البوتاسيوم المفلتر في الكلى؛ الإنسولين والأدرينالين يعززان دخول البوتاسيوم إلى خلايا العضلات. المعدل الطبيعي في البلازما 3.5-5.5 مليمول/لتر؛ الكتلة الرئيسية توجد داخل الخلايا. المصادر: اللحوم، الفواكه، الخضروات.
- فرط بوتاسيوم الدم (>5 مليمول/لتر): قصور كلوي، نقص الألدوستيرون، قصور قشر الكظر، الحماض، نقص الإنسولين، الإفراط في الإعطاء. الأعراض السريرية: ضعف عضلي، شلل نصفي خفيف، إسهال، تشنجات. على تخطيط القلب ECG: موجة T مرتفعة ومستدقة، استطالة مسافة PQ، حصار جيبي أذيني، بطء نظم القلب. عند تركيز K⁺ >7.5 مليمول/لتر — ت tachycardia بطينية، رجفان، توقف القلب.
- نقص بوتاسيوم الدم (<3.5 مليمول/لتر): عدم كفاية المدخول، فرط الألدوستيرون، القشرانيات السكرية، القيء، الإسهال، مدرات البول، القُداع (القلوي)، إعطاء الإنسولين. الأعراض السريرية: إرهاق، ضعف عضلي، نقص المنعكسات، إمساك، علوص شللي، زيادة حساسية عضلة القلب للديجوكسين. تخطيط القلب (ECG): استطالة QT، تسطح T، حصار أذيني بطيني، تسارع النظم. عند تركيز K⁺ <1.5 مليمول/لتر قد يحدث توقف القلب.
استقلاب المغنيسيوم والكلور
المغنيسيوم هو عامل مساعد داخل الخلايا للعديد من الإنزيمات، ويشارك في التوصيل العصبي العضلي، ويعمل بشكل مشابه للكالسيوم. يمتص في الأمعاء (تصل إلى 35%)، ويعاد امتصاصه في الكلى؛ يتم تعزيز الامتصاص بواسطة الشكل النشط لفيتامين D، ويحفز الإنسولين دخوله إلى الخلايا. الكحول، قشرانيات المعادن، الإعطاء الوريدي للكالسيوم والجلوكوز تقلل من إعادة الامتصاص. 60% من المغنيسيوم يوجد في العظام.
- فرط مغنيسيوم الدم: فرط فيتامين D، قصور كلوي وقصور كظري، الأدوية المحتوية على المغنيسيوم. الأعراض السريرية: انخفاض المنعكسات الوترية، انخفاض ضغط الدم، غثيان، احمرار الجلد، نعاس؛ وعند >5 مليمول/لتر — تثبط التنفس، اضطرابات النظم؛ وعند >7.5 مليمول/لتر — توقف القلب.
- نقص مغنيسيوم الدم (<0.7 مليمول/لتر): سوء تغذية بروتيني طاقي، سوء امتصاص، اعتلال الأنابيب الكلوية، مدرات البول، فرط الألدوستيرون، إدمان الكحول. الأعراض السريرية: رعاش، تشنجات الأطراف السفلى، ترنح (أتاكسيا)، الأرق، الاكتئاب، الهلاوس، تسارع القلب، انقباضات خارج البطين — وهو نمط نموذجي لإدمان الكحول المزمن.
يشارك الكلور في تكوين حمض الهيدروكلوريك في المعدة، والحفاظ على الضغط الأسموزي والتوازن الحمضي القاعدي. المعدل الطبيعي في البلازما هو 99-105 مليمول/لتر. يظهر نقص كلور الدم (القيء، التعرق، مدرات البول) في شكل ضعف عضلي، تشنجات؛ وعند <20 مليمول/لتر — يحدث قُداع (قلوي) استقلابي حاد. يرافق فرط كلور الدم حالات الجفاف، القصور الكظري، الإسهال مصحوباً بالضعف، الغثيان، والحماض الاستقلابي.
استقلاب الكالسيوم
يوفر الكالسيوم انقباض العضلات، والتوصيل العصبي، وهو عامل التخثر الرابع في الدم، ويشارك في الاستماتة (الموت الخلوي المبرمج)، والتكلس، وتكوين الأنسجة العظمية. يوجد 99% منه في العظام والأسنان. المعدل الطبيعي في البلازما 2.2-2.5 مليمول/لتر؛ والجانب النشط بيولوجياً هو الكسر المتأين (ionized fraction) (يزداد في حالة الحماض ويقل في حالة القُداع). المنظمات: هرمون الغار الدريقي (PTH)، كالسيتريول (فيتامين D)، كالسيتونين.
- نقص كالسيوم الدم: قصور جارات الدرقية، نقص فيتامين D النشط، الفشل الكلوي والكبدي، التهابات الأمعاء، التهاب البنكرياس، نقل الدم المزود بالسيترات، مدرات البول العروية، القشرانيات السكرية، القُداع، فرط فوسفات الدم، نقص مغنيسيوم الدم. الأعراض السريرية: فرط المنعكسات، الكزاز (Tetany)، تشنج الحنجرة والقصبات، مذل (تنميل)، اضطرابات النظم؛ الشكل المزمن يؤدي إلى لين العظام، هشاشة العظام، والكسور.
- فرط كالسيوم الدم: فرط نشاط جارات الدرقية، فرط فيتامين D، الأورام الخبيثة، عدم الحركة لفترات طويلة، الحماض. الأعراض السريرية: غثيان، قيء، فقدان الشهية، إمساك، نقص توتر العضلات، اضطرابات النظم، الاكتئاب. تتطور اعتلال الكلى مع انخفاض معدل الترشيح الكبيبي، تكلس الكلى، تحصي البولي، تكلس الأوععية الدموية والقرنية؛ وتتنشط الخلايا آكلة العظم (Osteoclasts) بشكل تناقضي مع خطر الإصابة بالكسور.
استقلاب الفوسفات
تدخل الفوسفاتات في بنية العظام، والأحماض النووية، والفوسفوليبيدات الغشائية، والروابط غنية الطاقة في ATP (أدينوسين ثلاثي الفوسفات). 85% منها توجد في العظام والأسنان. تركيز الفوسفات غير العضوي في البلازما هو 0.9-1.5 مليمول/لتر، وداخل الخلايا 65-100 مليمول/لتر. التنظيم: فيتامين D وبدرجة أقل هرمون الغار الدريقي.
- نقص فوسفات الدم: إدمان الكحول المزمن، الجوع، سوء الامتصاص، مضادات الحموضة، نقص فيتامين D، اعتلال الأنابيب الكلوية، الكساح المقاوم للفوسفات. الأعراض السريرية: ضعف عضلي، اضطراب التنفس، انحلال الدم، انخفاض تخليق ATP، تنميل أطراف الأصابع، تشنجات، واكتئاب.
- فرط فوسفات الدم: التسمم بفيتامين D، قصور جارات الدرقية، القصور الكلوي، انسداد الأمعاء الحاد، الكسور، أورام العظام. الأعراض السريرية: مظاهر الفشل الكلوي، اضطرابات النظم، تغيم القرنية، فقدان الشهية، غثيان، كزاز (Tetany)، زيادة المنعكسات.
النقاط الرئيسية
- يحدد الصوديوم أسمولية السائل خارج الخلايا؛ ويتم تنظيم استقلابه بواسطة الألدوستيرون، والمعدل الطبيعي هو 135-145 مليمول/لتر.
- البوتاسيوم هو أيون داخل الخلايا بشكل أساسي؛ القيم القصوى خطيرة وتؤدي إلى اضطرابات نظم قلبية مميتة تصل إلى الرجفان والاسيتول (توقف القلب).
- العلامات على تخطيط القلب (ECG) لفرط بوتاسيوم الدم هي موجة T مرتفعة واستطالة مسافة PQ؛ ونقص بوتاسيوم الدم — استطالة QT وتسطح موجة T.
- غالباً ما يرافق خلل توازن المغنيسيوم إدمان الكحول المزمن ويتجلى في فرط الاستثارة العصبية العضلية.
- الكسر المتأين (الفعال) من الكالسيوم هو وحده النشط بيولوجياً، ويعتمد مستواه على درجة الحموضة (pH) في الدم.
- يؤدي فرط كالسيوم الدم إلى اعتلال الكلى، وتكلس الكلى، والتكلس المنصرف (الانبثاثي) للأوعية الدموية والقرنية.
- توفر الفوسفاتات استقلاب الطاقة عبر الروابط غنية الطاقة في ATP؛ ويتم تنظيم استقلابها بواسطة فيتامين D.
- تتطلب اضطرابات الكهارل تقييماً شاملاً مع أخذ التوازن الحمضي القاعدي، وظيفة الكلى، والعلاج المصاحب بعين الاعتبار (مدرات البول، الإنسولين، القشرانيات السكرية).