Equilibrio Ácido Base

INSTITUTO DE SALUD DEL ESTADO DE MÉXICO

HOSPITAL GENERAL DE TLALNEPANTLA

SERVICIO DE ANESTESIOLOGÍA

“Equilibrio Ácido-Base”

Óscar Huesca García R1

Miércoles 3 de Febrero de 2010

4/24/2014Carrillo Esper R. Nuñez Monroy N. González Salazar J. Balance acidobásico. Cap. 4 en Texto

de Anestesiología Teórico-Práctica, 2da ed. Manual Moderno, México, 2004, pp. 57-672

Balance Ácido-Base

• En condiciones fisiológicas,

se producen 20,000 mmol de

ácido volátil y 80 mmol de

ácido no volátil

• A pesar de esto la

concentración de iones H+ se

mantiene en límites

estrechos

El estricto control de hidrogeniones

se debe a:

4/24/2014Carrillo Esper R. Núñez Monroy N. González Salazar J. Balance acidobásico. Cap. 4 en Texto


Balance Ácido-Base

• El ácido volátil se sintetiza a

partir del CO2 generado

durante la respiración

mitocondrial, como producto

final del metabolismo

oxidativo completo de

carbohidratos y grasas

• La producción basal diaria es

de 12,000 a 13,000 mmol

4/24/2014Carrillo Esper R. Núñez Monroy N. González Salazar J. Balance acidobásico. Cap. 4 en Téxto


Balance Ácido-Base

• Se denomina ácido volátil por que puede ser

eliminado a nivel pulmonar.

• Este CO2 interacciona con el agua para sintetizar

Ácido Carbónico y Bicarbonato

• El CO2 es un ácido respiratorio, que no es del tipo de

Bronsted-Lowry, debido a que no puede donar

protones, pero sí sintetizar cantidades equivalentes

de ácido carbónico



Balance Ácido-Base

• La producción neta de ácido no volátil o

fijo es alrededor de 1 a 1.5 mmol de

H+/kg/día, lo cual equivale de 70 a 100

mmol de H+ por día en un adulto

• Esta carga de ácido no volátil es

excretada por los riñones



Balance Ácido-Base

• Los ácido fijos so producidos por el metabolismo

incompleto de Carbohidratos (Lactato), Grasas

(Cetonas), Proteínas (sobre todo a partir de

aminoácidos metionina y cisteína)

4/24/2014Carrillo Esper R. Núñez Monroy N. González Salazar J. Balance acidobásico. Cap. 4 en Texto de

Anestesiología Teórico-Práctica, 2da ed. Manual Moderno, México, 2004, pp. 57-677

El balance ácido-base requiere

la integración de tres órganos



Balance Ácido-Base



Balance Ácido-Base

• De acuerdo con el concepto de Bronsted-Lowry,

un ácido es una sustancia capaz de donar un H+ y

una base es aquélla capaz de aceptarlo



http://www.crescent.k12.ok.us/staff/jaskew/ISR/chemistry/bronsted.jpg

http://www.crescent.k12.ok.us/staff/jaskew/ISR/chemistry/bronsted.jpg

Balance Ácido-Base


de Anestesiología Teórico-Práctica, 2da ed. Manual Moderno, México, 2004, pp. 57-67 11

Balance Ácido-Base

• Debido a ello, los seres vivos mantienen

una concentración de hidrogeniones en

forma estricta en el rango de 35 a 40

nanomoles por litros (nmol/L), en

comparación con otros iones que se

encuentran en el rango de los milimoles

por litro (mmol/L)



Balance Ácido-Base

• Con el fin de simplificar la

medición de estas unidades

tan pequeñas, Sorensen

propuso en 1909 el concepto

de pH.

• El cual expresa el logaritmo

negativo de la concentración

de (H+) expresada en

mmol/L, en ese sentido la

acidez se mide como pH



January 9, 1868 - February 12, 1939

Søren Peter Lauritz Sørensen

Balance Ácido-Base

• En el plasma el pH normal es –log 0.00000004 =

7.3979 (alrededor de 7.40)

• Una acidemia intensa (pH 6.8) puede elevar este

valor a 0.00000016 mmol/L

• Una alcalemia intensa (pH 7.8) reducirla hasta

0.000000016 mmol/L



Balance Ácido-Base

• Por otra parte, si se usa el valor de pH y se

aprecia que la cifra es de 0.0000004

mmol/L, puede sustituirse por pH 7.4

• El pH plasmático se refiere en forma

habitual a la relación entre las

concentraciones de Bicarbonato/Ácido

Carbónico



Balance Ácido-Base

• El CO2 reacciona en forma reversible con

el agua mediante la acción de la

Anhidrasa Carbónica de la siguiente

forma:

• CO2 + H2O <-> H2CO3- <-> H+ + HCO3

-



Balance Ácido-Base

• En el plasma, el ácido carbónico está disociado en

CO2 y H2O, la concentración de ácido carbónico es

muy escasa

• Por otro lado y como puede observarse en la

ecuación previa, también puede disociarse en HCO3 e

H+ lo cual explica el por qué al incrementarse las

concentraciones de CO2 en plasma, se acentúa la

acidemia



Balance Ácido-Base

• La concentración normal de HCO3 en

plasma es de 24 a 26 mmol/L.


de Anestesiología Teórico-Práctica, 2da ed. Manual Moderno, México, 2004, pp. 57-67 18

Balance Ácido-Base

• La Ecuación de Henderson-Hasselbach

integra la relación entre bicarbonato y

ácido carbónico:

4/24/2014 Carrillo Esper R. Núñez Monroy N. González Salazar J. Balance acidobásico. Cap. 4 en Texto de


Balance Ácido-Base

• El pK se refiere a la constante de

disociación que a 37° C tiene un valor de

3.5, de lo cual se deriva: pH = 3.5 + log

(24/0.003) = 3.5 + log 8000 = 3.5 + 3.9 =

7.4, que representa el valor normal de

pH en el plasma arterial



Balance Ácido-Base

• En vista de que la concentración de

H2CO3 es mínima y difícil de medir, en

forma habitual se incluye en la fórmula el

CO2, en vista de que su concentración es

proporcional a la del H2CO3



Balance Ácido-Base

• De lo anterior se desprende

• pH = pK + log HCO3 (mmol/L) / CO2

disuelto (mmol/L) + H2CO3



Balance Ácido-Base

• La concentración real de ácido carbónico en el plasma es

tan pequeña que la podemos ignorar. El CO2 disuelto en

plasma es proporcional a su presión parcial por la

constante de solubilidad del CO2 en el agua, que a 37° C

tiene un valor de 0.03, expresado en mmHg; por tanto:

• pH = pK + log HCO3 / PCO2 x 0.03



Balance Ácido-Base

• El valor de pK del sistema bicarbonato/CO2 a 37° C es

de 6.1, el bicarbonato normal del plasma arterial es

de 24 mmol/L, y la PCO2 arterial normal es de 40

mmHg; el pH de la sangre arterial normal entonces

• pH = 6.1 + log (24/1.2) = 6.1 + 1.3 = 7.4



Balance Ácido-Base

• En condiciones normales las

concentraciones de bicarbonato y CO2

disuelto están en proporción de 20:1 y

siempre que esta proporción se mantenga

el pH será de 7.4



Fuente de Ácidos

• El organismo presenta producción constante de

ácidos:

• 50 a 100 mEq/día de “ácidos fijos”,

procedentes básicamente de del metabolismo

de aminoácidos que contienen sulfuro

(metionina, cisteína) y aminoácidos catiónicos

(lisina y arginina)



Fuente de Ácidos

• Los CH y las grasas que en condiciones normales

son metabolizadas a productos finales neutros,

en condiciones de hipoxia, donde la glucosa se

metaboliza a H+ y lactato o un déficit de insulina

con la producción de H+ y b-hidroxibutirato a

partir de los triglicéridos; estos CH y grasas son

fuente extra de ácidos



Fuente de Ácidos

• La producción de ácido volátil se encuentra en

un rango de 10,000 a 20,000 mEq/L en forma

de CO2

• El mecanismo de aclaramiento de los ácidos

fijos es lento, y se determina por diferentes

mecanismos, los cuales evitan modificaciones

considerables y peligrosas en el pH



La Brecha Aniónica

• La brecha aniónica o anion gap representa la

concentración de todos los aniones no medidos

en el plasma, sobre todo los conformados por

aniones orgánicos e inorgánicos y proteínas de

carga negativa

• Éstos contribuyen a la electroneutralidad del

plasma



La Brecha Aniónica

• Brecha Aniónica [Na+] – [Cl- + HCO3-]

• Los valores normales de la brecha

aniónica son de 8 a 16



La Brecha Aniónica

• La brecha aniónica indica la presencia de acidosis

metabólica y ayuda a orientar el diagnóstico etiológico,

como es el caso de la acidosis metabólica inorgánica

por cloro o bicarbonato, en el cual la BA es normal

• En la acidosis metabólica orgánica, la pérdida de

bicarbonato es reemplazada por aniones ácidos, los

cuales no son medidos en condiciones normales, lo cual

determina una BA elevada



La Brecha Aniónica

• La albúmina es el anión no cuantificable

más frecuente y da lugar a casi la

totalidad del valor de la brecha aniónica,

por tanto es de gran importancia al

interpretarla



La Brecha Aniónica

• Por cada gramo de disminución de la

albúmina, la brecha aniónica se

modificara en 2.5 a 3 mmol

• De esta manera, en un paciente con

hipoalbuminemia la acidosis de BA alta

puede aparecer como una BA normal



La Brecha Aniónica

• Se recomienda que el cálculo de la brecha aniónica

se acompañe de la determinación de lactato,

creatinina, glucosa y cuerpos cetónicos

4/24/2014 Carrillo Esper R. Núñez Monroy N. González Salazar J. Balance acidobásico. Cap. 4 en Texto


Mecanismos Amortiguadores:

Primera Línea de Defensa

• Se define como amortiguador (buffer) al

sistema constituido por un ácido débil y

una sal fuerte de dicho ácido, que

funciona como base

• Los amortiguadores existen en el líquido

extracelular y en el intracelular



Mecanismos Amortiguadores

• El propósito de dichos sistema es

compensar los cambios de acidez de un

líquido cuando se le añade un ácido o un

álcali y de esta manera que se presente

una modificación mínima del pH




• El cuerpos humanos dispone de los siguientes

sistemas buffer:

• 1. Bicarbonato/CO2 en plasma y líquidos intersticial

• 2. Hemoglobina

• 3. Proteínas plasmáticas

• 4. Fosfato disódico y fosfato monosódico, en plasma,

eritrocitos y líquido intersticial




• El sistema Bicarbonato/CO2 tiene 75% de la

capacidad buffer total de la sangre, se

considera un amortiguador muy efectivo a

pesar de tener una relación 20/1, ya que su

componente ácido (CO2) es gaseoso y además

difusible, lo cual permite una modificación muy

rápida de su concentración mediante la

respiración




• Los otros sistemas amortiguadores en la sangre son

las proteínas y los fosfatos

• Éstos son los únicos capaces de amortiguar de

manera efectiva las alteraciones del balance

acidobásico respiratorio

• Los fosfatos tienen su principal papel amortiguador a

nivel del espacio intracelular y urinario, lugar que

son abundantes




• Los amortiguadores proteicos plasmáticos

incluyen la hemoglobina (150 g/L) y

proteínas plasmáticas (70 g/L)

• La capacidad buffer de dichas proteínas se

debe a la presencia del grupo imidazol de

los residuos de histidina, los cuales tienen

un pKa de alrededor de 6.8




• La Hb es 6 veces más potente que el

resto de las proteínas plasmáticas en su

capacidad amortiguadora, debido a su

concentración y a que tiene

aproximadamente el triple de residuos de

histidina por molécula




• La desoxiHb, a su vez, tiene mayor

capacidad de amortiguamiento respecto a

la oxiHb y este cambio en la capacidad

amortiguadora contribuye cerca de 30%

del efecto Haldane y está en relación con

la mayor formación de compuestos

carbaminos




• Todos los sistemas buffer que participan

en la línea de defensa de las alteraciones

en el balance acidobásico están en

equilibrio unos con otros, por tanto

existe, después de todo, sólo un valor

para el H+ en cualquier momento. Esto se

conoce como el Efecto Isohídrico




• Los trastornos respiratorios son amortiguadores de

manera predominante en el compartimiento

intracelular.

• En los trastornos metabólicos tienen un mayor

contribución los sistemas buffer del líquido

extracelular (p. ej., el sistema buffer del líquido

extracelular amortigua 40% de las acidosis

metabólicas y 70% de las alcalosis metabólicas)



Amortiguadores de origen Óseo

• Las sales de cabonato y fosfato del hueso

son fuente prolongada de apoyo

amortiguador, en especial durante

estados de acidosis crónica




• La matriz ósea esta

compuesta por cristales

orgánicos e inorgánicos,

sobre todo de

hidroxiapatita, la cual tiene

altas cantidades de

carbonato (CO32-) que

puede ser sustituido por

fosfato, por hidroxilo o por

ambos en los cristales de

apatita




• El hueso es una gran fuente

de CO2, contiene carbonato

y bicarbonato equivalente a

5 mmol de CO2




• Es probable que esté relacionado con la

compensación en la mayor parte de los estados de

alteraciones ácido-básico agudos

• El carbonato de calcio liberado del hueso es el

mecanismo buffer más importante en la acidosis

metabólica crónica




Segunda Línea de Defensa• La regulación respiratoria

se refiere a cambios en el

pH, secundarios a

modificaciones en la

ventilación

• Puede realizarse en forma

rápida con efectos

significativos sobre el pH




Segunda Línea de Defensa• El CO2 es soluble en lípidos y difunde a través de las

membranas celulares, por tanto los cambios en la

PCO2resultarán en cambios rápidos en la

concentración de hidrogeniones de los líquidos

corporales




Segunda Línea de Defensa

• Esta segunda línea de defensa se realiza

mediante eliminación o retención de CO2,

con la resultante compensación de la

acides o de la alcalinidad





• El “escape” de CO2 se refiere al movimiento

de CO2 a través de un gradiente de

concentración y está en relación con la

mayor difusión que tiene el CO2 respecto al

oxígeno en diferentes líquidos corporales y

a través de las membranas celulares



El CO2 tiene las siguientes funciones



CO2

Disolverse físicamente de acuerdo con la PCO2

Hidratarse a HCO3 a nivel plasmático por

acción de la anhidrasa carbónica

Difundir al eritrocito en donde se disuelve y se hidrata a HCO3, debido

a que el eritrocito existe suficiente

cantidad de anhidrasa carbónica y forma

compuestos carbamino

Mediante está reacción se sintetiza H2CO3 el

cual a su vez se disocia en HCO3 e H+



• Dada su gran difusión respiratoria, el CO2 está

estrechamente relacionada con la ventilación

alveolar y la producción de CO2 lo cual expresa en la

siguiente ecuación:

• PaCO2 = VCO2 / VA

• Donde:

• PaCO2 = Presión parcial arterial de CO > 2

• VCO2 = producción de CO2 por el organismo

• VA = Ventilación alveolar




Tercera Línea de Defensa

• La función excretora del riñón como

parte del sistema de compensación es

fundamental para mantener el balance

acidobase, mediante la retención de

bicarbonato y la excreción de 50 a 100

mmol de ácido no carbónico al día



Esta función descansa en tres

procesos cruciales




Tercera Línea de Defensa• Reabsorción tubular de bicarbonato: A nivel

glomerular se filtran 4,500 a 5,000 mEq/día de

bicarbonato

• La reabsorción del bicarbonato se lleva a cabo en

90% en el túbulo proximal

• Cuando el pH urinario es > 6.2 se reabsorbe a través

de contransportadores como el sodio y los

hidrogeniones en segmentos más distales




Tercera Línea de Defensa• Los valores de bicarbonato de 24 a 25 mEq/L

son el límite para una reabsorción lineal, ya

que por debajo existirá reabsorción completa

• La hipovolemia aumenta la reabsorción de

bicarbonato y la hipervolemia tiene efecto

contrario





• El nivel de PCO2 es un determinante de la

cantidad de bicarbonato que se reabsorba; a

un mayor nivel de CO2 en el plasma y como

consecuencia en la célula tubular, más se

incrementa la reabsorción de bicarbonato y la

secreción de hidrogeniones





• El hiperaldosteronismo incrementa la

reabsorción de bicarbonato a nivel

tubular y la hipocalemia secundaria

perpetua la reabsorción de bicarbonato



Eliminación de H+



Acidosis Metabólica

• La Acidosis Metabólica es un trastorno

acidobásico que se caracteriza por

incremento de los H+ o por pérdidas

anómalas de bicarbonato




• Etiología la determinación de la brecha

aniónica es útil para determinar la posible

etiología en casos de acidosis metabólica

• La presencia de brecha aniónica elevada (8 a

16) suele correlacionarse con los aniones no

medidos



Acidosis Metabólica: BA Amplia

• Cetoacidosis

• Acidosis Láctica

• Insuficiencia Renal

• Intoxicaciones



Acidosis Metabólica: BA Normal




• Por lo general esta asociado a un proceso subyacente

• Un pH de 7.2 puede conducir a alteraciones en el

gasto cardiaco

• Resistencia a la acción vasopresora de las

catecolaminas con hipotensión

• La respiración de Kussmaul es un rasgo característico

4/24/2014 Carrillo Esper R. Núñez Monroy N. González Salazar J. Balance acidobásico. Cap. 4 en Texto de



• La gasometría arterial mostrará

disminución del bicarbonato con

compensación de PCO2



4/24/2014 copyright (your organization) 2003 68


• Se recomienda la administración de

Bicarbonato en caso de pH menor de 7.1

• Déficit de HCO3 =

• 0.6 x peso (kg) x (HCO3 deseado – HCO3 medido)

• Del déficit total del bicarbonato calculado se

aplicará 30 a 50% y el resto dependerá de las

determinaciones gasométricas subsecuentes



Alcalosis Metabólica

• Se caracteriza por incremento en el

bicarbonato con disminución de

hidrogeniones, lo cual resulta un

aumento en el pH



Alcalosis Metabólica sensible al Cl

Caracterizada por relacionarse con una[ ] de Cl urinario inferior a 15

mEq/L. Suele presentarse en edos. de depleción de vol. intravascular

Vómito: Pérdida gástrica de HCl, esto causa un incremento en el HCO3

plasmático, debido a que la fuente de ión H+ para la secreción gástrica es la deshidratación del H2CO3 en la células

parietales

Diuréticos y Edos. Poliúricos: La depleción de volumen producido por

excreción de sodio estimula la reabsorción de HCO3 y mantiene la

alcalosis metabólica

Hipovolemia: Induce la reabsorción de Na en un intento de normalizar la

volemia, para mantener la electroneutralidad la reabsorción de Na se acompaña de Cl y secreción de

H+ y K

Rápida corrección de hipercapnia: en casos de acidosis respiratoria crónica con retención de CO2, la producción

de HCO3 renal se incrementa. La corrección rápida de la retención de

CO2 no alcanza a ser compensada con el bloqueo en la reabsorción del HCO3

a nivel tubular renal


Alcalosis Metabólica resistente al Cl

Acción Mineralocorticoideexcesiva a nivel del túbulo

contorneado distal y colector, con secreción de H+, retención

de HCO3 y hipokalemia

Administración de Álcali: ya sea HCO3 (reanimación cardiaca) o como ácidos orgánicos (lactato,

citrato, acetato), que son convertidos en manera metabólica en HCO3

Caracterizada por cursar con valores de cloro en orina por

arriba de 25 mEq/L. Hay expansión del volumen

intravascular




• Las manifestaciones clínicas están

determinadas por los procesos

subyacentes; sin embargo, pueden

presentarse tétanos, calambres y debilidad

muscular




• En casos de alcalosis metabólica intensa (pH >

7.6), se presentan alteraciones fisiopatológicas

como:

• Arritmias

• Disminución de gasto cardiaco

• Desviación de la curva de la Hb a la izq.

• Disminución del aporte de O2 a los tejidos

• Manifestación neurológicas como confusión,

apatía y estupor




• La determinación de electrolitos séricos

muestra incremento en el bicarbonato y

una disminución en el nivel de cloro. La

hipokalemia es frecuente

• La gasometría arterial muestra un nivel

elevado de bicarbonato y una PCO2 variable




• Se deberá tratar la causa desencadenante

• Fundamental la repleción de volumen y potasio

en los pacientes con alcalosis metabólica sensible

al cloro

• Durante la reposición del potasio, hay que tomar

en cuenta que también debe restituirse el

magnesio, de los contrario se perpetuara el

estado de alcalosis




• Déficit de Cloro (mEq) = 0.3 x peso (kg) x

(100 – [Cl]) en plasma.

• Volumen de solución salina isotónica =

déficit de cloro / 154



Acidosis Respiratoria

• La acidosis respiratoria se caracteriza por

retención de CO2 y niveles variables en la

concentración plasmática de HCO3, lo cual

dependerá de la magnitud y presentación

de la retención de CO2




• La ventilación alveolar es un fenómeno

complejo en el cual intervienen

quimiorreceptores, SNC y SNP, pared

torácica, músculos respiratorios y

membrana alveolo-capilar




• La disfunción a cualquier nivel ya

mencionado, producirá hiperventilación

que se traduce en retención de CO2 y caída

del pH




• Inhibición del centro respiratorio bulbar

• Lesión del SNC

• Trastornos de los músculos respiratorios y

pared torácica

• Parálisis periódica familiar

• Poliomielitis

• Cifoescoliosis

• Obesidad mórbida




• Efectos de fármacos como opiáceos y

anestésicos

• Alteraciones de la membrana

alveolocapilar

• Enfermedades pulmonares como la

bronquitis crónica y el enfisema pulmonar




• El descenso del pH relacionado con hipercapnia es

el patrón característico de la acidosis respiratoria

• En la hipercapnia aguda el incremento de la PaCO2

se acompaña del aumento de 1 mEq/L de HCO3 por

cada 10 mmHg de incremento en la PCO2

• La compensación en los casos agudos no es muy

eficiente




• En la hipercapnia crónica, como la que se observa

en pacientes con EPOC, se presentará una

compensación progresiva del pH arterial

secundario a la reabsorción tubular de HCO3 y a

la secreción de H+

• En esta, por cada 10 mmHg de incremento de la

PaCO2, el HCO3 se incrementara en 3.5 mEq/L. La

compensación es eficiente




• El Tx esta encaminado a revertir la causa

desencadenante y estabilizar las concentraciones de

CO2

• En los casos agudos, el paciente requiere de intubación

y ventilación mecánica

• En acidosis respiratoria crónica la corrección del CO2

deberá ser cautelosa y dependerá del estado clínico del

paciente



Alcalosis Respiratoria

• Se caracteriza por pH arterial elevado

• PaCO2 baja y disminución de la cifras de

HCO3

• Es secundaria a un incremento en la

ventilación alveolar de diferente etiología




• Insuficiencia respiratoria

• Sepsis

• Hipoxemia

• Anemia

• Cirrosis hepática

• Ventilación mecánica

• Disfunción del SNC

• ICC




• Se producen síntomas secundarios a

irritabilidad del SNC y SNP

• Cefalea

• Cambios en el estado de ánimo

• Somnolencia

• Parestesias

• Calambres

• Espasmo carpopedal




• Cambios en el pH del LCR y disfunción de

mediadores son la base fisiopatológica de

la sintomatología

• La hipofosfatemia y la hipocalcemia

ionizada se presentan en caso de alcalosis

respiratoria grave




• El Tx va dirigido al control de la

enfermedad de base

• Adecuación de los parámetros del

ventilador en pacientes sometidos a

ventilación mecánica



GRACIAS

4/24/2014 94

Equilibrio Ácido Base

Health & Medicine

Transcript of Equilibrio Ácido Base