Universidad de La Frontera

Facultad de Medicina

Equilibrio Ácido Base

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Introducción

• Mantener el pH en la sangre es de importancia vital.

• Existe una continua generación de Ácidos, pese a lo cual, la concentración de hidrogeniones libres [H + ] permanece dentro de ciertos límites.

• Esto por los amortiguadores, que son en última instancia los responsables del mantenimiento del pH.

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Introducción Mantención del Equilibrio Ácido Base

• Los amortiguadores actúan de forma inmediata. Minimizando pero no impidiendo los cambios del pH.

• Entonces surgen las respuestas compensatorias pulmonar y renal Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Esquema de la presentación

Fisiología Normal Trastornos Metabólicos Trastornos Respiratorios Exámenes

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Fisiología Normal Conceptos básicos Acido Base Acidemia Alcalemia Acidosis Alcalosis

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Fisiología La comcentración de H+ en el LEC es baja, por lo tanto cualquier alteración en su valor alterará procesos vitales en el organismo. El principal ácido, producto del metabolismo celular es el CO2 (98%), un ácido volátil, que es transformado por la Anhidrasa Carbónica en H2CO3.

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3 Además de éste existen otros ácidos , llamados fijos, (1-2 %), que son producto del catabolismo oxidativo de los Aá. Sulfurados de las proteínas, éstos últimos sólo son eliminados por el riñón.

Amortiguadores Fisiológicos Primera línea de defensa ante una variación de pH, ya que poseen la capacidad de aceptar o donar H+. Un sistema tampón es una solución de un ácido débil y su base conjugada La constante de disociación de un ácido se expresa: [H + ][A - ] K= ---------------- [AH] pK, ( pK=- log [K] ) es el valor de pH en el cual el ácido se ha disociado un 50%.

El pK representa el valor de pH en el que un sistema tampón puede alcanzar su mayor capacidad tamponante. Por tanto, cada sistema buffer tendrá un valor de pK característico.

Y como se pretende es mantener un pH alrededor de 7, serán buenos amortiguadores aquellos cuyo pK esté próximo a dicho valor .ej. Fosfato inorganico

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Amortiguador Proteína Las proteínas intracelulares con sus grupos ionizables con diferentes valores de pK contribuyen de forma importante en el mantenimiento del pH, intercambiando H+ con iones (Na+ y K+ ) que se desplazan al medio extracelular para mantener la neutralidad eléctrica.

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La hemoglobina Rojo y el Glóbulo La Hb. es una proteína abundante en la sangre, y es un amortiguador ya que una de sus funciones es transportar CO2 para eliminarlo por la vía pulmonar. Además su funcionalidad (afinidad con el Oxígeno) depende de la concentración de hidrogeniones: a mayor pH mayor % de saturación de la Hb. con el Oxígeno (desviación de la curva de disociación a la izquierda), y a menor pH menor % de saturación de la Hb. con el Oxígeno (desviación de la curva de disociación a la derecha).

Al interior del hematíe, por acción de la A.C., el CO2 se va a convertir en H2CO3 que se disocia liberando un H+que será tamponado por l a hemoglobina rápidamente,y bicarbonato que saldrá fuera del hematíe en intercambio con iones de cloro.

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Transporte y Metabolismo de CO2 por el eritrocito

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Saturación de la Hb

Curva de Disociación

Saturación de la Hb Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Disociación de la Hb. P50

P50( D Afinidad) DPG Temperatura pH H+ pCO2 Curva a la derecha P50(A Afinidad) Ácido Base. Carlos A. O'Ryan DPG Temperatura pH H+ pCO2 Curva a la izquierda

Amortiguador fosfato

Su acción fundamentalmente a nivel intracelular, ya que es aquí donde existe una mayor concentración de fosfatos y el pH es más próximo a su pK (6.8).

Y junto a las proteínas celulares participa en la amortiguación de los ácidos fijos.

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Amortiguación ósea

Los huesos amortiguan la carga ácida captando los H+ en exceso o liberando carbonato a la sangre por disolución del hueso mineral. Su función es importante del hueso en la amortiguación ocurre en situaciones de acidosis crónica tales por ej. Insuficiencia Renal Crónica. Este sistema de amortiguación también va a intervenir en presencia de una carga básica a través del depósito de carbonato en el hueso.

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Amortiguador carbónico/bicarbonato

El pK de este amortiguador es 6.1 (alejado del pH 7.4, normal) Sin embargo este es el sistema de mayor importancia en la Homeostasis del pH porque: En el medio extracelular la concentración de bicarbonato es elevada (24 mEq).

Y la concentración de cada uno de los dos elementos que lo componen son regulables; el CO2 por un sistema de intercambio de gases a nivel pulmonar, y el bicarbonato mediante un sistema de intercambio de solutos a nivel renal. Esto hace que la suma de las concentraciones del ácido y de la base no sea constante, lo cual aumenta mucho su capacidad amortiguadora Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

La relación ácido- base

La relación existente entre el ácido y la base está dada por la ecuación de Henderson-Hasselbalch: pH = pK + Log [HCO3-] / [H2CO3] Si consideramos el pH sanguíneo normal 7.4, y el pK del sistema 6.1, al aplicarlo a la fórmula obtendremos la relación entre la concentración de bicarbonato y de ácido carbónico que es de 20/1: 7.4 = 6.1 + log [HCO3-] / [H2CO3] log [HCO3-] / [H2CO3] = 1.3

[HCO3-] / [H2CO3] = 20/1 Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Fisiología Normal Trastornos Metabólicos Trastornos Respiratorios Exámenes

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Trastornos Metabólicos

El riñón es el principal órgano implicado en la regulación del equilibrio ácido-base: •Es la principal vía de eliminación de la carga ácida •Es el órgano responsable de mantener la concentración plasmática de bicarbonato en un valor constante Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Acidosis metabólica HCO3 -

 / CO2 = pH < 7.35

• La acidosis metabólica es una acidez excesiva de la sangre caracterizada por una concentración anormalmente baja de bicarbonato en la sangre.

• En la acidosis metabólica el riñón no elimina el exceso de iones hidrógeno o no recupera una cantidad suficiente de bicarbonato • En todas estas situaciones el organismo tiende a reponer la relación normal de 20:1 entre el bicarbonato y el ácido carbónico Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Compensación Respiratoria

En la acidosis metabólica los pulmones tienden a compensar eliminando cantidades mayores de CO 2 , hiperventilando.

pH



Ventilación Aumentada pCO 2 HCO 3



pCO 2



HCO 3

 Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Causas más frecuentes

•

Producción aumentada de iones hidrógeno

•

Ingestión de iones hidrógeno o de cuyos metabolitos son ácidos

•

Excreción alterada de iones hidrógeno por los riñones

•

Pérdida de bicarbonato del tracto gastrointestinal o en la orina

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Intervalo iónico

El intervalo iónico, diferencia iónica o anión GAP; puede obtenerse al medir las concentraciones de los electrolitos en el plasma y calculando la diferencia entre los dos cationes principales, sodio y potasio y la suma de los dos aniones principales cloruro y bicarbonato “

Anión GAP” = Na



– (Cl + HCO3 ) Valores normales: 11 mEq/L = 140- (105+24).

Rango normal 6 – 18 mEq/L

El anión gap, indica si la acidosis se debe predominantemente a la sobreproducción de ácidos ó administración exógena (anión gap elevado ó normoclorémicas) o por pérdidas de bicarbonato (anión gap normal ó hiperclorémicas) Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Trastornos frecuentes que causan acidosis metabólica:

A cidosis metabólica con intervalo iónico elevado:

Enfermedad renal Cetoacidosis diabética Acidosis láctica Sobredosis o envenenamiento

Acidosis metabólica con un intervalo iónico normal o acidosis hiperclorémicas

Diarrea crónica Acidosis tubular renal Fístula intestinal

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Manifestaciones clínicas:

Entre las más importantes tenemos: dolor abdominal , náuseas, cefalea, letargo, obnubilación, sopor, vasodilatación arterial periférica, venocontricción central. Aumento de la contractibilidad cardiaca, mayor sensibilidad a arritmias, depresión del SNC que puede llegar hasta el coma y muerte.

Tratamiento:

• Lo principal es reconocer y tratar la causa de la acidosis metabólica • El compuesto más usado en el tratamiento es bicarbonato de sodio • Cuando se administra se eleva el pH arterial, la perfusión tisular y reduce el riesgo de arritmia • El objetivo inicial de la terapéutica es llevar el nivel del pH sobre 7,2 Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Alcalosis metabólica



HCO3

/ CO2 = pH > 7.45

• La alcalosis metabólica se caracteriza por la presencia de bicarbonato en exceso • En estas condiciones, un nivel aumentado de bicarbonato se asocia a una Pco 2 normal y el resultado es un aumento en la relación bicarbonato / ácido carbónico Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Compensación Respiratoria

El centro de control respiratorio inducirá una hipoventilación con retención de CO 2 y, por tanto, de nuevo se compensa el aumento del bicarbonato con aumento de la Pco 2.

pH



Ventilación Disminuida pCO 2 HCO 3



pCO 2



HCO 3

 Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Causas más frecuentes

•

Pérdida de Ion hidrógeno

•

Exceso en la ingesta de sustancias alcalinas

•

Deficiencia de Ion potasio

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Trastornos frecuentes que causan alcalosis metabólica Vómito Estenosis pilórica Administración de diuréticos potentes Intoxicación por substancia alcalina Exceso de actividad mineralocorticoide

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Manifestaciones clínicas:

La alcalosis metabólicas pueden no presentar ningún síntoma o presentar algunos como: irritabilidad, parestesias, calambres, convulsiones, predisposición a la tetania, poliuria asociada a la disminución de potasio, entre otras.

Tratamiento:

• Generalmente la corrección rápida de la alcalosis metabólica no es precisa • En casos con deficiencias severas de potasio, la alcalosis no puede ser corregida hasta que el potasio no sea reemplazado. • En algunas ocasiones cuando la alcalosis metabólica es muy grave, se suministra ácido diluido en forma de cloruro de amonio por vía endovenosa.

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Fisiología Normal Trastornos Metabólicos Trastornos Respiratorios Exámenes

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Trastornos Respiratorios y Mixtos

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Los trastornos respiratorios se deben a cambios en la presión parcial de CO2 (



) y a como estos cambios alteran el pH sanguineo.

pH = pK + log (HCO3)/(H2CO3) pH = 6.1+ log 24 / pCO2 x 0.03

pH = 6.1+ log 24 / 40 x 0.03

pH = 6.1+ 1.3

pH = 7.4

(Ecuación de Henderson-Hasselbalch) 0.03= Cte. de solubilidad (HCO3)= meq/L pCO2= mmHg Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Acidosis Respiratoria

Se caracteriza por un aumento en la pCO2 a causa de la incapacidad de los pulmones para eliminar todo el CO2 producido por el organismo lo que produce una disminución en la relación HCO3/H2CO3



La compensación, en este caso, se producirá porque el riñón eliminará una mayor cantidad de H + causando, de este modo, un



HCO3.

pH



7.35

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Acidosis Respiratoria Aguda

• •

Se produce en minutos u horas.

Generalmente se encuentran descompensada ya que la respuesta renal

•

tarda entre 48 y 72 horas para ser efectiva Ejemplos: sofocación, bronconeumonia, exaserbación de asma

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Acidosis Respiratoria Crónica

• • • •

Es un cuadro clínico de larga evolución.

Hace falta algún tiempo para que los riñones respondan a una pCO2



y a un pH



La compensación máxima tarda algunos dias. Ejemplos: Bronquitis crónica, Enfisema.

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Causas más frecuentes: Hipoventilación alveolar

• Depresión del SNC (fármacos) • Enfermedades pulmonares (OCFA-obstrucción crónica al flujo aéreo-, asma, neumotórax).

• Intoxicación por barbitúricos • Respiración asistida mal estimada y asfixia.

• Obstrucción de la vía aérea • Defectos de la pared toráxica y músculos respiratorios: ( miastemia gravis,obesidad extrema, esclerosis múltiple).

· • Inhibición del centro respiratorio (traumatismo EC) Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Manifestaciones clínicas:

- Síntomas neurológicos: cefalea, somnolencia, confusión y coma.

- Ingurgitación de los vasos retinianos.

- Hipertensión pulmonar.

- Taquicardia, sudoración e hipotensión . Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

En la analítica encontramos:

• • • pH < 7.35

HCO3 > 26 mEq/l

(si hay compensación).

pCO2 > 45 mmHg pH = Normal HCO3 = 30 mEq/L pCO2 =



45 mmHg



(compensación total) pH =



7.35

HCO3 = 24 mEq/L N pCO2



45 mmHg (descompensada)

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Tratamiento

• El tratamiento de la forma aguda debe dirigirse a la · enfermedad causal, pudiendo ser necesaria la ventilación mecánica en las formas graves. • La ventilación asistida ante una hipercapnia crónica está indicada sólo si existe un aumento agudo de la PCO2 • Evitar corregir la pCO2 en forma rápida, sobre todo en los casos crónicos, ya que al barrer la pCO2 se puede favorecer una alcalosis metabólica por la presencia aumentada del HCO3 que estaba compensando la acidosis respiratoria y que demora en eliminarse por vía renal 24hrs.

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Alcalosis Respiratoria

Se caracteriza por una eliminación excesiva de CO 2 a través de los pulmones. La reducción de la pCO 2 con niveles normales de bicarbonato aumenta la Relación HCO3/H2CO3 por lo que se eleva el pH.

En este caso, la compensación la establecen los riñones, reduciendo la producción deHCO3 y eliminando una orina alcalina.

pH



7.45

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La alcalosis respiratoria suele ser mucho menos frecuente que la acidosis. Generalmente se trata de situaciones agudas y no hay compensación renal.

Causas frecuentes:

· · · · • · · · · •

Son por una hiperventilación alveolar:

Histeria y llanto prolongado.Estados de ansiedad Trastornos del control por parte del SNC Asma Fiebre Ejercicio Embolismo pulmonar Uso de respiradores mecánicos Enfermedades pulmonares: neumonías, EAP, TEP

Manifestaciones clinicas:

· · · • · · Deterioro del nivel de conciencia.

Síncope.

Arritmias.

Taquipnea.

Excitabilidad, parestesias.

Calambres, espasmos musculares carpo pedales.

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

En la analítica encontrmos:

•

pH > 7.45

• •

HCO3 < 22 mEq/l PaCO2 < 35 mmHg (si hay compensación)

•

pH > 7.45

• •

HCO3 = 24 mEq/l (N) PaCO2 < 35 mmHg (descompensada, aguda)

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan •

pH = Normal

• •

HCO3 = 20 mEq/l (N) PaCO2 < 35 mmHg (totalmente compensada)

Tratamiento

El tratamiento es a la causa. La hiperventilación se trata con fármacos (sedantes) o haciendo respirar al paciente en una bolsa de papel.

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Trastornos Ácido- Básicos Mixtos

Es frecuente observar en un mismo paciente más de una alteración primaria del equilibrio ácido-base.

Puesto que las dos situaciones en el equilibrio ácido-base son antagonistas en la forma como afectan al pH, uno de los trastornos puede parecer una respuesta compensadora. Cuando coexisten una alcalosis y una acidosis, neutralizándose. Esto recibe el nombre de alteración ácido base mixta.

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Anión GAP = Na - (CL+ HCO3) El valor del anión GAP es de 12 +/- 2 mEq/l.

Cuando el cloro se mide con electrodos ión selectivo se reduce a 6 +/- 3 mEq/l.

Si a un pH normal: pCO2 y el HCO3 están



pCO2 y el HCO3 están



y/o hay un aumento del anión GAP, estamos en un trastorno ácido base mixto .

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

I . Alcalosis respiratoria + alcalosis metabólica:

en pacientes muy graves pueden coexistir y tras vómitos copiosos en embarazadas.

II. Acidosis metabólica + alcalosis respiratoria:

por salicilatos, en insuficiencia hepática.

en intoxicación

III. Acidosis metabólica + alcalosis metabólica:

en situaciones de acidosis láctica o insuficinecia renal o tras vómitos abundantes.

IV. Acidosis mixtas:

se reconocen por un bicarbonato descendido junto a un anión gap aumentado en menor cuantía.

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Compensación renal Reabsorción de HCO3

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Producción renal de HCO3

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Fisiología Normal Trastornos Metabólicos

Gasometría Arterial

Trastornos Respiratorios Exámenes

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Gasometría Arterial

Toma de Muestra

– Otras arterias Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Análisis • H

+

= K [HCO3] [Pco2]

Pp O 2 Exceso de Base Bicarbonato Estándar Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Autoanalizadores

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Informe del autoanalizador:

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Valores y significado

pH en adulto Alcalemia/ Acidemia 7.35 7.45

CO 2 Hipercapnia/ Hipocapnia Mujeres 32 - 45 mmHg.

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan Hombres 35 - 48 mmHg.

Alcalosis/Acidosis

Compensación de los Trastornos Primarios

Trastorno Primario Razón Compensación

SUBE

p

CO 2 SUBE [HCO 3 ] Acidosis Respiratoria Alcalosis Respiratoria Acidosis Metabólica Alcalosis Metabólica BAJA

p

CO 2 BAJA [HCO 3 ] SUBE [HCO 3 ] BAJA [HCO 3 ] BAJA

p

CO 2 SUBE

p

CO 2 Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Tabla diferencial de hallazgos

Alteración pH

Acidosis

pCO2

Alta Alta o

normal HCO 3

Alta o Normal Baja

Origen probable

Respiratoria Metabólica Alcalosis Baja Alta o normal Baja o

Normal

Alta Respiratoria Metabólica • Una es más alta que la otra Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Tiempos de Compensación

Alteración Origen Compensación Acidosis Alcalosis Respiratoria Metabólica Respiratoria Metabólica Ácido Base. Carlos A. O'Ryan 2 4 DIAS (crónica) 12-24 HORAS 2 4 DIAS (crónica) IRREGULAR

Exámenes

Bicarbonato Estándar • Plasma de sangre equilibrada – 40 mmHg CO 2 – 100 mmHg O 2 Exceso de base • En sangre total valorable – Hasta pH 7.4

– Ácido o Base fuerte – 37º Celcius – 40 mmHg CO 2 Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Exceso de base…

• Cantidad de base o ácido teórica que se administraría para corregir la desviación de pH – (Rango de referencia: +2 / -2 mEq/L).

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Bicarbonato venoso

• No debería diferir más que 3mmol/L del arterial.

• Es parte del perfil electrolítico de algunos autoanalizadores.

• Su alto o bajo valor indica alcalosis o acidosis metabólica respectivamente.

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

GAP

• anión GAP = Na - (CL+ HCO3) • Si el pH es normal, pero: la pCo2 y el HCO3 están bajos o la pCO2 y el HCO3 están aumentados y/o hay un aumento del anión GAP, estamos en un trastorno ácido base mixto. Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Acidosis Metabólica: -Creatinina en Suero -Electrolitos en sangre - General de Orina.

Gasometría Arterial Gasometría Venosa -Glucosa en Sangre Nitrógeno de Urea en plasma o suero -Prueba de dinitrofenilhidrazina Química Sanguínea.

-Salicilatos en Sangre.

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan Alcalodis Metabólica: Electrolitos en Sangre.

Protocolo de Evaluación

Historial y Exploración Muestra Óptima Acidosis ↑pCO 2 ↓HCO 3 ↑HCO 3 Alcalosis ↓pCO 2 Metabólica / Respiratoria Metabólica / Respiratoria ¿Existe Compensación?

Examinar componente no empleado Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

¿Existe Compensación?

Examinar componente no empleado pCO 2 HCO 3 ¿Cambian en el mismo sentido?

Si Considerar grado de compensación No Considerar Trastorno Ácido-Base Mixto Se confirma el diagnóstico Si No Tratamiento Reconsiderar o Repetir Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

terapia

Tratamiento

• Dirigido a la enfermedad – Insulina – Respiración artificial • Riesgo Vital – Bicarbonato de Sodio – Monitorización estricta • Sobrecompensación • Acetosolamida (alcalosis) Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Equilibrio ácido-base…

Autores:

Bárbara Polanco Omichel Rosales Guillermo Tolosa Carlos O`Ryan

Docente:

• Dr. Luis A. Salazar

Muchas Gracias

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Principios del Autoanalizador

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Medición pH

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Medición CO

2 Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Medición O

2 Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Muchas Gracias

Ácido Base. Carlos A. O'Ryan

Casos clínicos

pH en adulto 7.35 7.45

CO 2 Bicarbonato Mujeres 32 - 45 mmHg.

22 mmol/L Ácido Base. Carlos A. O'Ryan Hombres 35 - 48 mmHg.

26 mmol/L