UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA

ÁREA CIENCIAS DE LA SALUD

PROGRAMA DE MEDICINA

ASIGNATURA MORFOFISIOLOGIA I

TRASTORNOS DEL EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE

ACIDOSIS RESPIRATORIA

Dra. Diana Moreno. BACHILLERES:

-Carlos Quintero CI.25.642.196

-Daniel Torres CI. 27608.239

-José Márquez CI.27.655.366

-Nelson Flores CI.27.564.729

SECCION C.

Marzo De 2018

INTRODUCCION

Es importante destacar que la gasometría arterial es una técnica de monitorización respiratoria invasiva que permite, que en una muestra de sangre arterial, se pueda determinar el pH, las presiones arteriales del oxígeno y el dióxido de carbono y la concentración de bicarbonato.

Una importante propiedad de la sangre es su grado de acidez o de alcalinidad.

La acidez o la alcalinidad de cualquier solución, incluida la sangre, se indica mediante la escala de pH.

Un médico evalúa el equilibrio ácido-base de una persona mediante la medición del pH y los niveles de dióxido de carbono un ácido, y un bicarbonato una base en la sangre.

El equilibrio corporal entre la acidez y la alcalinidad se denomina equilibrio ácido-básico.

El equilibrio ácido-básico de la sangre se controla con precisión ya que una pequeña desviación de la normalidad afecta gravemente a muchos órganos.

El organismo utiliza distintos mecanismos para regular el equilibrio ácido-básico de la sangre.

Uno de los mecanismos que el organismo utiliza para regular el pH de la sangre consiste en la liberación de dióxido de carbono por parte de los pulmones.

Otro mecanismo de control del pH sanguíneo consiste en el uso de sistemas estabilizadores del pH, que protegen de los cambios repentinos en la acidez o en la alcalinidad.

El principal sistema estabilizador del pH en la sangre es el ácido carbónico, un ácido débil formado a partir del dióxido de carbono, disuelto en la sangre y los iones de bicarbonato, la base débil correspondiente.

Existen dos alteraciones del equilibrio ácido-básico, la Acidosis que es la sangre contenida con demasiado ácido, lo que resulta una disminución del pH sanguíneo y la Alcalosis que resulta con un incremento del Ph sanguíneo.

Cabe destacar que La acidosis y la alcalosis no son enfermedades, sino más bien el resultado de una amplia variedad de trastornos. La presencia de acidosis o de alcalosis es un indicio importante de que existe un trastorno grave.

El tema a desarrollarse tratara de una amplia investigación de algunas generalidades de los trastornos Ácido-base y en especificidad general la acidosis respiratoria.

TRASTORNOS DEL EQUILIBRIO ÁCIDO BASE

ACIDOSIS RESPIRATORIA

GENERALIDADES:

BIOQUIMICA DE ÁCIDOS Y BASES

Definiciones:

· Ácidos: Compuesto químico que puede donar un ión hidrogenión (protón) a otra molécula.

· Compuesto básico: Sustancia que puede aceptar un ión hidrógeno (H+) de otro compuesto.

· Ácido fuerte: Ácido que se disocia rápidamente y libera grandes cantidades de H+ en una solución, i.e. HCl.

· Ácido débil: Ácido con menor tendencia sus iones, liberando H+ con mayor dificultad, i.e. H2CO3

· Sistema tampón o “buffer”: Sustancia que puede unirse con H+ de forma reversible:

Buffer + H+ H Buffer (ácido débil)

EL PH:

Es la acidez de una solución, depende de la actividad o concentración de los H+ en la misma.

· En soluciones muy diluidas: La Actividad de H+ es similar a su concentración.

· En soluciones muy concentradas: La Actividad H+ es inferior a su concentración.

· En sangre: La Actividad H+ se considera similar a su concentración.

EL Rango de la actividad de H+ en una solución se expresa mediante escala de pH:

pH = - log [H+]

· En el cuerpo Humano:

· El Rango de pH oscila entre 1 (ácido gástrico) y 7.5 (páncreas).

· La Sangre Arterial: 7.4, normalidad: 7.35-7.45

· Según fórmula: pH = - log [H+]

↑ pH [H+], alcalinización del medio.

pH ↑ [H+], acidificación del medio.

· En el ser humano:

Los H+ son cationes fuertes que interaccionan especialmente con proteínas, de carga negativa (aniones débiles) cambios estructurales + funcionales.

· Ejemplos:

· Hemoglobina pierde afinidad por el Oxígeno en condiciones de pH bajo.

· Extremos de pH: pH > 7.8 ó pH < 6.9 Incompatibles con la vida.

ORIGEN DEL PH :

· La principal fuente de H+ es el dióxido de carbono (CO2), producto final del catabolismo oxidativo de la glucosa y ácidos grasos: CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+

· En los capilares pulmonares: Este proceso se revierte, el CO2 diluido en sangre pasa la barrera alveolo-capilar y se elimina mediante la ventilación alveolar.

El ácido carbónico pasa entonces a gas (ácido volátil) y es eliminado por los pulmones

· Ácidos no volátiles: Representan sólo un 0.2% del total de ácidos producidos.

Ejemplos:

· Ácido sulfúrico (metabolismo cisteína).

· Ácido fosfórico (fosfolipoproteínas).

· Ácido láctico (metabolismo anaeróbico glucosa) → CO2, ingesta accidental ó farmacológica.

· Ácidos derivados de procesos patológicos (cetoacidosis diabética).

· Eliminación de este tipo de ácidos:

Tracto digestivo Riñón

Sistemas de Defensa contra los cambios de [H+]:

· Sistemas tampón ácido-base

· Centro respiratorio: regula la eliminación de CO2 (H2CO3)

· Riñones: excretan orina ácida o alcalina

Puesta en marcha:

· Cuando se produce una modificación en la [H+], los sistemas tampón reaccionan en fracciones de segundo para minimizar estos cambios.

Los sistemas tampón NO eliminan ni añaden H+ al organismo, sólo los mantienen “controlados” hasta el restablecimiento del equilibrio.

· El sistema respiratorio actúa en pocos minutos para eliminar el CO2.

Estos 2 sistemas mantienen “controlados” los niveles de H+ hasta que actúan los Riñones, son más lentos en actuar, pero eliminan el exceso de ácido o base del cuerpo.

A pesar de su lentitud en actuar, al cabo de unas pocas horas y días, los riñones constituyen el sistema regulador del equilibrio ácido-base más potente.

SISTEMAS TAMPÓN:

· En el rango fisiológico: Está conformado por:

· Bicarbonato.

· Fosfatos.

· Proteínas actúan como tampones de forma permanente.

· Valor tampón:

Cantidad de H+ (mEq/L) que pueden añadirse ó eliminarse de una solución resultando en un cambio de pH de 1.

· pK de un ácido:

K constante de disociación: K = [H+] [base] / [ácido]

· Ecuación de Henderson-Hasselbach

pH = pK + log [base] / [ácido]

1.- Sistema Bicarbonato:

· Consta de una pareja de tampones de ácido débil (ácido carbónico) y su base conjugada (bicarbonato)

· Su capacidad de actuar como tampón de ácidos se debe en gran parte a la capacidad de los pulmones de eliminar CO2

2.- Sistema Fosfatos:

· Sistema tampón que consta de 2 pares de aniones: mono y dihidrógeno de fosfato, equilibrio:

· H2PO4- H+ + HPO42-

- El pK de la forma ácida: 6.8, cercano a 7, Ejercen su acción sobre todo en el medio intracelular

3.- Proteínas:

· Pueden actuar como potenciales tampones, pero sólo el grupo de los imidazoles posee un pK situado en el rango del pH sangre.

El imidazol es un intermediario de la biosíntesis de la histidina que se forma desde el imidazol glicerol fosfato con la pérdida de agua. 

LA ACIDOSIS

La acidosis está causada por una producción excesiva de ácido, por una excesiva pérdida de bicarbonato (acidosis metabólica) o por una acumulación de dióxido de carbono en la sangre, resultado de un funcionamiento pulmonar deficiente o de una depresión respiratoria (acidosis respiratoria).

La acidez de la sangre aumenta cuando se ingieren sustancias que contienen ácido o que lo producen, o cuando los pulmones no expelen suficiente dióxido de carbono.

En presencia de acidosis metabólica, a menudo se sienten náuseas, vómitos y fatiga, y se respira con más rapidez y profundidad de lo normal.

En presencia de acidosis respiratoria, a menudo se sienten cefalea y confusión, y la respiración es poco profunda, lenta o ambas cosas.

Los resultados del análisis de sangre indican de forma característica un pH inferior al normal.

El tratamiento está dirigido a curar la causa de la acidosis.

Si el aumento de ácido supera los sistemas de control ácido-base del organismo, la sangre se acidifica.

Al disminuir el pH de la sangre (se hace más ácido), se estimulan los centros cerebrales que regulan la respiración y esta se vuelve más rápida y profunda (compensación respiratoria).

Respirar con más frecuencia y más profundamente aumenta la cantidad de dióxido de carbono que se exhala.

También los riñones tratan de compensar el pH eliminando una cantidad mayor de ácido en la orina.

Pero ambos mecanismos pueden verse sobrepasados si el organismo sigue produciendo demasiado ácido, lo que conduce a una acidosis grave y, finalmente, problemas cardíacos y coma.

La acidez o la alcalinidad de cualquier solución, incluida la sangre, se indica mediante la escala de pH.

¿QUÉ ES EL PH DE LA SANGRE?

La acidez y la alcalinidad se expresan en la escala de pH, que oscila de 0 (ácidos fuertes) a 14 (bases o álcalis fuertes).

El centro de la escala de pH lo ocupa el valor denominado neutro, es decir, 7,0.

Si el pH se encuentra entre 7,35 y 7,45, la sangre es ligeramente básica. Por lo general, el organismo mantiene el pH de la sangre próximo a 7,4.

CAUSAS DE ACIDOSIS

La acidosis se clasifica en función de su causa primaria como:

· Metabólica

· Respiratoria

LA ACIDOSIS RESPIRATORIA

Es uno de los trastornos del equilibrio ácido-base en la que la disminución en la frecuencia de las respiraciones o hipoventilación, provoca una concentración creciente del dióxido de carbono en el plasma sanguíneo y la consecuente disminución del pH de la sangre.

El dióxido de carbono es producido constantemente a medida que el cuerpo metaboliza energía, el cual se acumulará en la circulación con rapidez si los pulmones no lo eliminan adecuadamente.

La hipoventilación alveolar conduce así a un aumento de la presión parcial de CO2 arterial (PaCO2), un trastorno llamado hipercapnia (el valor normal de la PaCO2 es de 36-44 mm Hg).

El aumento en la PaCO2 a su vez disminuye la relación entre el bicarbonato (HCO3) y la PaCO2 con el consecuente aumento de la acidez o disminución del pH sanguíneo.

Existe acidosis respiratoria cuando los pulmones no expulsan el dióxido de carbono de un modo apropiado (ventilación inadecuada), un trastorno que acompaña a enfermedades pulmonares graves (como el enfisema, la bronquitis crónica, la neumonía grave, el edema pulmonar y el asma).

Además, la acidosis respiratoria es secundaria a trastornos cerebrales o de los nervios o los músculos torácicos que dificultan la respiración.

También se puede padecer acidosis respiratoria si la respiración se ralentiza debido a sedación excesiva (narcóticos) o a sedantes fuertes (medicamentos que inducen el sueño).

Como consecuencia de la disminución de la tasa respiratoria, el nivel de oxígeno en la sangre puede ser bajo.

CAUSAS PRINCIPALES DE ACIDOSIS RESPIRATORIA

· Trastornos pulmonares, como enfermedad obstructiva crónica (EPOC, que incluye enfisema y bronquitis crónica), asma grave, neumonía o edema pulmonar

· Trastornos respiratorios del sueño (por ejemplo, apnea del sueño)

· Trastornos de los nervios o los músculos torácicos que dificultan la respiración, como el síndrome de Guillain-Barré o la esclerosis lateral amiotrófica.

· Sobredosis de sustancias y de fármacos tales como el alcohol, los opiáceos y los sedantes fuertes

SÍNTOMAS DE ACIDOSIS

Puede no haber síntomas cuando se padece acidosis metabólica leve, pero lo habitual es que las personas afectadas presenten:

· Náuseas

· Vómitos

· Fatiga

La respiración se vuelve más profunda y un poco más rápida (ya que el organismo intenta compensar la acidosis exhalando más dióxido de carbono).

A medida que la acidosis se agrava, se siente una debilidad extrema y somnolencia, además de tener confusión y cada vez más náuseas. Al final, en los casos graves pueden aparecer problemas cardíacos, la presión arterial desciende y se produce choque (shock), coma y muerte.

En la acidosis respiratoria, los primeros síntomas son:

· Cefalea

· Somnolencia

Esta última evoluciona a estupor y coma, a medida que la concentración de oxígeno de la sangre va descendiendo. Se puede llegar a tal estado en cuestión de minutos si la respiración se interrumpe o se ve gravemente impedida, o bien en horas si la respiración se altera de forma menos drástica.

DIAGNÓSTICO DE LA ACIDOSIS

· Análisis de sangre

El diagnóstico de acidosis se basa en los resultados de medir el pH sanguíneo y la concentración de dióxido de carbono en una muestra de sangre arterial, que suele extraerse de la arteria radial en la muñeca.

Se usa la sangre arterial porque, por lo general, la sangre venosa no permite medir con tanta precisión el pH del organismo.

Para averiguar más sobre la causa de la acidosis, también se mide la concentración sanguínea de bicarbonato.

Se efectúan más análisis de sangre, para determinar la causa específica.

TRATAMIENTO DE LA ACIDOSIS

El tratamiento de la acidosis respiratoria está enfocado a mejorar el funcionamiento de los pulmones.

Los fármacos que abren las vías respiratorias (broncodilatadores, como el salbutamol [albuterol]) pueden servir de alivio cuando se padecen enfermedades pulmonares tales como el asma y el enfisema.

La sedación causada por drogas y otras sustancias a veces puede revertirse mediante antídotos. Si, independientemente de la causa, existe insuficiencia pulmonar o respiratoria grave, puede ser necesario utilizar ventilación asistida para respirar.

La acidosis grave también se puede tratar directamente cuando no responde a los esfuerzos para tratar la causa.

En tales casos, se administra bicarbonato por vía intravenosa. Sin embargo, el bicarbonato solo proporciona alivio temporal y tiene efectos nocivos porque sobrecarga el organismo con sodio y con agua.

PROCESO DE LA ACIDOSIS RESPIRATORIA

1. El trastorno primario es la disminución del pH y el aumento de la PaCO2.

2. Secundariamente se pone en marcha el mecanismo compensador renal, el cual tarda días en producirse, con incremento en la concentración de bicarbonato.

3. En la fase aguda existen pocas variaciones en el pH porque por cada 10 mmHg de incremento de la PaCO2 el bicarbonato aumenta 1 mEq/l exclusivamente a expensas del compartimento celular.

4. En la fase crónica, el mecanismo compensador renal incrementa el bicarbonato 3,5 mEq/l por cada 10 mmHg de aumento de la PaCO

CLASIFICACIÓN DE LA ACIDOSIS RESPIRATORIA

La acidosis respiratoria puede ser:

Aguda o crónica.

· En la acidosis respiratoria aguda:

La paco2 se encuentra elevada por encima del límite superior del rango de referencia normal (más de 6,3 kpa o 45 mmhg) con una concomitante acidemia (ph < 7,35).

· En la acidosis respiratoria crónica:

La paco2 se encuentra también elevada por encima del límite superior del rango normal, pero persiste en el tiempo con un ph sanguíneo normal (7,35 a 7,45) o valores casi normales gracias a la compensación renal y a niveles elevados de bicarbonato: 

(HCO-3 > 30 meq/L).

ETIOLOGÍA DE LA ACIDOSIS RESPIRATORIA

La acidosis respiratoria aguda se produce cuando aparece un trastorno súbito de la ventilación y antes de que los riñones puedan retornar el cuerpo a un estado de equilibrio.

Este fracaso ventilatorio puede ser causado por la depresión del centro respiratorio a nivel del sistema nervioso central por enfermedad cerebral o drogas, incapacidad para ventilar adecuadamente debido a una enfermedad neuromuscular u obstrucción de las vías respiratorias relacionada con la exacerbación del asma o la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC).

Por su parte, la acidosis respiratoria crónica puede ser secundaria a muchos trastornos, incluyendo la EPOC.

La hipoventilación en la EPOC involucra múltiples mecanismos, incluyendo la disminución en la receptividad a la hipoxia y la hipercapnia, una mayor discrepancia entre la perfusión y la ventilación que conduce a una mayor ventilación con espacio muerto y una disminución de la función del diafragma como consecuencia de la fatiga y la hiperinflación.

La Acidosis respiratoria crónica también puede ser secundaria al síndrome de hipoventilación por obesidad (llamado síndrome de Pickwick), trastornos neuromusculares tales como la esclerosis lateral amiotrófica y graves defectos ventilatorio restrictivos como se observaran en la fibrosis intersticial y deformidades torácica.

Las enfermedades pulmonares que principalmente causan anormalidad en el intercambio de gas alveolar usualmente no causan hipoventilación pero tienden a causar estimulación de la ventilación e hipocapnia secundaria a la hipoxia.

La hipercapnia sólo se produce si se hay una enfermedad grave o fatiga muscular respiratoria.

RESPUESTA FISIOLÓGICA DE LA ACIDOSIS RESPIRATORIA

· El metabolismo del cuerpo rápidamente genera una gran cantidad de ácido carbónico (H2CO3) y ácido no volátil.

· El metabolismo de las grasas y carbohidratos conduce a la formación de una gran cantidad de CO2.

· El CO2 se combina con agua para formar ácido carbónico (H2CO3).

· Los pulmones normalmente excretan la fracción volátil a través de la ventilación sin acumulación de ácido en la sangre.

· En situaciones normales, la PaCO2 se mantiene dentro de un rango de 39 a 41 mm Hg.

· Una alteración significativa en la asistencia respiratoria que afecte a la eliminación de CO2 puede causar un trastorno respiratorio ácido-base.

· La ventilación alveolar está bajo el control de los centros respiratorios centrales, que se encuentran en el puente troncoencefálico y el bulbo raquídeo.

· La ventilación es influenciada y regulada por los quimioreceptores para la PaCO2, PaO2 y del pH ubicados en el tronco encefálico y en las arterias aorta y carótidas, así como por impulsos neurales de los receptores de estiramiento en el pulmón así como impulsos de la corteza cerebral.

· El fracaso ventilatorio aumenta rápidamente la PaCO2.

En la acidosis respiratoria aguda, la compensación se produce en 2 pasos.

1. La respuesta inicial es buffering celular que se produce en cuestión de minutos a horas.

El almacenamiento en búfer celular eleva bicarbonato de plasma (HCO3−) sólo ligeramente, aproximadamente 1 mEq/L para cada 10 mm de Hg aumento PaCO2.

2. El segundo paso es una compensación renal que se produce más de 3 a 5 días. Con compensación renal, se incrementa la excreción renal de ácido carbónico y se incrementa la reabsorción de bicarbonato.

Por ejemplo, PEPCK es sobrerregularse en el túbulo proximal renal pincel las células de la frontera, con el fin de secretar más NH3 y, por lo tanto, para producir más HCO3−.

COMPENSACIÓN DE LA ACIDOSIS RESPIRATORIA

En la compensación renal, el bicarbonato del plasma sanguíneo se eleva 3.5 mEq/L por cada aumento de 10 mm Hg en PaCO2.

El cambio esperado en la concentración de bicarbonato del suero en la acidosis respiratoria puede ser estimado como sigue:

· Acidosis respiratoria aguda: El bicarbonato aumenta 1 mEq/L por cada aumento de 10 mm Hg en PaCO2.

· Acidosis respiratoria crónica: El bicarbonato se eleva a 3,5 mEq/L por cada aumento de 10 mm Hg en PaCO2.

El cambio esperado de pH con acidosis respiratoria puede ser estimado con las siguientes ecuaciones:

· Acidosis respiratoria aguda:

Cambios en el pH = 0,008 X (40 − PaCO2).

· Acidosis respiratoria crónica:

Cambios en el pH = 0,003 X (40 − PaCO2).

· Acidosis respiratoria no tiene un gran efecto en los niveles de electrolitos.

CONCLUSIÓN

La acidosis respiratoria es uno de los trastornos del equilibrio ácido base en la que la disminución en la frecuencia de las respiraciones o hipoventilación, provoca una concentración creciente del dióxido de carbono en el plasma sanguíneo y la consecuente disminución del ph de la sangre,.

Por tal motivo la función celular en el cuerpo tiene mecanismos elaborados que conservan las concentraciones sanguíneas de h+ dentro de un rango estrecho–típicamente entre 37 y 43 nmol/l.

En conclusión la acidosis se encuentra clasificada en crónicas y agudas esta se puede dar través de la depresión de centro respiratorio a nivel del sistema nervioso central inducido por exceso de drogas o por algunas de las enfermedades nombradas en el inicio de este trabajo, la forma en la que el cuerpo reacciona a este trastorno es generando una gran cantidad de ácido carbónico (h2co3) y ácido no volátil.

ANEXOS

BIBLIOGRAFIA

· Http://www.msdmanuals.com/es-ve/professional/trastornos-endocrinos-y-metab%C3%b3licos/regulaci%C3%b3n-y-trastornos-del-equilibrio-%C3%a1cido-base/regulaci%C3%b3n-del-equilibrio-%C3%a1cido-base

· Tratado de fisiologia de Guyton y hall12º edicion.