equilibrio acido base
TRANSCRIPT
Trastornos ácido-Trastornos ácido-basebase
Maria Jose Solorzano Bramuel
• pH arterial = 7.35 – 7.45
• Alteración en el pH produce efectos en la función celular.
• pH< 6.8 o > 8.0: mortales
Equilibrio Acido-base
Regulación del equilibrio ácido-base
Tampón o buffer en sangre Reacciona muy rápidamente (<1 seg)
Regulación respiratoria Reacciona rápidamente (seg a min)
Recambio de iones entre los compartimentos intra y extracelular Reacciona lentamente (2 ~ 4 horas)
Regulación renal Reacciona muy lentamente (12 ~ 24
horas)
Ecuación de Henderson-Hasselbalch
pH = pKα+ lg[HCO3
-][H2CO3]
= pKα + lg[HCO3
-]α· PaCO2
= 6.1 + lg24
0.03 × 40
= 6.1 + lg 201
= 7.4
dCO2 = α× PaCO2
disolubilidad
pKα= 6.1
α = 0.03
[HCO3-]=24mmol/L
PaCO2=40mmHg
1. Tampón sanguineo
Sistema tampón: A-/HA H+ + A- (base débil) →HA (ácido débil)
OH- + HA → A- + H2O
Principales sistemas tampón: Tampón Bicarbonato (HCO3
-/H2CO3)
Tampón Proteinas plamáticas (Pr-/HPr)
Tampón Fosfato (HPO42-/H2PO4-)
Tampón Hemoglobina (Hb-/HHb) y oxihemglobina (HbO2
-/HHbO2)
Sistema de tampón Bicarbonato(HCO3
-/H2CO3)
Tampona todos los ácidos fijos pero no los ácidos volátiles
Sistema fuerte (53% del sistema totalde tampón)
Un sistema abierto
Regulado por via respiratoria y renal
CO2 H2O H+ + HCO3-H2CO3
+
pulmón riñón
ventilaciónH+ secreción
HCO3- reabsorción
2. Regulación respiratoria El pulmón regula la relación de
[HCO3-]/[H2CO3] para
alcanzar :20/1 y controlar la ventilación alveolar y eliminar el CO2: mantiene el valor del pH.pH = pKα+ lg
[HCO3-]
[H2CO3]
= pKα + lg[HCO3
-]α· PaCO2
Regulación de ventilación alveolar Control por centro respiratorio Estímulos:
Centrales (medulla oblongata)
[H+] en el LCR
↑[H+] → → ↑VA
PaCO2
> 60mmHg→ VA incrementa 10 veces
> 80mmHg→ centro respiratorio inhibido
Periféricos (cuerpo carotideo y aortico)
↓PaO2 or ↑PaCO2 or ↑[H+]
↓PaO2 < 60mmHg→ → ↑VA
↓PaO2 < 30mmHg→ centro respiratorio inhibido
3. Regulación renal
El riñón regula el [HCO3-] :
excreción de ácidos y la conservación de bicarbonato, para alcanzar una relación de [HCO3
-]/[H2CO3] :20/1 pH = pKα+ lg[HCO3
-][H2CO3]
= pKα + lg[HCO3
-]α· PaCO2
Conservación del Bicarbonato
Bicarbonato es reclamado por el túbulo proximal
Bicarbonato es regenerado por el túbulo distal y túbulo colector
HCO3- y H+ en el túbulo proximal
CA
Na+
(filtered)
(CA)
ATPase
+ HPO42-
H2PO4-
Cl-
(filtered)
Regeneración del HCO3- o secreción de H+ en el
túbulo distal y colector
Urine acidification
Urine pH:
4.5-4.8 ~ 8.0
Pruebas de laboratorio Parámetros esenciales:
pH
PaCO2
[HCO3-] (calculado)
pH = pKα+ lg[HCO3
-][H2CO3]
= pKα + lg[HCO3
-]α· PaCO2
1. pH
pH=- log [H+]
pH normal: 7.35-7.45
pH 7.35 → acidosis o acidemia﹤
pH 7.45 → alcalosis o alcalemia﹥
Un valor normal del pH puede representar un trastorno acido-base
2. PaCO2 (presión parcial del CO2 en sangre arterial)
PaCO2 está en equilibrio con el H2CO3
PaCO2 es controlado por la respiración
hipoventilatión→↑ PaCO2
hiperventilatión→↓ PaCO2
PaCO2 : 33 ~ 46mmHg, promedio: 40mmHg.
[CO2]dissolved+H2O H2CO3
pH = pKα+ lg[HCO3
-]
[H2CO3]= pKα + lg
[HCO3-]
α· PaCO2
PARAMETRO RESPIRATORIO
3. [HCO3-]
[HCO3-]: refleja la carga ácido-base:
↑H+ → HCO3- disminuye para neutralizar H+
↑OH- → HCO3- incrementa: H2CO3 + OH- HCO3
-+H2O
[HCO3-] refleja la función renal tubular
(regeneración o reclamo del HCO3- ).
Reabsorción renal del HCO3- es controlada por el
pH
[HCO3-]: 22-27mmol/L, promedio: 24mmol/L
PARAMETRO METABOLICO
4. Hiato Aniónico (HA)
HA= aniones no medibles – cationes no medibles
HA=[Na+] - ([Cl-] + [HCO3-])
Normal AG es 12±2 mmol/L ↑HA
↑anions Fosfatos, sulfatos, acidos orgánicos y aniones de proteinas
Sugiere acidosis metabólica ↓HA
↓anions Hipoalbuminemia
↑cationes Hiperpotasemia, hipercalcemia, etc
Na+
Cl-
HCO3-
ANCN
Measured
cation Measured
anion
Trastornos simples del equilibrio ácido-base
Parámetro metabólico
pH = pKα+ lg[HCO3
-]
[H2CO3]= 6.1 + lg
[HCO3-]
α· PaCO2
= 6.1+ lg201
=7.4Parámetro respiratorio
• Cambio primario
• Cambio secundario
Si [HCO3-] prim ↓, pH tiende a ↓—acidosis metabólica
Si [HCO3-] prim ↑, pH tiende a ↑—alcalosis metabólica
Si PaCO2 prim ↑, pH tiende a ↓—acidosis respiratoria
Si PaCO2 prim ↓, pH tiende a ↑—alcalosis respiratoria
Clasificación del trastornos simples acido-base
[HCO3-] primariamente↓, de 20 a 10
Si [H2CO3] secundariamente↓, de 1 a 0.5→ pH norm
Si [H2CO3] secundariamente ↓, de 1 a 0.8→ pH↓
(Ⅰ). Acidosis Metabólica
1. Disminución primaria del HCO3- en plasma, el pH
tiende a bajar.
H2CO
3
HCO3-
1 10:= 7.4
H2CO
3
HCO3-
1 20:= 7.4
2. Causas primarias Cambio central: ↓ [HCO3
-]
Pérdida directa excesiva del HCO3-
Pérdida indirecta de HCO3- para servir de tampón para ácidos no
volátiles
Exceso de ingesta de ácidos no volatiles
Exceso de producción de ácidos no volátiles
Disminución de la excreción renal de ácidos
Exceso de pérdidas de HCO3
- Diarrea, fistula intestinal o biliar
Acidosis tubular renal proximal
Pobre reabsorción de HCO3- en el tubulo proximal
Tratamiento con inhibidores de la anhidrasa carbónica
Exceso de producción de ácidos no volátiles
Acidosis láctica Hipoxia
Shock, parada cardiaca, anemia severa, edema pulmonar, envenenamiento por CO
Disfunción hepática severa
Cetoacidosis Diabetes
Alcoholismo
Ayuno y desnutrición
Cetonas: Acetona
Acido AcetoaceticoAcido β-hydroxybutyrico
Exceso de ingesta de ácidos no volátiles
Acido acetilsalicilico
Metanol
Cloruro de Amonio
+HPO42-
H2PO4-
filter
Alteración en la excreción Alteración en la excreción renal de ácidosrenal de ácidos
Fracaso renal
Acidosis tubular renal distal
causado por disminución en la secreción de H+ en el nefrón distal
Cl-
3. Clasificación de la acidosis metabólica
Hiato Aniónico alto (>13)
AAS, alcoholes, Acidosis láctica, Cetoacidosis, Insuficiencia Renal).
Hiato Aniónico normal (8-12)
Pérdida directa de HCO3- (diarrea, fistulas)
Ingesta de HCl
Acidosis tubular I
Hiato Aniónico bajo (<7)
Mieloma
Alcalosis
4. Compensación
Compensación máxima en 24 horas
Descenso de 1mm Hg de pCO2 (desde 40 mm Hg) por cada 1 mEq/L de descenso del HCO3 (desde 25 mEq/L)
pCO2= 1.5 x HCO3 + 8 (+/-2)
pCO2= 2 ultimos digitos de pH
pCO2+ 2 ultimos digitos de pH= HCO3 +15
Regulación respiratoriaRegulación respiratoria
↑[H+] → estimula los quimoreceptores → excita centro respiratorio → polipnea →↑eliminación de CO2 y ↓PaCO2 → [HCO3
-] /[H2CO3] cerca a 20/1
Ejemplo: pH 7.4→7.0,
Ventilación alveolar 4L/min→30L/min
Tampón intracelular:
↑ [H+] en el extracelular→ mueve H+ dentro de las células a través del intercambio con K+ → hiperpotasemia
Regulación renal
↑ [H+] en el LEC→ ↑actividad de anhidrasa carbonica, H+-ATPase y glutaminasa
↑Secreción tubular renal de H+
↑Reabsorción tubular renal de HCO3-
↑Secreción tubular renal de amonio (3-5 dias)
↑[HCO3-] y [HCO3
-] /[H2CO3] cerca de 20/1
pH cerca a lo normal
(Ⅱ). Acidosis Respiratoria1. Incremento primario del H2CO3 en plasma, el pH tiende a disminuir.
H2CO
3
HCO3-
2 20:
H2CO
3
HCO3-
1 20:
2. Causas primarias
Disminución de la ventilación alveolar→ retención del CO2 (hipercapnia)
Incremento en la inhalación del CO2
(1). Disminución en ventilación alveolar
Depresión del centro respiratorio Trauma craneal, encefalitis, ACV
Drogas (morfina, barbituricos, narcoticos)
Parálisis de músculos respiratorios Polio, miastenia gravis, hipopotasemia, intoxicación por
fosfatos orgánicos intoxication
Problemas de la caja torácica Hidrotorax, neumotorax
Trastornos del pulmón Fibrosis pulmonar, edema pulmonar
Obstrucción de la vía aérea EPOC, asma, cuerpo extraño.
(2). Incremento en la inhalación de CO2
Inhalando aire rico en CO2
Inadecuado ajuste del ventilador artificial
3. Clasificación
Aguda Obstrucción aguda del flujo aereo, EAP, apnea
Crónica
Retención del CO2 > 24 horas
EPOC, atelectasia pulmonar
4. Compensación
Aguda
Escasa compensación metabólica
HCO3 aumenta 1 mEq/L por cada 10 mm Hg de aumento de pCO2
Crónica
Tarda dias y puede compensar completamente
HCO3 aumenta 3 – 4 mEq/L por cada 10 mmHg de aumento de pCO2
Tampón intracelular Principal método compensatorio [HCO3
-] incrementa 1mmol/L por cada 10mmHg de incremento de PaCO2
Acidosis respiratoria aguda es usualmente descompensada
↑[H2CO3]H2CO3
HCO3-
H2O CO2
Cl-
H+
H+
CO2 H2O H+ HCO3-+++
+
K+
HCO3-
Buffered by intracellular buffer system
ICFLEC
Carbonic anhydrase
Regulación renal Principal método compensatorio de acidosis
respiratoria crónica Proceso
↑ PaCO2 y [H+] = ↑ actividad de anhidrasa carbónica y glutaminasa en celulas tubulares renales →secreción tubular de H+ y amonio y reabsorción de HCO3
-
[HCO3-] puede incrementar 3.5-4.5mmol/L por
cada 10mmHg de incremento de PaCO2.
Acidosis respiratoria crónica es usualmente compensada
(Ⅲ). Alcalosis Metabólica1. Incremento primario en el HCO3
- en plasma por lo que el pH tiende a incrementarse.
H2CO
3
HCO3-
1 20:= 7.
4= 7.
4
HCO3
-
1 40:
H2CO
3
(1). Ganancia excesiva de HCO3
-
Ingesta excesiva de NaHCO3
Transfusión de grandes cantidades de sangre almacenada (llenas de citrato)
2. Causas primarias Cambio central: ↑ [HCO3
-]
Ganancia excesiva de HCO3-
Pérdida excesiva de H+
Contracción volumetrica
(2). Pérdida excesiva de H+
Pérdida excesiva de H+ via estomago Vómitos, sondaje
Pérdida excesiva de H+ via renal Aldosteronismo, sindrome de
Cushing (↑glucocorticoid) Tiazidas y diuréticos de asa
Hipopotasemia
chyme
3. Compensación Compensación limitada por hipoxia (pO2<60) se completa
en 36 horas
pCO2 aumenta 6 mm Hg por cada 10 mEq/L de ascenso de HCO3
pCO2 + 2 últimos dígitos de pH=HCO3 + 15
Regulación respiratoria
↓[H+] →inhibe centro respiratorio →↓ventilación alveolar→ ↑PaCO2 o [H2CO3] → [HCO3
-]/ [H2CO3] alcance: 20/1
es limitada
↓Ventilación alveolar → ↑ PaCO2 →pero cuando la PaCO2 >60mmHg, el centro respiratorio es estimulado→respiración profunda y rápida→↑CO2 espirado
Límite compensatorio del incremento secundario de la PaCO2 es 55mmHg
Regulación renal
↓[H+] → ↓actividad de la anhidrasa carbónica y glutaminasa en células tubulares renales → ↓ secreción renal de H+ y amonio, ↓reabsorción renal de HCO3- →↓ [HCO3- ] en plasma→ [HCO3
-]/ [H2CO3] alcance 20/1
El pico en la excreción renal incrementada de HCO3- es de 3-5 días (no es útil en procesos agudos).
Curva de disociación de Hgb-O2 desviada a la izquierda
Disminuye la liberación de O2 unido a Hgb en los tejidos → hipoxia tisular
Hipocalcemia
Manifestación: tetania, espasmo carpopedal, convulsiones
Mecanismos: Ca2+libre + abumina Ca2+ combinado
OH-
H+
Carpopedal Spasm
(Ⅳ). Alcalosis Respiratoria
1. Disminución primaria del H2CO3 en plasma por lo que el pH tiende a incrementarse.
H2CO
3
HCO3-
1 20:=7.4
H2CO
3HCO
3-
0.5
20:= 7.
4
2. Causas Primarias
Hiperventilacíón alveolar Hiperventilación psicógena
Anxiedad, fiebre, dolor, histeria Estímulo del centro respiratorio
Salicilatos, amonio Injuria cerebral, encefalitis Fiebre, hipertiroidismo
Estímulo reflejo de ventilación Hipoxia en altura, embolismo pulmonar, alteración en la
ventilación-perfusion Ventilación mecánica
Programa inapropriado de ventilación
3. Clasificación
Aguda
PaCO2 disminuye en 24 horas.
Fiebre, hipoxemia
Crónica
PaCO2 disminuido > 24 horas
Enfermedad crónica del SNC o pulmonar
4. Compensación
Aguda
Cambios metabólicos no corrigen el fenómeno primario
HCO3 desciende 2 mEq/L por cada 10 mm Hg de caida de la pCO2
Crónica
Después de varios dias puede compensarse completamente
HCO3 desciende 4-5 mEq/L por cada 10 mm Hg de caida de la pCO2
Recambio de iones intra-extracelular y tampón intracelular [HCO3
-] disminuye 2mmol/L por disminución de 10mmHg de PaCO2
H2CO3
H2CO3
[HCO3-] relativo
incemento
H2O CO2
Cl-
H+
CO2 H2OH+HCO3- + +
+
+K+
HCO3-
LICLEC
H2CO3 HCO3- H+
disminución primaria de [H2CO3]
Regulación renal Principal método compensatorio de alcalosis
respiratorio Proceso detallado
Disminución de la actividad de anhidrasa carbónica y glutaminasa en las células tubulares renales→secreción de H+ y amonio y reabsorción de HCO3
- →↑excreción renal de HCO3-
[HCO3-] puede disminuir 5mmol/L por cada
10mmHg de disminución de PaCO2.
Procesos crónicos son usualmente compensados
Trastornos mixtos acido-base
Trastorno doble Dos trastornos simples simultáneos
Acidosis metabólica + alcalosis metabólica
Acidosis metabólica+ alcalosis respiratoria
Acidosis metabólica + acidosis respiratoria
Alcalosis metabólica + alcalosis respiratoria
Alcalosis metabólica + acidosis respiratoria
Trastorno triple Tres trastornos simples simultáneos
Acidosis Metabolica
Alcalosis Metabolica
Acidosis Respiratoria
Alkalosis Respiratoria
Acidosis Metabolica
Alcalosis Metabolica
Acidosis Respiratoria
Alkalosis Respiratoria
• Acidosi metabólica+ alcalosis metabólica+ alcalosis respiratoria• Acidosis metabólica + alcalosis metabólica + acidosis respiratoria
1. Acidosis metabólica + alcalosis metabólica
Causas
Diarrea y vómitos
Acidosis Láctica y vómitos
Cetoacidosis e hipopotasemia
Caracteristicas:
[HCO3-]: ↑/normal/↓
pH: ↑/normal/↓
2. Acidosis metabólica + alcalosis respiratoria
Causas: Intoxicación con Salicilatos Diabetes mellitus, fracaso renal o
enfermedad cardiopulmonar y fiebre Hepatopatias (con altos niveles de amonio)
acompañados de fracaso renal Caracteristicas:
[HCO3-]: ↓
PaCO2: ↓ pH: ↑/normal/↓
3. Acidosis metabólica + acidosis respiratoria
Causas:
Reanimación cardiopulmonar
EAP
EPOC
Caracteristicas:
[HCO3-]: ↓
PaCO2: ↑
pH: ↓
4. Alcalosis metabolica + alcalosis respiratoria
Causas: Fiebre y vómitos
Insuficiencia hepática (con altos niveles de amonio) acompañada con uso inapropiado de diureticos
Caracteristicas:
[HCO3-]: ↑
PaCO2: ↓
pH: ↑
5. Alcalosis metabólica + acidosis respiratoria
Causas:
EPOC y uso de diureticos o corticoides
Caracteristicas:
[HCO3-]: ↑
PaCO2: ↑
pH: ↑/normal/↓
Sistemática de estudio de los trastornos acido-base
Analizar la situación clínica
Verificar la congruencia de los datos de laboratorio
Analizar el pH, pCO2, HCO3
Analizar la compensación
Analizar el Hiato aniónico
Diagnóstico
pH ALTOBAJO
ACIDOSISALCALOSI
S
METABOLICA
RESPIRATORIA
METABOLICA
RESPIRATORIA
HCO3
pCO2
pCO2
HCO3
HCO3
pCO2
pCO2
HCO3
NORMALTRASTORNO
MIXTOTRASTORNO
COMPENSADO