Trastornos del equilibrio ácido-base

Nociones básicas sobre su fisiología

En condiciones fisiológicas la concentración de iones H+ en la sangre es de 35-45 nmol/l. La concentración estable de H+ (isohidria) en 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, denominado 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 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 mantener estable el pH sanguíneo y de los 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 de los alvéolos pulmonares. La principal causa de las alteraciones en el equilibrio ácido-base son los cambios en la capacidad de ventilación de los alvéolos pulmonares: la hipoventilación produce acidosis respiratoria y la hiperventilación produce la alcalosis respiratoria.

3) Riñones: la función clave en la regulación del pH consiste en reabsorber HCO3− filtrado, excretar iones H+ en forma de acidez titulable y de amonio, y de producir HCO3−. La alteración de la función renal que regula estos procesos es una causa de acidosis no respiratoria. Los riñones son el órgano más importante para compensar las alteraciones de 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 →cap. 25.5.3; parámetros evaluados →tabla 2-1, interpretación del resultado →tabla 2-2):

Tabla 2-1. Parámetros gasométricos en la sangre arteriala

Símbolo y explicación

Valor normal

pH

Logaritmo decimal negativo de la concentración de iones de hidrógeno

7,35-7,45

PaCO2

Presión parcial de dióxido de carbono en la sangre arterial

32-45 mm Hg (4,27-6,00 kPa)

HCO3 act

Concentración actual de bicarbonato

21-27 mmol/l

HCO3 est

Concentración estándar de bicarbonato

24 (21-25) mmol/l

BE

Exceso de bases en la sangre

Desde -2,3 hasta +2,3 mEq/l

PaO2

Presión parcial del oxígeno en la sangre arterial

75-100 mm Hgb (10,00-13,33 kPa)

ctCO2

Contenido total del dióxido de carbono en plasma

22-28 mmol/l

47-60,5 % del volumen

SaO2

Saturación de oxígeno de la hemoglobina en sangre arterial

95-98 %b

a Extraída sin contacto con el aire.

b Interpretando la PaO2 y la SaO2 siempre se debe conocer la fracción de oxígeno del aire inspirado (FiO2). Se muestran los valores normales durante la respiración con aire atmosférico a nivel del mar (la concentración de oxígeno es del 20,9 %, lo que corresponde al FiO2 = 0,209). Durante la respiración con oxígeno al 100 % (FiO2 = 1,0) en una persona sana la PaO2 puede llegar al ~600 mm Hg y la SaO2 será del 100 %.

Tabla 2-2. Diagnóstico de las alteraciones del equilibrio ácido-base a base de los resultados de la gasometría en sangre

Diagnóstico

pH

pCO2

HCO3

Alteraciones simples

Acidosis respiratoria descompensadaa

N

Parcialmente compensadaa

Completamente compensada o alcalosis metabólica completamente compensadab

N

Acidosis no respiratoria (metabólica) descompensada

N

Parcialmente compensada

Completamente compensada o alcalosis respiratoria completamente compensadab

N

Alcalosis respiratoria descompensadaa

N

Parcialmente compensadaa

Alcalosis no respiratoria (metabólica) descompensada

N

Parcialmente compensada

Alteraciones mixtas (complejas)c

Acidosis metabólica y respiratoria

Alcalosis metabólica y respiratoria

a En las alteraciones respiratorias los cambios de pH y pCO2 se producen en direcciones opuestas.

b La diferenciación requiere tener en cuenta la totalidad del cuadro clínico.

c En alteraciones mixtas los cambios de pCO2 y HCO3se producen en direcciones opuestas.

N — normal, ↑ — aumentado, ↓ — disminuido

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

2) concentración de HCO3− en mmol/l: es un indicador del componente no respiratorio; se corresponde con la concentración actual de HCO3− en plasma de sangre extraída sin contacto con el aire

3) pCO2: es el indicador del componente respiratorio.

La determinación de 2 de estos 3 parámetros permite calcular el tercer parámetro a base de la ecuación de Henderson y Hasselbalch. Otros indicadores útiles en la práctica:

1) bases amortiguadoras (buffer base, BB): es la 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 40 mm Hg a una temperatura de 37 °C; si el BE tiene valor negativo, la solución examinada contiene un exceso de ácidos o un déficit de bases

3) anion gap (AG): se obtiene de la 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 de 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 la pérdida de bases) y las que tienen un AG aumentado y cloremia normal. Un AG aumentado es consecuencia de la presencia en el plasma de aniones que habitualmente no se miden, p. ej. lactato, acetoacético, metabolitos del alcohol.

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

1. Cambio de la concentración de H+ [H+] condicionado por el cambio primario de pCO2:

1) acidosis respiratoria: aumento de la pCO2 y 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-no respiratorias).

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