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La gasometría arterial en el enfermo agudo y crónico respiratorio. Criterios de urgencia y gravedadE. García Castillo, S. Sánchez-Cuéllar, C. Acosta Gutiérrez y M. Hernández OlivoServicio de Neumología. Hospital Universitario de La Princesa. Madrid. España.

PROTOCOLOS DE PRÁCTICA ASISTENCIAL

ResumenLa gasometría arterial (GSA) es la prueba que más rápida y eficazmente puede informar sobre el intercambio pulmonar de gases y el equilibrio ácido-base, siendo por ello una herramienta básica para el diagnóstico en Urgencias. La indicación principal de la GSA es el diagnóstico, pronóstico y monitorización del tratamiento de la insuficiencia respiratoria (IR).

AbstractProtocol for the arterial blood gas test in acute patients and patients with chronic respiratory conditions. Emergency and severity criteria

The arterial blood gas (ABG) test is the fastest and most effective method for determining lung gas exchange and acid-base equilibria and is therefore a basic diagnostic tool in emergency departments. The main indication for ABG is the diagnosis, prognosis and monitoring of treatment for respiratory failure (RF).

Palabras Clave:- Gasometría arterial

- Insuficiencia respiratoria

- Enfermedades pulmonares

Keywords:- Arterial blood gases

- Respiratory failure

- Lung diseases

IntroducciónLa gasometría arterial (GSA) representa la prueba que más rápida y eficazmente puede informar sobre el intercambio pulmonar de gases y el equilibrio ácido-base, siendo por ello una herramienta básica para el diagnóstico en Urgencias1.

La indicación principal de la GSA es el diagnóstico, pro-nóstico y monitorización del tratamiento de la insuficiencia respiratoria (IR).

Valores de referenciaLa medición de gases sanguíneos aporta fundamentalmente tres valores:

1. Presión parcial de oxígeno disuelto en plasma, PaO2 (a más altitud y a mayor edad menor PaO2). Valores normales de PaO2: 80-100 mm Hg.

2. Presión parcial de dióxido de carbono disuelto en plas-ma, PaCO2 (no se modifica con la edad). Valores normales de PaCO2: 35-45 mm Hg.

3. El grado de acidez o alcalinidad del plasma, pH. Valo-res normales de pH: 7,35-7,45.

A partir de estos 3 parámetros se obtienen automática-mente los valores de bicarbonato (24-28 mEq/l), exceso de bases (±2) y saturación arterial de oxígeno (96-98 %). Ade-más, con los datos de la gasometría se puede calcular el gra-diente alveolo-arterial o P(A-a)O2 que es la diferencia entre la presión parcial de oxígeno a nivel alveolar y la presión parcial en sangre arterial, cuyos valores normales oscilan en-

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LA GASOMETRÍA ARTERIAL EN EL ENFERMO AGUDO Y CRÓNICO RESPIRATORIO. CRITERIOS DE URGENCIA Y GRAVEDAD

ponerse en marcha mecanismos de compensación como la poliglobulia, aumento de 2-3 DPG para contrarrestar la hi-poxemia y retención de bicarbonato para la normalización del pH en caso de hipercapnia.

La GSA también nos permite clasificar la IR aguda (IRA), que se instaura en un corto periodo de tiempo como no hi-percápnica o parcial, cuando se debe a un fallo de oxigena-ción, e hipercápnica o global cuando se debe a un fracaso ventilatorio.

Parámetros gasométricos principales

Presión arterial de oxígenoRefleja la capacidad del aparato respiratorio para oxigenar la sangre, y por tanto la captación de oxígeno en los pulmones. La hiperoxia (PaO2 mayor de 100 mm Hg) es poco frecuente y su importancia radica en la depresión respiratoria que pue-de provocar en pacientes con insuficiencia respiratoria cró-nica.

Las cifras de PaO2 guardan relación directa con la canti-dad de oxígeno inspirado, de tal manera que aumenta con la oxigenoterapia y disminuye a grandes alturas. Por ello, siem-pre es imprescindible conocer la fracción inspirada de oxíge-no (FiO2) que recibe el paciente cuando se extrae una GSA5.

Los mecanismos fisiopatológicos que pueden producir IR y por tanto disminución de la PaO2 son tratados a conti-nuación (fig. 2).

Disminución del oxígeno inspirado. Grandes alturas, in-toxicación por monóxido de carbono. Encontraremos PaO2 y PaCO2 baja con gradiente A-a normal y buena respuesta al oxígeno.

Hipoventilación alveolar. Las causas son externas al parén-quima pulmonar (lesiones del sistema nervioso central, mio-patías, alteraciones de la caja torácica). Encontraremos PaO2

baja y PaCO2 elevada con gradiente A-a normal y buena res-puesta al oxígeno.

Desequilibrio del cociente ventilación/perfusión. Es el factor que con más frecuencia produce IR. La neumonía, la crisis asmática y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) se caracterizan por un cociente ventilación/perfu-sión bajo y el tromboembolismo o el enfisema pulmonar presentan un cociente ventilación/perfusión alto. Encontra-remos PaO2 baja y PaCO2 variable con gradiente A-a elevado y buena respuesta al oxígeno.

Shunt o cortocircuito derecha-izquierda. Existe cuando la sangre pasa del lado derecho al izquierdo del corazón sin ser oxigenada, como en las malformaciones arteriovenosas pul-monares, neumonía o el síndrome de distrés respiratorio. Encontraremos PaO2 baja y PaCO2 baja con gradiente A-a elevado siendo el único que no responde al oxígeno.

Alteración de la difusión. Ocurre cuando el paso del oxíge-no del alveolo al capilar pulmonar está dificultado. Normal-mente es consecuencia de inflamación y fibrosis alveolar y/o

tre 5-10 mm Hg. Aumenta con la edad, por lo que en mayo-res de 65 años puede ser normal hasta 35 mm Hg. Es un excelente indicador de la eficacia del parénquima pulmonar como intercambiador de oxígeno y anhídrido carbónico. Se encuentra elevado en cualquier enfermedad intrapulmonar que modifique el intercambio gaseoso, mientras que en la IR extrapulmonar (enfermedad de la caja torácica, trastorno neuromuscular, intoxicación por hipnóticos o hipoventila-ción alveolar primaria) es normal2.

Aproximación diagnóstica La GSA define las alteraciones del equilibrio ácido-base se-gún los mecanismos compensadores del organismo (tabla 1).

Para analizar los trastornos ácido-base en pacientes graves respiratorios es conveniente seguir un enfoque sistemático:

1. Determinar la condición general del ácido-base mi-diendo el pH.

2. Si se observa una alteración, determinar si el proceso primario es metabólico (cambio en el bicarbonato) o respira-torio (cambio en la PaCO2). Considerar que podemos estar ante un trastorno mixto cuando no existe una congruencia en los mecanismos de compensación3.

3. Si hay alteración respiratoria, determinar si se trata de un proceso agudo o crónico.

Esta aproximación diagnóstica queda reflejada en la fi-gura 1.

Función respiratoria La GSA es una técnica básica para estudiar el intercambio gaseoso. Permite identificar una hipoxemia cuando la PaO2 respirando aire ambiente, en reposo y a nivel del mar es me-nor a 80 mm Hg. La definición convencional de IR se refiere a las situaciones en las que la PaO2 es inferior a 60 mm Hg. Este límite arbitrario viene dado por la curva de disociación de la hemoglobina para el oxígeno, que es relativamente plana por encima de 60 mm Hg y muy pendiente por debajo de este valor, por lo que pequeñas caídas de PaO2 suponen importan-tes caídas en la SO2 en esta zona de la curva4.

La GSA permite orientar sobre la cronicidad de la IR, ayudando a diferenciar entre procesos agudos y crónicos. El carácter agudo o crónico de la IR viene dado por la rapidez de instauración e implica diferencias en cuanto a la etiología, pronóstico y tratamiento. En los casos crónicos, han podido

TABLA 1Relación de PCO2 y bicarbonato en los trastornos del equilibrio ácido-base

Acidosis metabólica PaCO2 1 mm Hg por cada bicarbonato de 1 mEq

Alcalosis metabólica PaCO2 0,8 mm Hg por cada bicarbonato de 1 mEq

Acidosis respiratoria aguda bicarbonato 1 mEq por cada PaCO2 de 10 mm Hg

Acidosis respiratoria crónica bicarbonato 3 mEq por cada PaCO2 de 10 mm Hg

Alcalosis respiratoria aguda bicarbonato 2,5 mEq por cada PaCO2 de 10 mm Hg

Alcalosis respiratoria crónica bicarbonato 4,5 mEq por cada PaCO2 de 10 mm Hg

PaCO2: presión arterial parcial de dióxido de carbono.

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ENFERMEDADES RESPIRATORIAS (I)

Normalmente las formas agudas se asocian a una disminu-ción del pH con HCO3 normal, mientras que la crónica (más de 48 horas) suele asociarse con pH normal, ya que su croni-cidad ha permitido que el riñón haya tenido tiempo para retener bicarbonato y compensar la disminución del pH.

Bicarbonato Constituye una forma de expresión de la cantidad de bases existentes en el plasma y, por tanto, del componente metabó-lico del equilibrio ácido-base. Se calcula utilizando los valo-res de pH y PaCO2. Un nivel alto de HCO3 podría ser debi-do a una alcalosis metabólica o a una respuesta compensatoria de la acidosis respiratoria. Por el contrario, se observa una disminución en los casos de acidosis metabólica y como mecanismo compensatorio de una alcalosis respira-toria, manifestándose clínicamente por una alteración del estado mental y arritmias. De esta forma, el HCO3 se inter-pretará siempre en relación con la PaCO2 y el pH. Como regla general podemos decir que si el HCO3 se mueve en el mismo sentido que el pH, indica un origen metabólico de la alteración6.

Criterios de urgencia y gravedadA la hora de interpretar una gasometría, es fundamental co-nocer la clínica del paciente para poder determinar la grave-

intersticial. Es característica la aparición o empeoramiento de la hipoxia con el ejercicio. Encontraremos PaO2 baja y PaCO2 baja con gradiente A-a elevado con buena respuesta al oxígeno.

Presión parcial de dióxido de carbonoValora el estado de la ventilación pulmonar y participa en la regulación del pH sanguíneo.

Hipocapnia (PaCO2 menor de 35 mm Hg). Implica la existencia de hiperventilación alveolar (hiperoxigenación du-rante una cirugía, hiperventilación psicógena o grandes altu-ras, tromboembolismo pulmonar) causando alcalosis respira-toria, presentando una disminución del calcio iónico y en algunos casos tetania. Para compensar el aumento del pH, se aumenta la excreción renal de HCO3, pero este proceso re-quiere 24-48 horas. De forma que si la hipocapnia se acom-paña de pH alto y HCO3 normal se habla de hiperventilación aguda; si se acompaña de pH normal y HCO3 bajo de hiper-ventilación crónica.

Hipercapnia (pCO2 mayor de 45 mm Hg). Puede indicar hipoventilación global o desequilibrio de la ventilación/per-fusión, diferenciándose ambas por el gradiente alveolo-arte-rial (AaPO2), que se encuentra elevado en los casos de altera-ción V/Q. La hipercapnia no discrimina entre IR aguda o crónica, ya que puede presentarse en ambas situaciones.

Trastorno simple del equilibrio Posible trastorno mixto combinado

Sí No

Alcalosis metabólica

Alcalosis respiratoria

Acidosismetabólica

Acidosisrespiratoria

↓ HCO3↓ PaCO2 (secundario)

↑ PaCO2 ↑ HCO3 (secundario)

↑ HCO3↑ PaCO2 (secundario)

↓ PaCO2 ↓ HCO3 (secundario)

Trastorno compensado o

mixto

¿Está el trastorno compensado?

7,35-7,45

PaCO2 y/o HCO3alterados

< 7,35 > 7,45

pH

Fig. 1. Interpretación de los trastornos ácido-base según los parámetros de la gasometría arterial.PaCO2: presión arterial parcial de CO2.

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LA GASOMETRÍA ARTERIAL EN EL ENFERMO AGUDO Y CRÓNICO RESPIRATORIO. CRITERIOS DE URGENCIA Y GRAVEDAD

Fig. 2. Diagnóstico etiológico de la insuficiencia respiratoria aguda en función de la gasometría arterial.EPOC: enfermedad pulmonar obstructiva crónica; FiO2: fracción inspirada de oxígeno. PaCO2: presión arterial parcial de CO2; SDRA: síndrome de distrés respiratorio del adulto.

dad de esta. Los principales hallazgos que podemos encon-trar en una GSA y que deben alertarnos de una patología grave son analizados a continuación.

Hipoxemia

La hipoxemia se puede clasificar en ligera: 71-80 mm Hg; mo-derada: 61-70; grave 45-60 y muy grave: menor 45 mm Hg. Hay que recordar que los valores normales de la PaO2 va- rían con la edad, por lo que no será lo mismo una PaO2 de 60 mm Hg en un paciente de 70 años que en un adolescente.

Cuando la PaO2 desciende rápidamente a 40-50 mm Hg pueden observarse efectos nocivos a nivel sistémico (cefalea, somnolencia, obnubilación, taquicardia, hipertensión arterial leve). Cuando la PaO2 es menor de 45 mm Hg, puede desa-rrollarse una acidosis metabólica con láctico elevado por hi-poxia tisular, especialmente cuando concurren situaciones como anemia o bajo gasto cardíaco.

Acidosis respiratoria

La acidosis respiratoria se debe a retención de CO2. Cuando es aguda cursa con pH bajo, PaCO2 elevada y bicarbonato normal. Es una situación grave que puede requerir ventilación mecánica. La insuficiencia respiratoria crónica agudizada se caracteriza por acidosis respiratoria junto con hipoxemia, hipercapnia, aumento del gradiente A-a O2 y aumento del bicarbonato.

Hipercapnia

A la hora de evaluar la hipercapnia, siempre hay que ser cautelo-so y recordar que, en los pacientes con EPOC, gran parte del impulso ventilatorio procede de la estimulación hipóxica de los quimiorreceptores periféricos. Si un paciente de este tipo pre-senta una infección respiratoria intercurrente relativamente leve que empeora la hipoxemia y se le trata con una concentración

Fig. 2. Diagnóstico etiológico de la insuficiencia respiratoria aguda en función de la gasometría arterial.EPOC: enfermedad pulmonar obstructiva crónica; FiO2: fracción inspirada de oxígeno. PaCO2: presión arterial parcial de CO2; SDRA: síndrome de distrés respiratorio del adulto.

Shunt, SDRA, atelectasia Alteración V/Q: neumonía, asmaAlteración de la difusión

No Sí

¿PaO2 corrige con O2? Disminución FiO2 inspiradaCausa extrapulmonarintoxicación opiáceos

Causa pulmonarEPOC

AumentadoNormal Aumentado Normal

Gradiente alveolo-arterial de O2 Gradiente alveolo-arterial de O2

IR no hipercápnica o parcialIR hipercápnica o global

↑ Normal o ↓

PaCO2

Insuficiencia respiratoria hipoxémica

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ENFERMEDADES RESPIRATORIAS (I)

esta asociación es infrecuente y puede tener consecuencias importantes, dada la hipoventilación asociada a la alcalosis metabólica7.

Conflicto de interesesLos autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.

Bibliografía Importante Muy importante

✔ Metaanálisis ✔ Artículo de revisión

✔ Ensayo clínico controlado ✔ Guía de práctica clínica

✔ Epidemiología

✔1. Rodríguez-Roisin R, Agustí García Navarro A, Burgos Rincón F, CasánClará P, PerpiñáTordera M, Sánchez Agudo L, et al. Gaso-metría arterial. Recomendaciones SEPAR. Barcelona: Ediciones Doyma; 1998. p. 55-77.

✔2. Williams J. Assessing and interpreting arterial blood gases and acid-base balance. BMJ. 1998;317:1213-6.

✔3. Prieto de Paula JM, Franco S, Mayor E, Palomino J, Prieto de Paula JF. Alteraciones del equilibrio ácido-base. Dial Traspl. 2012;33(1):25-34.

4. Yera C, Parejo R, Julián A. Disnea en Urgencias. Insuficiencia respiratoria aguda. En: Julián A, editor. Manual de protocolos y ac-tualización en Urgencias. 2ª ed. Madrid: Edicomplet; 2005. p. 287-308.

5. West JB. Insuficiencia respiratoria. En: West JB, editor. Fisiopa-tología pulmonar. 6ª ed. Buenos Aires: Editorial Panamericana; 2005. p. 149-62.

✔6. Calderón de la Barca JM, Duran M. Alteraciones del equilibrio ácido-base. En: Jiménez Murillo L, Montero Pérez FJ, editores. Me-dicina de urgencias y emergencias. 4ª ed. Barcelona: Elsevier; 2010. p. 416-522.

✔7. Prieto de Paula JM, Franco Hidalgo S, Borge Gallardo L, Mayor Torazno E. Sobre la importancia de identificar la asociación de alca-losis metabólica con acidosis respiratoria. Arch Bronconeumol. 2012;48:65-6.

elevada de oxígeno puede aparecer una situación potencial-mente peligrosa aumentando los valores de PaCO2.

Normocapnia

La normocapnia no discrimina entre enfermedad aguda o crónica, de forma que pacientes con hipercapnia crónica pueden hiperventilar ante una agudización, normalizando así su PaCO2; incluso puede indicar gravedad en aquellas situa-ciones en las que el paciente presenta fatiga de la musculatu-ra respiratoria por exceso de trabajo respiratorio producido por la hiperventilación. Ello se produce, por ejemplo, en la agudización del asma, en la que se provoca una elevación de la PaCO2 y se normaliza cuando previamente era baja por la hiperventilación alveolar. Esto debe ser un signo de alerta, ya que indica que el paciente se encuentra en fase inicial de claudicación ventilatoria.

Alcalosis respiratoria

La alcalosis respiratoria en un paciente con insuficiencia res-piratoria, casi siempre indica que esta es aguda. La hipocap-nia e hipoxemia en un paciente con factores de riesgo de enfermedad tromboembólica debe hacernos pensar en un tromboembolismo pulmonar.

Trastornos mixtos

Por último, recordar un trastorno mixto observado con fre-cuencia en pacientes con EPOC en tratamiento con diuréti-cos que es la acidosis respiratoria asociada a alcalosis meta-bólica. Cursa con valores de HCO3

- inadecuadamente elevados para la elevación de PaCO2. El reconocimiento de

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