Bases para la interpretación del equilibrio ácido-base

Bases para la interpretaciBases para la interpretacióón del n del

equilibrio equilibrio áácidocido--basebase

Dr. Luis A. Ramos GómezServicio de Medicina IntensivaHospital General e La Palma

Objetivos

� Entender los principios básicos del balance

ácido-base

� Sistematizar la interpretación de la gasometría arterial

Balance ácido-baseRevisión

� pH: � Medida de la acidez o alcalinidad de una solución� Inversamente proporcional a [H+]

� ↑ [H+] à ↓ pH� ↓ [H+] à ↑ pH

� pH normal: 7,35-7,45� pH = 7,40: [H+] = 40 nmol/L à pH = - log [H+] = 7,40� pH < 7,35: acidemia� pH > 7,45: alcalemia� pH < 6,80 o pH > 7,80: incompatibles con la vida

Componentes del balance ácido-base

� pH� Valor medido de la acidez o alcalinidad

� Rango normal: 7,35 - 7,45

� Acidosis: pH < 7,35

� Alcalosis: pH > 7,45

� PaCO2� Valor medido de la presión parcial de CO2 disuelto

� Componente respiratorio del BAB

� Rango normal: 35 - 45 mmHg

� Acidosis respiratoria: PaCO2 > 45 mmHg

� Alcalosis respiratoria: PaCO2 < 35 mmHg

� CO3H-

� Valor calculado de la cantidad de bicarbonato

� Componente metabólico o renal del BAB

� Rango normal: 22 - 26 mEq/L

� Acidosis metabólica: CO3H- < 22 mEq/L

� Alcalosis metabólica: CO3H- > 26 mEq/L

� E.B. (Exceso de Bases)� Valor calculado del exceso o defecto de bicarbonato respecto al valor normal

� Rango normal: -2 a +2 mEq/L

Balance ácido-baseRegulación

� Mecanismos de amortiguación o tamponamiento entre los sistemas respiratorio y renal à pH balanceado

� CO2 + H2O ß à CO3H2 ß à CO3H- + H+

� Ecuación de Henderson-Hasselbalch

� [H+] = 24 x (PCO2 / [CO3H-])

� pH = [CO3H-] / PCO2 à pH = riñón (metabólico) / pulmón (respiratorio)

� Acidosis

� ↓ pH

� ↓ CO3H-

� ↑ PCO2

� Alcalosis

� ↑ pH

� ↑ CO3H-

� ↓ PCO2

[H+] = 24 x (PCO2 / [CO3H-])

Henderson Hasselbalch

Balance ácido-baseComponente respiratorio o pulmonar

� La excreción de CO2 es regulada por los pulmones

� CO2 + H2O ß à CO3H2

� Alteración primaria: PCO2

� ↑ PCO2 à ↑ CO3H2 à ↓ pH

� ↓ PCO2 à ↓ CO3H2 à ↑ pH

� Respuesta compensadora frente a trastornos de CO3H- (rápida)

� ↓ CO3H- à ↓ pH à ↑ excreción CO2 à ↓ PCO2 à ↑ pH

� ↑ CO3H- à ↑ pH à ↓ excreción CO2 à ↑ PCO2 à ↓ pH

Balance ácido-baseComponente metabólico o renal

� La excreción de CO3H- es regulada por los riñones

� CO3H2 ß à CO3H- + H+

� Alteración primaria: [CO3H-]

� ↓ [CO3H-] à ↓ pH

� ↑ [CO3H-] à ↑ pH

� Respuesta compensadora frente a trastornos de PCO2 (lenta)� ↑ PCO2 à ↓ pH à ↓ excreción CO3H

- à ↑ [CO3H-] à ↑ pH

� ↓ PCO2 à ↑ pH à ↑ excreción CO3H- à ↓ [CO3H

-] à ↓ pH

Alteraciones ácido-baseAcidosis respiratoria

� Definición� pH < 7,35� PaCO2 > 45 mmHg

� Etiología� Hipoventilación

� Depresión del SNC: lesión neurológica, drogas� Debilidad de la musculatura respiratoria� Traumatismo torácico, distensión abdominal…

Alteraciones ácido-baseAlcalosis respiratoria

� Definición� pH > 7,45� PaCO2 < 35 mmHg

� Etiología� Hiperventilación

� Respuesta fisiológica al dolor, ansiedad o miedo� Aumento de las demandas metabólicas: fiebre, sepsis� Estimulantes respiratorios� Lesión del SNC� Hipoxemia

Alteraciones ácido-baseAcidosis metabólica

� Definición� pH < 7,35� CO3H

- < 22 mEq/L

� Etiología� Déficit de base o exceso de ácido� Diarreas, fístula intestinal� Fallo renal� Cetoacidosis diabética� Acidosis láctica: shock

Alteraciones ácido-baseAlcalosis metabólica

� Definición� pH > 7,45

� CO3H- > 26 mEq/L

� Etiología� Exceso de base o pérdida de ácido

� Uso excesivo de bicarbonato o lactato

� Vómitos prolongados, aspiración gástrica

� Uso de diuréticos

Evaluación del balance ácido-base

Componentes ácido-base: pH, PaCO2, CO3H-

� Paso 1� Identificar si el pH, PaCO2 y CO3H

- son normales o anormales y etiquetar cada componente como “normal”, “acidosis” o “alcalosis”

� Paso 2� Si el resultado es anormal, determinar si la anormalidad es

metabólica o respiratoria

Paso 1 para la evaluación A-B

pH 7,30 (7,35 - 7,45) ACIDOSIS

PaCO2 55 (35 - 45 mmHg) ACIDOSIS

CO3H- 26 (22 - 26 mEq/L) NORMAL

Los dos valores que coinciden determinan cual es el problema

En este caso, es una ACIDOSIS

Paso 2 para la evaluación A-B

pH 7,30 (7,35 - 7,45) ACIDOSIS

PaCO2 55 (35 - 45 mmHg) RESPIRATORIA

CO3H- 26 (22 - 26 mEq/L) METABOLICA

Correlacionar las dos anormalidades: acidosis + respiratoria = ACIDOSIS RESPIRATORIA

Varón de 55 años con obstrucción intestinal. Ha presentado vómitos repetidos durante varias horas a pesar del uso de antieméticos. Su gasometría arterial muestra: pH: 7,50; PaCO2: 42 mmHg; CO3H

-: 33 mEq/L

pH 7,50 (7,35 - 7,45)

PaCO2 42 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 33 (22 - 26 mEq/L)

pH 7,50 (7,35 - 7,45)

PaCO2 42 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 33 (22 - 26 mEq/L)

Paso 2

Paso 1

ALCALOSIS

NORMAL

ALCALOSIS

ALCALOSIS

RESPIRATORIA

METABOLICA

ALCALOSIS

ALCALOSIS METABOLICA

CASO 1

Mujer de 55 años con sepsis. Su gasometría arterial muestra: pH: 7,31; PaCO2: 39 mmHg; CO3H

-: 17 mEq/L

pH 7,31 (7,35 - 7,45)

PaCO2 39 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 17 (22 - 26 mEq/L)

pH 7,31 (7,35 - 7,45)

PaCO2 39 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 17 (22 - 26 mEq/L)

Paso 2

Paso 1

ACIDOSIS

NORMAL

ACIDOSIS

ACIDOSIS

RESPIRATORIA

METABOLICA

ACIDOSIS

ACIDOSIS METABOLICA

CASO 2

Varón de 25 años con sobredosis de heroína. Su gasometría arterial muestra: pH: 7,25; PaCO2: 68 mmHg; CO3H

-: 24 mEq/L

pH 7,25 (7,35 - 7,45)

PaCO2 68 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 24 (22 - 26 mEq/L)

pH 7,25 (7,35 - 7,45)

PaCO2 68 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 24 (22 - 26 mEq/L)

Paso 2

Paso 1

ACIDOSIS

ACIDOSIS

NORMAL

ACIDOSIS

RESPIRATORIA

METABOLICA

ACIDOSIS

ACIDOSIS RESPIRATORIA

CASO 3

Mujer de 34 años con tirotoxicosis. Su gasometría arterial muestra: pH: 7,50; PaCO2: 30 mmHg; CO3H

-: 24 mEq/L

pH 7,50 (7,35 - 7,45)

PaCO2 30 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 24 (22 - 26 mEq/L)

pH 7,50 (7,35 - 7,45)

PaCO2 30 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 24 (22 - 26 mEq/L)

Paso 2

Paso 1

ALCALOSIS

ALCALOSIS

NORMAL

ALCALOSIS

RESPIRATORIA

METABOLICA

ALCALOSIS

ALCALOSIS RESPIRATORIA

CASO 4

Trastornos EAB descompensados

pH anormal Existe… PaCO2 es… CO3H- es… Diagnóstico

Bajo Acidosis Alta Normal Acidosis respiratoria

Bajo Acidosis Normal Bajo Acidosis metabólica

Alto Alcalosis Baja Normal Alcalosis respiratoria

Alto Alcalosis Normal Alto Alcalosis metabólica

• Trastornos respiratorios: pH y PaCO2 desviados en direcciones opuestas

• Trastornos metabólicos: pH y CO3H- desviados en la misma dirección

Compensación del equilibrio A-B

� La compensación à tiempo de evolución del trastorno AB

� Objetivo: retorno del pH al rango normal

� Compensación respiratoria de una anomalía metabólica: rápida (minutos)

� Compensación metabólica de una anomalía respiratoria: lenta (horas)

� Anormalidad de PaCO2 y CO3H- àààà existencia de compensación

� pH anormal: compensación parcial

� pH normalizado: compensación completa

� Estados de compensación:

� Descompensado: aún no existe compensación

� pH anormal y PaCO2 o CO3H- normal

� Parcialmente compensado: en vías de compensación

� pH, PaCO2 y CO3H- anormales

� Completamente compensado: compensación finalizada

� pH normal y PaCO2 y CO3H- anormales

� Sobrecompensado: imposible

Evaluación de la compensación� Paso 1

� Identificar si pH, PaCO2 y CO3H- son normales o anormales y

etiquetar cada componente como “normal”, “acidosis” o “alcalosis”

� Paso 2� Si PaCO2 y CO3H

- son anormales, pero pH está en rango normal, utilizar como pH normal un valor único de 7,40, en lugar del rango de 7,35 - 7,45� pH < 7,40: acidosis

� pH > 7,40: alcalosis

� Paso 3� Determinar si la anormalidad primaria es metabólica o respiratoria

� Paso 4� Valorar si el grado de compensación es completo o parcial

� pH normal (7,35 - 7,45) à compensación completa� pH anormal (< 7,35 o > 7,45) à compensación parcial

pH 7,38 (7,35 - 7,45) NORMAL

PaCO2 56 (35 - 45 mmHg) ACIDOSIS

CO3H- 35 (22 - 26 mEq/L) ALCALOSIS

La PaCO2 y el CO3H- son anormales, por lo que debe existir algún grado de compensación

Paso 1 en casos compensados

Paso 2 en casos compensados

pH 7,38 (7,40) ACIDOSIS

PaCO2 56 (35 - 45 mmHg) ACIDOSIS

CO3H- 35 (22 - 26 mEq/L) ALCALOSIS

Los dos valores que coinciden determinan cual es el problema

En este caso, es una ACIDOSIS

Paso 3 en casos compensados

pH 7,38 (7,40) ACIDOSIS

PaCO2 56 (35 - 45 mmHg) RESPIRATORIA

CO3H- 35 (22 - 26 mEq/L) METABOLICA

Correlacionar las dos anormalidades: acidosis + respiratoria = ACIDOSIS RESPIRATORIA

Paso 4 en casos compensados

pH 7,38 (7,35 - 7,45) C. COMPLETA

PaCO2 56 (35 - 45 mmHg)ACIDOSIS

RESPIRATORIA

CO3H- 35 (22 - 26 mEq/L)

ALCALOSIS

METABOLICA

Dado que el pH es 7,38, dentro del rango normal (7,35-7,45), existe compensación completa

ACIDOSIS RESPIRATORIA COMPLETAMENTE COMPENSADA

Mujer de 19 años con traumatismo craneoencefálico. Su gasometría arterial muestra: pH: 7,36; PaCO2: 50 mmHg; CO3H

-: 32 mEq/L

pH 7,36 (7,35 - 7,45)

PaCO2 50 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 32 (22 - 26 mEq/L)

pH 7,36(7,40)

PaCO2 50 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 32 (22 - 26 mEq/L)

Pasos 2 - 4

Paso 1

NORMAL

ACIDOSIS

ALCALOSIS

ACIDOSIS

ACIDOSISRESPIRATORIA

ALCALOSISMETABOLICA

ACIDOSIS RESPIRATORIA COMPLETAMENTE COMPENSADA

CASO 5

(7,35 - 7,45) C. COMPLETA

Paciente que muestra la siguiente gasometría arterial : pH: 7,45; PaCO2: 48 mmHg; CO3H

-: 28 mEq/L

CASO 6

pH 7,45 (7,35 - 7,45)

PaCO2 48 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 28 (22 - 26 mEq/L)

pH 7,45(7,40)

PaCO2 48 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 28 (22 - 26 mEq/L)

Pasos 2 - 4

Paso 1

NORMAL

ACIDOSIS

ALCALOSIS

ALCALOSIS

ACIDOSISRESPIRATORIA

ALCALOSISMETABOLICA

ALCALOSIS METABOLICA COMPLETAMENTE COMPENSADA

(7,35 - 7,45) C. COMPLETA

Paciente politraumatizado con alteración del nivel de consciencia. La gasometría arterial es: pH: 7,33; PaCO2: 62 mmHg; CO3H

-: 35 mEq/L

CASO 7

pH 7,33 (7,35 - 7,45)

PaCO2 62 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 35 (22 - 26 mEq/L)

pH 7,33 (7,35 - 7,45)

PaCO2 62 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 35 (22 - 26 mEq/L)

Pasos 2 - 4

Paso 1

ACIDOSIS

ACIDOSIS

ALCALOSIS

ACIDOSIS

ACIDOSISRESPIRATORIA

ALCALOSISMETABOLICA

ACIDOSIS RESPIRATORIA PARCIALMENTE COMPENSADA

C. PARCIAL

Mujer de 54 años con la siguiente gasometría arterial : pH: 7,29; PaCO2: 30 mmHg; CO3H

-: 18 mEq/L

CASO 8

pH 7,29 (7,35 - 7,45)

PaCO2 30 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 18 (22 - 26 mEq/L)

pH 7,29 (7,35 - 7,45)

PaCO2 30 (35 - 45 mmHg)

CO3H- 18 (22 - 26 mEq/L)

Pasos 2 - 4

Paso 1

ACIDOSIS

ALCALOSIS

ACIDOSIS

ACIDOSIS

ALCALOSISRESPIRATORIA

ACIDOSISMETABOLICA

ACIDOSIS METABOLICA PARCIALMENTE COMPENSADA

C. PARCIAL

Trastorno AB pH PaCO2 (mmHg) CO3H- (mEq/L)

Gasometría normal 7,35 - 7,45 35 - 45 22 - 26

Acidosis respiratoria

Descompensada Bajo Alta Normal

Parcialmente compensada Bajo Alta Alto

Completamente compensada Normal Alta Alto

Alcalosis respiratoria

Descompensada Alto Baja Normal

Parcialmente compensada Alto Baja Bajo

Completamente compensada Normal Baja Bajo

Acidosis metabólica

Descompensada Bajo Normal Bajo

Parcialmente compensada Bajo Baja Bajo

Completamente compensada Normal Baja Bajo

Alcalosis metabólica

Descompensada Alto Normal Alto

Parcialmente compensada Alto Alto Alto

Completamente compensada Normal Alto Alto

Trastorno A-BAlteraciónprimaria

Alteraciónsecundaria

Respuestaesperada

Nivel de respuestamáxima

Acidosis respiratoria

- Descompensada

- Compensada↑ PaCO2 ↑ CO3H

-

- ∆CO3H- ≈ 0,1 x ∆PaCO2

- ∆CO3H- ≈ 0,3 x ∆PaCO2

30 mEq/L

45 mEq/L

Alcalosis respiratoria

- Descompensada

- Compensada↓ PaCO2 ↓ CO3H

-

- ∆CO3H- ≈ 0,2 x ∆PaCO2

- ∆CO3H- = 0,4 x ∆PaCO2

16 - 18 mEq/L

12 - 15 mEq/L

Acidosis metabólica ↓ CO3H- ↓ PaCO2 - ∆PaCO2 ≈ 1,2 x ∆[CO3H

-] 10 mmHg

Alcalosis metabólica ↑ CO3H- ↑ PaCO2 - ∆PaCO2 ≈ 0,7 x ∆[CO3H

-] 65 mmHg

Cambios compensatorios

Alteraciones mixtas

Trastorno A-B pH PaCO2 CO3H-

Acidosis mixta(Ac. respiratoria + Ac. metabólica)

Bajo Alta Bajo

Alcalosis mixta(Al. respiratoria + Al. metabólica)

Alto Baja Alto

Acidosis + Alcalosis(Ac. respiratoria + Al. metabólica)

Normal Alta Alto

Alcalosis + Acidosis(Al. respiratoria + Ac. metabólica)

Normal Baja Bajo

[HCO3

-] m

mol/

l

0

100

20

10

30

40

50

60

80

90

70

13.32.71.3 4.0 5.3 6.7 8.0 10.6

12.09.3PCO2 (kPa)

7.0

7.1

7.2

7.3

7.4

7.5

7.6

7.77.88.0

8.5

H+

(nm

ol/

l)

pH

6 9 12 15 18 21 24 27303336394245485157636974

Acute

respira

tory

alkalosis

Chronic

respira

tory

alkalosis

Meta

bolic a

cidosis

Acute

resp

irato

ry

acidosis

Metabolic alkalosis

HCO3-(mmol/l)

N

Chronic respiratory

acidosis

Nomograma de Siggaard-Andersen

O. Siggaard-Andersen. Scan J Clin Lab Invest 1962; 14:598