jueves, 10 de abril de 2008

Equilibrio Acido- Base

Las alteraciones del equilibrio ácido base (AB) son frecuentes en la Unidad de Terapia Intensiva (UTI) y cuando son extremas y se instalan rápidamente causan disfunción orgánica, incrementando la morbi-mortalidad. El modelo de Henderson-Hasselbalch no explica satisfactoriamente estas alteraciones en los pacientes críticamente enfermos. El abordaje de las alteraciones AB propuesto por Stewart fundamentado en las leyes de la conservación de la masa y electroneutralidad y explica que el origen del ion hidrógeno (H+) y por tanto del pH es la disociación del agua producida por incremento de la diferencia de iones fuertes (SID, Strong Ion Difference), la presión parcial de dióxido de carbono (pCO2) y la concentración total de ácidos débiles no volátiles (atot, total concentration of dissociated weak non-volatile acids). Hay tres modelos de abordaje de las alteraciones AB, el primero, de Henderson-Hasselbalch se fundamenta en la ley de la acción de la masa, tomando como variables independientes el bicarbonato (HCO3") y la pCO2, un abordaje diagnóstico sistematizado de este modelo es la Regla de Cinco, con la cual se pueden diagnosticar alteraciones AB simples, dobles y triples. El segundo modelo ha evolucionado hasta el concepto de concentración de H+ titulable del líquido extracelular extendido (ctH+ Ecf), definido como la cantidad de H adicionado o removido en relación al pH de referencia de 7.40, este modelo utiliza la ecuación de Van Slyke y el diagrama de Siggaard-Andersen para calcular y graficar respectivamente la alteración AB presente. El tercer modelo es el de Stewart, el cual se fundamenta en las leyes de la conservación de la masa y la electroneutralidad, tomando como variables independientes a la pCO2, SID y AToT, los cuales causan disociación del agua y como consecuencia H+. De este abordaje sobresalen los diagnósticos de acidosis metabólica hiperclorémica (AMH) y acidosis metabólica de aniones no medidos, la primera, secundaria a la reanimación con soluciones no balanceadas, y la segunda a sepsis.


Conceptos BásicosNeutro es el pH en el cual hay igual número de iones [H+] and iones [OH-]. El agua está más ionizada a la temperatura corporal que a temperatura ambiente; neutro es un pH 6.8 más que 7.0. Este es también el pH promedio dentro de la célula. El organismo mantiene la neutralidad (pH 6.8) dentro de la célula, donde ocurren la mayoría de los procesos bioquímicos, y mantiene la sangre a un pH de 7.4, el cual es 0.6 unidades de pH hacia el lado alcalino partiendo del pH neutro (Reeves and Rahn, 1979).

pH es el logaritmo negativo de la concentración de ion hidrógeno. Una definición completa requiere que el logaritmo sea definido como de base 10 y la concentración sea medida como la actividad en moles por litro. La forma de notación del pH es fuente de confusiones por lo que es mejor evitar los términos "aumento" y "disminución" y usar en su lugar "cambio ácido" y "cambio alcalino".

Logaritmo. Es de ayuda pensar en "poder". Así 103 = 1000 y log (1000) = 3. Esta es otra fuente de confusión en el equilibrio ácido-base y es el responsable de la impresión errónea de que el organismo mantiene estrechamente el control de su concentración de ion hidrógeno. (La tensión arterial o el pulso medidos con la notación logarítmica parecerían considerablemente estables). Cuando el pH cambia 0.3 unidades, por ejemplo, desde 7.4 a 7.1 la concentración de ion hidrógeno se duplica ( de 40 a 80 nmol/l).

Acido respiratorio y Acidosis Respiratoria. El Dióxido de Carbono es el ácido respiratorio- es el único ácido que puede ser exhalado. Estrictamente hablando el dióxido de carbono es un gas, no un ácido. El ácido carbónico solo se forma cuando se combina con agua. Sin embargo, la costumbre clínica es de considerar al dióxido de carbono y al ácido respiratorio como sinónimos. La Acidosis Respiratoria es una PCO2. elevada.

Acido Metabólico y Acidosis Metabólica. El término "ácidos metabólicos" incluye a todos los ácidos del cuerpo a excepción del dióxido de carbono. Los ácidos metabólicos no son eliminados por la respiración; ellos tienen que ser neutralizados, metabolizados, o excretados a través del riñón. Acidosis Metabólica es cuando el pH es más ácido que el apropiado para la PCO2. Esta definición enfatiza la importancia del componente respiratorio en el pH global. El pH es siempre un producto de dos componentes, respiratorio y metabólico, y el componente metabólico es juzgado, calculado, o computado de acuerdo a los efectos de la PCO2, por ejemplo, cualquier cambio inexplicable en el pH por la PCO2, indica una anormalidad metabólica.

Acidosis y Alcalosis. La Acidosis es una alteración que tiende a producir un pH ácido al menos que haya una alcalosis oponente dominante. La Alcalosis es lo opuesto y tiende a producir un pH alcalino al menos que exista una acidosis oponente dominante.

Bicarbonato. En las determinaciones ácido-base la concentración de ion bicarbonato(HCO3) (en miliequivalentes por litro) se calcula a partir de la PCO2 y del pH. Dado que se altera tanto en las alteraciones respiratorias y metabólicas (ver Fisiología), no es medida ideal de ninguna de ellas.

Exceso de Bases (BE) es una medida del nivel de ácido metabólico, y normalmente es cero. La base sanguínea (base total) es de unos 48 mmol/l dependiendo de la concentración de hemoglobina. Los cambios se expresan en términos de exceso o déficit. Es útil recordar que la frase " este paciente tiene un exceso de bases de menos diez" significa "este paciente tiene un exceso de ácido metabólico (acidosis) de 10 mEq/l." El exceso de base puede utilizarse para estimar la cantidad de tratamiento necesario para neutralizar la acidosis metabólica (o alcalosis).

El equilibrio ácido-base se define como "aquella situación de equilibrio establecido en el balance entre sustancias de carácter ácido y básico de la sangre como consecuencia de la interacción entre los sistemas respiratorios y metabólicos"

Los valores normales son:

Sangre arterial = 7.35 / 7.45

Sangre venosa = 7.31 / 7.41

Las alteraciones encontradas en el equilibrio ácido-base pueden ser de dos tipos:


Respiratorias: aquellas en los que la concentración de dióxido de carbono o ácido carbónico constituye el cambio primario del pH.


Metabólicas: por una alteración en la concentración de bicarbonato


Regulación del equilibrio ácido-base

Debido a los constantes procesos fisiológicos del organismo se generan diariamente una gran cantidad de sustancias de carácter ácidos y básicos susceptibles de alterar el equilibrio.

Dicha alteración se traduce en cambios de pH del organismo. Evitar estas variaciones es tarea de los tampones (sistemas amortiguadores) presentes en el organismo y son capaces de captar o ceder protones como respuesta a los cambios de acidez de los líquidos orgánicos.

La labor de estos tampones se desarrolla en los pulmones y riñones. En condiciones normales, el dióxido de carbono suele excretarse a través de los pulmones. Por su parte, los riñones eliminan mediante la excreción tubular los protones originados como consecuencia de las principales fuentes metabólicas (no respiratorias) y que son fundamentalmente la oxidación incompleta de grasas e hidratos de carbono y la oxidación del azufre y de los metabolitos que contienen fósforo.


Alteraciones del equilibrio ácido-base

La mayor parte de los métodos que se utilizan actualmente para determinar la existencia de un desequilibrio ácido-base en el organismo, están basados en la aplicación de la ecuación de Henderson-Hosselbach.

Para un ácido débil (HA)

[ HA ] [ H+ ] + [ A¬ ]

[ H+ ] = [ HA ]

[ A¬ ]

por lo tanto:

pH = pKa + log [ A¬ ]

[ HA ]

donde pKa = log 1

Ka

Esta expresión es considerada la ecuación "estándar" de Henderson-Hasselbach y puede ser aplicada en el caso particular para determinar las variaciones sufridas por el equilibrio ácido-base del organismo.

Concretamente, en el caso del ácido carbónico de la sangre, la reacción que tiene lugar en el plasma es:

[ H2O ] + [ CO2 ] [ H2CO3 ]

[ H2CO3 ] [ HCO3¬ ] + [ H+ ]

Aplicando la ecuación:

PH = pKa + log [ HCO3¬]

[ H2CO3 ]

Los protones que como consecuencia de un deteriorado proceso orgánico puedan ser liberados, son temporalmente tamponados por los distintos sistemas amortiguadores existentes en le organismo.

Cuando la cantidad de protones a neutralizar es excesiva pueden generarse alteraciones del equilibrio de distinta gravedad que, en ocasiones, llegan a ser incluso incompatibles con la vida. Estos desequilibrios pueden ser excesos o defectos y generan en el organismo dos estados denominados "acidosis y alcalosis"

Acidosis: es un exceso de protones en la sangre por encima de 44 nmol/l

Alcalosis: es un déficit de protones en la sangre por debajo de 35 nmol/l

Valoración clínica de las alteraciones del equilibrio ácido-base

Para poner de manifiesto la existencia en el organismo de una situación de acidosis o alcalosis no es suficiente con determinar el ácido carbónico presente en el plasma ya que:

un valor bajo de ácido carbónico plasmático puede ser debido tanto a una acidosis no primaria, como en una alcalosis primaria.

un valor alto de ácido carbónico en el plasma puede tener su origen en una alcalosis no primaria como en una acidosis primaria.