Alteraciones del equilibrio ácido-base

Nociones fisiológicas básicas

En condiciones fisiológicas la concentración de iones H+ en sangre es de 35-45 nmol/l. La concentración estable de H+ (isohidria) en los líquidos corporales asegura el curso normal de los procesos enzimáticos, sobre todo los relacionados con la producción de compuestos de alta energía. La isohidria es mantenida sobre todo por los pulmones (eliminación de CO2 en forma de gas) y los riñones (excreción de H+ en forma de amonio y la denominada acidez titulable) → ecuación de Henderson-Hasselbalch:

pH sanguíneo = 6,1 + l g [HCO3−]/0,03 × pCO2

[HCO3−] — concentración de bicarbonato mmol/l, pCO2 — presión parcial de CO2 en sangre en mm Hg

De acuerdo con la fórmula modificada

[H+] en nmol/l = 24 × pCO2 en mm Hg/[HCO3−] en mmol/l

el pH sanguíneo depende de un componente respiratorio (pCO2) y de otro no respiratorio (dependiente de los riñones), pudiendo ser normal a pesar de la presencia de cambios significativos en la pCO2 y en la concentración de HCO3−.

En condiciones fisiológicas, el pH sanguíneo es de 7,35-7,45, y la pCO2 de 35-45 mm Hg (4,65-6,0 kPa).

Sistemas más implicados en el mantenimiento de un pH estable en la sangre y líquidos corporales

1) Sistemas amortiguadores de la sangre y tejidos: bicarbonato, fosfato, proteínas, hemoglobina. Características:

a) la adición de un ácido o base no cambia significativamente su pH

b) dependiendo de cada situación, ligan o liberan iones de hidrógeno.

2) Pulmones: el pH sanguíneo depende de la pCO2, y la pCO2 sobre todo de la ventilación alveolar. La principal causa de las alteraciones en el equilibrio ácido-base radica en los cambios de la ventilación alveolar: la hipoventilación produce acidosis respiratoria, y la hiperventilación alcalosis respiratoria.

3) Riñones: la función clave en la regulación del pH consiste en reabsorber el HCO3− filtrado, excretar iones H+ en forma de acidez titulable y de amonio, y producir HCO3−. La alteración de la función renal que regula estos procesos es causa de acidosis metabólica. Los riñones son los órganos más importantes para compensar las alteraciones primarias del equilibrio ácido-base de origen respiratorio.

Indicadores del estado de equilibrio ácido-base

Para caracterizar el estado de equilibrio ácido-base se necesitan 3 parámetros, que se obtienen al realizar una gasometría sanguínea (extracción de sangre →Extracción de sangre para gasometría; parámetros evaluados →tabla 1, interpretación del resultado →tabla 2

1) pH: se determina en sangre arterial o en sangre capilar arterializada; un pH sanguíneo normal no descarta la presencia de alteraciones muy graves no respiratorias (metabólicas) o respiratorias (no metabólicas)

2) concentración de HCO3− en mmol/l: indicador del componente metabólico; se corresponde con la concentración actual de HCO3− en plasma extraído sin contacto con el aire

3) pCO2: indicador del componente respiratorio.

Los indicadores ácido-base determinados en la gasometría son pH y pCO2, mientras que la concentración de HCO3− se calcula mediante la ecuación de Henderson-Hasselbach.

Otros indicadores útiles en la práctica

1) Bases amortiguadoras (buffer base, BB): suma de las concentraciones de bicarbonatos, proteínas plasmáticas, fosfatos y hemoglobina.

2) Exceso de bases (base excess, BE): determina la cantidad de acidez o alcalinidad titulable que se obtiene titulando la solución hasta un pH de 7,40 con una pCO2 de 40 mm Hg a una temperatura de 37 °C. Si el BE tiene valor negativo, la solución examinada contiene un exceso de ácidos no volátiles o un déficit de bases.

3) Anion gap (AG): diferencia de concentración entre el Na+ y la suma de concentraciones de Cl– y HCO3−. En condiciones fisiológicas es de 8-12 mEq/l. El valor del AG es la base de la clasificación de la acidosis, diferenciando entre aquellas que cursan con AG normal (~12 mEq/l; llamadas acidosis hiperclorémicas, causadas sobre todo por pérdida de bases), y las que tienen un AG aumentado y cloremia normal (un AG aumentado refleja presencia en el plasma de aniones que habitualmente no se miden, p. ej. lactato, anión acetoacetato, metabolitos del alcohol).

Clasificación de las alteraciones del equilibrio ácido-base →tabla 2

1. Cambio de la concentración de H+ [H+] por una alteración primaria de la pCO2:

1) acidosis respiratoria: aumento de la pCO2 y de la [H+], disminución del pH sanguíneo

2) alcalosis respiratoria: disminución de la pCO2 y de la [H+], aumento del pH sanguíneo.

2. Cambio de la [H+] condicionado por el cambio primario de la [HCO3−]:

1) acidosis metabólica: aumento de la [H+], disminución del pH sanguíneo y de la [HCO3−]

2) alcalosis metabólica: disminución de la [H+], aumento de la [HCO3−] y del pH sanguíneo

3. Cambio de la [H+] condicionado tanto por cambio de la pCO2 como de la [HCO3−]: alteraciones mixtas (respiratorias-metabólicas).

El trastorno está compensado si a pesar de cambios en pCO2 y [HCO3–], la concentración de H+ (pH) en sangre no cambia. Los trastornos primarios metabólicos pueden experimentar una compensación respiratoria, mientras que los trastornos respiratorios primarios, una compensación metabólica.

Según la ecuación de Henderson-Hasselbalch, una disminución de la concentración de HCO3– reduce el valor del cociente [HCO3–]/(0,03 × pCO2) y del pH, es decir, de acidosis. La acidosis metabólica y la alcalosis metabólica se pueden compensar por vía respiratoria: en caso de acidosis, por hiperventilación y disminución de pCO2, y en caso de alcalosis, por retención de CO2. Este proceso lleva a una normalización parcial o completa del pH sanguíneo, es decir, a una compensación parcial o completa.

Existen fórmulas para calcular la pCO2 esperada para la compensación completa del trastorno, tanto para la acidosis como la alcalosis metabólica.

Para evaluar la compensación de acidosis metabólica se usa la siguiente fórmula (de Winters):

pCO2 esperada = 1,5 × [HCO3–] + 8 ± 2

Para evaluar la compensación de alcalosis metabólica se utiliza la fórmula:

pCO2 esperada = 0,7 × [HCO3–] + 20 ± 2

Si la pCO2 está dentro del rango esperado calculado a través de la fórmula adecuada, se trata de acidosis o alcalosis metabólica compensada. En cambio, si está fuera del rango esperado, se diagnostica un trastorno mixto (respiratorio-metabólico), es decir, si en una acidosis metabólica la pCO2 está por encima del valor esperado, coexiste con una acidosis respiratoria, y si está por debajo de este valor, con una alcalosis respiratoria. De la misma manera, los valores de pCO2 superiores a lo esperado en alcalosis respiratoria indican una acidosis respiratoria coexistente, y los inferiores, una alcalosis respiratoria coexistente.

TABLAS