الفجوة الأسمولية: معنى ارتفاعها وأسبابه
الفجوة الأسمولية (osmolal gap)، وتُسمّى أيضًا الفجوة الأسمولارية (osmolar gap)، هي الفرق بين أسمولية المصل التي يقيسها المختبر والأسمولية المحسوبة من الصوديوم والغلوكوز واليوريا. إليك ما يُعدّ فجوة مرتفعة، والحالات التي ترفعها، ومقدار ما يضيفه كل كحول، ولماذا لا تستبعد الفجوة الطبيعية كحولًا سامًا.
ما الذي تقيسه الفجوة الأسمولية
تقيس الفجوة الأسمولية المواد المذابة في المصل التي لا تُبلغ عنها لوحة الكيمياء الروتينية. يوضّح Kraut وKurtz في مراجعتهما عام 2008 أن أسمولية المصل الطبيعية، 285 إلى 290 mOsm/L، تأتي من الصوديوم مع الكلوريد والبيكربونات الموازنين له، ومن الغلوكوز واليوريا، ولهذا تقدّرها المعادلة 2 × Na + BUN/2.8 + الغلوكوز/18 جيدًا. يقيس المختبر الأسمولية مباشرةً بمقياس الأسمولية، وتكون هذه القيمة عادةً ضمن 10 mOsm/L من القيمة المحسوبة. وحين تتراكم في الدم مادة منخفضة الوزن الجزيئي مثل الكحول، ترفع الأسمولية المقيسة دون المحسوبة، والفرق بينهما هو الفجوة. وصف Smithline وGardner الفجوة الأسمولية في JAMA عام 1976 بأنها أداة سريرية توجّه الانتباه إلى خطأ مخبري، أو ارتفاع بروتين المصل، أو ارتفاع الدهون، أو أسمولات غير مقيسة. ويسمّي بعض المؤلفين القيمة المحسوبة أسمولارية بوحدة mOsm/L، والمقيسة أسمولية بوحدة mOsm/kg.
الفجوة الأسمولية = الأسمولية المقيسة − (2 × Na + الغلوكوز ÷ 18 + BUN ÷ 2.8)، مع الغلوكوز وBUN بوحدة mg/dL
بوحدة mmol/L: الأسمولية المقيسة − (2 × Na + الغلوكوز + اليوريا)
تحسب حاسبة أسمولية المصل الصيغتين كلتيهما، وتنتقل بين mg/dL وmmol/L دون أن تتغيّر النتيجة.
ما الذي يُعدّ فجوة أسمولية مرتفعة
تُعرَّف الفجوة الأسمولية المرتفعة عادةً بأنها أعلى من 10، والفجوة الأعلى من 20 هي المستوى الذي يربطه Kraut وKurtz بوجود كحول في الدم. ويأتي الحدّ الفاصل 10 من قولهما إن الأسمولية المقيسة والمحسوبة تتّفقان عادةً في حدود 10 mOsm/L. واختبره Lynd وزملاؤه لدى 131 مريضًا في مستشفيين للرعاية الثالثية قيس لديهم الإيثيلين غليكول والميثانول، منهم 20 كانت مستوياتهم فوق عتبة العلاج. كانت حساسية الفجوة الأعلى من 10 0.90 لكن نوعيتها 0.22 فقط مع حدّ الإيثانول المعياري؛ واستخدام حدّ الإيثانول لدى Purssell رفع النوعية إلى 0.50، بحساسية 0.85. أما المرضى الذين كانت مستوياتهم مرتفعة بما يكفي للتوصية بالغسيل الكلوي، فكانت الحساسية 1 مع الحدّين كليهما. ويستند الحدّ الفاصل 20 إلى نقطة مختلفة: إذ يذكر Kraut وKurtz أن الحماض الكيتوني والحماض اللبني والفشل الكلوي والمرض الحرج مع نقص صوديوم الدم قد ترفع الفجوة، لكن عادةً إلى ما لا يتجاوز 15 إلى 20.
أسباب ارتفاع الفجوة الأسمولية
تنقسم أسباب ارتفاع الفجوة الأسمولية إلى ثلاث مجموعات: الكحولات، وأمراض حادة أخرى، وأخطاء في القياس أو العينة. والإيثانول أول ما يجب التحقّق منه، لأن إسهامه قابل للحساب: وجد Purssell وزملاؤه أن الإيثانول بوحدة mg/dL مقسومًا على 3.7، أو 1.25 ضعف الإيثانول بوحدة mmol/L، يطابق تأثيره في الفجوة. والكحولات السامة التي يسردها Kraut وXing هي الميثانول، والإيثيلين غليكول، وثنائي الإيثيلين غليكول، والبروبيلين غليكول، والإيزوبروبانول. ويشير Kraut وKurtz إلى أن معظمها يسبّب أيضًا حماضًا استقلابيًا بفجوة أنيونية مرتفعة أثناء استقلابه، بينما يرفع الإيزوبروبانول الأسمولية دون حماض. ويضيف Kraut وXing أن الحماض الكيتوني السكري والكحولي، وإصابة الكلى الحادة، ومرض الكلى المزمن، والحماض اللبني قد تُحدث حماضًا بفجوة أنيونية مرتفعة وفجوة أسمولية مرتفعة معًا، فتنتمي إلى التشخيص التفريقي نفسه. وأدرج Smithline وGardner الارتفاع الشديد في البروتين أو الدهون والخطأ المخبري ضمن الأسباب غير السمّية.
| السبب | ما ينبغي معرفته |
|---|---|
| الإيثانول | احسبه أولًا: الإيثانول (mg/dL) ÷ 3.7. في دراسة التحقّق لدى Purssell كان متوسط الفجوة المتبقية بعد حساب الإيثانول 0.84. |
| الميثانول | فجوة مرتفعة وحماض بفجوة أنيونية مرتفعة؛ وقد يغيب أيٌّ منهما بحسب توقيت أخذ الدم (Kraut وKurtz 2008). |
| الغليكولات | الإيثيلين غليكول وثنائي الإيثيلين غليكول والبروبيلين غليكول: النمط نفسه للميثانول. ويتطلّب القياس النوعي الاستشراب الغازي أو السائل (Kraut 2015). |
| الإيزوبروبانول | يرفع الأسمولية دون حماض (Kraut وKurtz 2008). |
| الحماض الكيتوني | السكري أو الكحولي: حماض بفجوة أنيونية مرتفعة، مع فجوة أسمولية لا تتجاوز عادةً 15 إلى 20 (Kraut وKurtz 2008). |
| الحماض اللبني | الفجوة عادةً 15 إلى 20 أو أقل (Kraut وKurtz 2008؛ Kraut وXing 2011). |
| مرض الكلى | قد ترفع إصابة الكلى الحادة أو مرض الكلى المزمن الفجوتين كلتيهما (Kraut وXing 2011). |
| العينة أو المختبر | ارتفاع شديد في البروتين أو الدهون، أو خطأ مخبري (Smithline وGardner 1976). تحقّق من أن كل القيم من عينة واحدة. |
لجانب الحماض من التقييم، تعطي حاسبة الفجوة الأنيونية الفجوة الأنيونية المصحَّحة للألبومين من العينة نفسها.
لماذا لا تستبعد الفجوة الأسمولية الطبيعية كحولًا سامًا
لا تستبعد الفجوة الأسمولية الطبيعية كحولًا سامًا لثلاثة أسباب تذكرها المصادر صراحةً. أولًا، مدى الفجوة الطبيعي واسع: قاس Hoffman وزملاؤه متوسطًا قدره −2 ± 6 mOsm لدى 305 بالغين، فالمريض الذي تبلغ قيمته الأساسية −8 قد يحمل كمية معتبرة من الكحول ومع ذلك تظهر لديه فجوة أقل من 10. وخلصوا إلى أنه لا ينبغي استخدام الفجوات الصغيرة لاستبعاد احتمال تناول كحول سام. ثانيًا، تضيف الكحولات الأثقل أسمولات قليلة لكل ملّيغرام. يحسب Kraut وKurtz أن الميثانول بتركيز 50 mg/dL يرفع الأسمولية بنحو 15 mOsm/L، بينما يرفعها الإيثيلين غليكول بالتركيز نفسه بنحو 9 فقط. ثالثًا، للتوقيت أهميته: في وقت مبكر بعد تناول الميثانول تكون الفجوة الأسمولية في أكبر قيمها والفجوة الأنيونية في أصغرها، ومع استقلاب الكحول قد تعود الفجوة الأسمولية إلى قيمتها الأساسية بينما تواصل الفجوة الأنيونية ارتفاعها. وتضيف مراجعة Kraut لعام 2015 أن الكشف القاطع يتطلّب الاستشراب الغازي أو السائل، وهو ليس متاحًا دائمًا.
أمثلة محلولة: فجوتان أسموليتان مرتفعتان
يبيّن مريضان بالكيمياء الروتينية نفسها لماذا يُحسب الإيثانول قبل وصف الفجوة الأسمولية المرتفعة بأنها غير مفسَّرة. لدى كليهما صوديوم 140 mmol/L، وغلوكوز 90 mg/dL، وBUN 14 mg/dL، فتكون الأسمولية المحسوبة 2 × 140 + 90 ÷ 18 + 14 ÷ 2.8، أي 280 + 5 + 5، أو 290 mOsm/kg. لدى المريض الأول أسمولية مقيسة 345 وإيثانول في المصل 185 mg/dL. دون الإيثانول تكون الفجوة 55، أعلى بكثير من 20. ومع حدّ Purssell، يضيف الإيثانول 185 ÷ 3.7، أي 50، فتكون الأسمولية المتوقَّعة 340 والفجوة المتبقية 5، ضمن المدى المعتاد: الإيثانول يفسّرها. ولدى المريض الثاني أسمولية مقيسة 318 ولم يُكشف إيثانول. الفجوة 318 − 290، أي 28، أعلى من 20، وبتعبير Kraut وKurtz يشير ذلك إلى كحول آخر في الدم، فتصبح الفجوة الأنيونية وقياس نوعي للكحول السام الخطوتين المخبريتين التاليتين.
| المريض | المحسوبة | حصة الإيثانول | المقيسة | الفجوة |
|---|---|---|---|---|
| إيثانول 185 mg/dL | 290 | 50 | 345 | 5 · ضمن 10 |
| دون إيثانول | 290 | 0 | 318 | 28 · أعلى من 20 |
أدخل بيانات المريضين في حاسبة أسمولية المصل لترى النتائج نفسها؛ وبوحدة mmol/L تكون المدخلات غلوكوز 5.0، ويوريا 5.0، وإيثانول 40.2، ويحرّك التقريب الفجوة الأولى بأقل من 1.
أسئلة
هل الفجوة الأسمولية (osmolal gap) هي نفسها الفجوة الأسمولارية (osmolar gap)؟
نعم. يُستخدم الاسمان، وكذلك osmole gap أو osmol gap، للدلالة على الأسمولية المقيسة مطروحًا منها الأسمولية المحسوبة.
ما الفجوة الأسمولية الطبيعية؟
عادةً 10 أو أقل. يذكر Kraut وKurtz أن الأسمولية المقيسة تكون عادةً ضمن 10 من القيمة المحسوبة، ووجد Hoffman عام 1993 متوسط فجوة قدره −2 ± 6 لدى 305 بالغين.
هل يمكن أن تكون الفجوة الأسمولية سالبة؟
نعم، بقدر طفيف. كان المتوسط في دراسة Hoffman −2. أما الفجوة الأقل بكثير من −10 فتوحي بأن القيم جاءت من عينات مختلفة أو بخطأ مخبري.
هل يثبت ارتفاع الفجوة الأسمولية وجود كحول سام؟
لا. يرفعها أيضًا الإيثانول والحماض الكيتوني والحماض اللبني والفشل الكلوي، وفي دراسة Lynd كانت نوعية الفجوة الأعلى من 10 0.22 فقط. ويؤكّد القياس النوعي في الدم وجود الكحول.
هل يستطيع AskMed شرح الفجوة الأسمولية مع المصادر؟
نعم. يجيب AskMed من الإرشادات والأوراق البحثية مثل هذه، مستشهدًا لكل معلومة، ولا يذكر الجرعات. وهو متاح على App Store وGoogle Play، أو استخدمه على الويب.
المصادر
- Kraut JA, Kurtz I. Toxic alcohol ingestions: clinical features, diagnosis, and management. Clin J Am Soc Nephrol. 2008;3(1):208–225. doi:10.2215/CJN.03220807
- Kraut JA, Xing SX. Approach to the evaluation of a patient with an increased serum osmolal gap and high-anion-gap metabolic acidosis. Am J Kidney Dis. 2011;58(3):480–484. doi:10.1053/j.ajkd.2011.05.018
- Kraut JA. Diagnosis of toxic alcohols: limitations of present methods. Clin Toxicol (Phila). 2015;53(7):589–595. doi:10.3109/15563650.2015.1056880
- Hoffman RS, Smilkstein MJ, Howland MA, Goldfrank LR. Osmol gaps revisited: normal values and limitations. J Toxicol Clin Toxicol. 1993;31(1):81–93. doi:10.3109/15563659309000375
- Lynd LD, Richardson KJ, Purssell RA, et al. An evaluation of the osmole gap as a screening test for toxic alcohol poisoning. BMC Emerg Med. 2008;8:5. doi:10.1186/1471-227X-8-5
- Purssell RA, Pudek M, Brubacher J, Abu-Laban RB. Derivation and validation of a formula to calculate the contribution of ethanol to the osmolal gap. Ann Emerg Med. 2001;38(6):653–659. doi:10.1067/mem.2001.119455
- Smithline N, Gardner KD Jr. Gaps—anionic and osmolal. JAMA. 1976;236(14):1594–1597. doi:10.1001/jama.1976.03270150028025
