INTRODUCCION

USMP-Facultad de Medicina Humana


INTRODUCCION

La regulación del equilibrio del ion hidrogeno (H+) es similar, en cierta forma, a la regulación de otros iones del cuerpo. Las alteraciones del equilibrio acido- básico pueden suceder con carácter primario pero, en general, derivan de la complicación de una enfermedad preexistente. Por ello, no es raro que una caracterización correcta del trastorno acido- básico sea la pista fundamental para identificar un proceso causal insospechado hasta entonces. La frecuencia de estas anomalías es elevada, especialmente en pacientes hospitalizados, y su aparición tiene claras implicaciones i mplicaciones pronosticas. En esta práctica podremos estudiar el equilibrio del pH que se da en el cuerpo, cuando por diferentes factores y/o enfermedades este tiende a subir o a bajar, causando diversos estados de descompensación (Acidosis, Alcalosis). El cuerpo cuerpo cuando cuando se da estos estados descompensados, actúa a nivel pulmonar como a nivel renal esto veremos en la presenta practica y va además de que por medio de soluciones se puede estabilizar.

1. OBJETIVOS 

Reconocer y calcular el estado acido-base de un paciente


2. MARCO TEORICO 1. DEFINICIÓN DE ÁCIDO

Supongamos que tenemos una solución acuosa de HCl. Además del agua, existirán en ella tres tipos de partículas: iones hidrógeno o protones, iones cloruro y moléculas de HCl, que se encuentran en equilibrio según la siguiente ecuación:

HCL (Ácido)

H+ (Hidrogenión) + Cl- (Base conjugada)

Analizando esta ecuación de izquierda a derecha, se puede constatar la característica definitoria de ácido, cual es la de entregar hidrogeniones a la solución en que se encuentra. En cambio, si se revierte ecuación de derecha a izquierda, se puede apreciar si el cloro vuelve a unirse con los hidrogeniones se forma nuevamente ácido clorhídrico. Por esta capacidad de captar hidrogeniones el cloro cae bajo la definición de base, o sea, de una sustancia que capta hidrogeniones de la solución para formar un ácido. En esta ecuación también se puede observar que un ácido está compuesto por hidrogeniones y una base conjugada. Según la afinidad por el hidrógeno de la base conjugada, habrá más o menos H+ libres en la solución: los ácidos fuertes tienen bases con poca afinidad por los H+ y, por lo tanto, en solución los entregan fácilmente y el equilibrio de la ecuación está desplazado hacia la derecha.

Los ácidos débiles, en cambio, tienen bases muy afines por H+, motivo por el cual la mayor parte de los H+ se mantienen unidos a ellas, liberando a la solución pocos hidrogeniones para reaccionar. Por ejemplo, el Cl es un ion con muy baja afinidad por el H+ y, por lo tanto, en una solución de ácido clorhídrico la mayor parte del H+ está libre y disponible para reaccionar (ácido fuerte). En cambio, el ion HCO3- es una base de alta afinidad por el H+, motivo por el cual en una solución de ácido carbónico de igual concentración que la del ejemplo anterior sólo una pequeña cantidad del H+ se encuentra libre (ácido débil). Debe tenerse presente que la cantidad total de hidrogeniones (libres + combinados) es igual en ambas soluciones. Esta cantidad total es la acidez titulable. La cifra que tiene importancia biológica es la concentración de hidrogeniones libres, susceptibles de reaccionar químicamente con otras moléculas.

2. DEFINICIÓN DE BASE


Una base, en química, es un ion o una molécula capaz de proporcionar electrones o captar protones. Por ejemplo, HO - , que designa al ion hidróxido, es una base. Cuando se neutraliza con un ácido, una base puede dar sales. Entre las bases más conocidas encontramos el hidróxido de sodio (soda cáustica), el hidróxido de potasio (potasa) y el amoníaco. Un potencial hidrógeno (pH) superior a 7 indica que estamos en un medio básico, con baja concentración de iones oxonium. Hablamos, entonces, de basicidad. Un producto básico es corrosivo igual que un producto de ácido. 3. CONCENTRACIÓN DE HIDROGENIONES

La concentración de H+ libres en la sangre se puede expresar en diferentes formas y varía habitualmente entre 44 y 36 millones de hidrogeniones por litro. La forma más usada de expresar estas cantidades es el pH que es el logaritmo negativo de la concentración de H+, lo que significa que el valor normal, expresado en unidades de pH oscila entre 7.36 y 7.44, como veremos más adelante En condiciones normales existe una continua producción y eliminación de ácidos y bases, que está balanceada de tal manera que se mantiene un equilibrio y el pH en sangre permanece casi constante. El ácido cuantitativamente más importante en el organismo es el ácido carbónico, formado por la hidratación del CO2 producido en el metabolismo de hidratos de carbono y grasas (13.000 mEq diarios). Como el CO2 es eliminado por el pulmón, el ácido carbónico se califica como "volátil". También es importante el ácido láctico generado en condiciones normales principalmente por los músculos y el hígado (1.000 mEq diarios), cantidad que puede ser mayor en condiciones de aumento del metabolismo anaerobio como ejercicio importante o shock. El metabolismo de proteínas y aminoácidos genera ácidos fosfórico, clorhídrico y sulfúrico, que no se pueden eliminar por la ventilación pulmonar ("ácidos fijos"), pero sí por los riñones. En condiciones patológicas, tales como diabetes y ayuno, se pueden producir grandes cantidades de ceto- ácidos. 4. MANTENIMIENTO DEL EQUILIBRIO ÁCIDO- BASE

En condiciones normales, la producción y eliminación de hidrogeniones están muy equilibradas, de manera que el pH se mantiene casi constante. Aunque la producción de H+ aumente marcadamente, como sucede en el ejercicio, el organismo logra mantener una concentración de hidrogeniones relativamente estable gracias a la existencia de mecanismos tampones y a la acción reguladora del aparato respiratorio y del riñón.

5. SOLUCIONES TAMPÓN Son soluciones que contienen una mezcla de sustancias químicas que limitan las variaciones del pH, producidas al agregarse un ácido o una base. Generalmente están formadas por la combinación de un ácido débil y una sal del mismo. Uno de los tampones más importantes del


organismo es la mezcla de ácido carbónico y bicarbonato de sodio. Supongamos que agregamos un ácido fuerte, por ejemplo HCl, a esta solución tampón:

HCl + Na HCO3

Na+ + H++ Cl - + HCO3NaCl + H2CO3

En esta ecuación simplificada se puede observar que el ácido clorhídrico, como ácido fuerte, libera muchos aniones H, que debieran hacer caer el pH marcadamente, pero esto no sucede porque los hidrogeniones se combinan con el anión bicarbonato formando ácido carbónico que es un ácido débil. Esto se debe a que se produce una competencia por los hidrogeniones entre la base débil Cl y la base fuerte HCO3-. Este sistema tampón es más eficaz en el organismo que in vitro, ya que el H2CO3 formado se desdobla, en parte, en H2O y CO2, y este último gas es eliminado rápidamente a través de la ventilación que aumenta en la medida que aumenta el CO2. Con ello la reacción sigue funcionando hacia la derecha con mayor neutralización del HCl o de cualquier otro ácido fijo. El tampón H2CO3 / Na HCO3-, no es el único del organismo, pero como se equilibra casi instantáneamente con los demás (proteínas, fosfatos, hemoglobina, etc.) el estado ácido-base global es reflejado por este tampón, cuya medición es relativamente fácil.

6. FUNCIÓN DEL APARATO RESPIRATORIO

El aparato respiratorio dispone de sensores exquisitamente sensibles a las variaciones de pH. Su estimulación por un aumento de la concentración de hidrogeniones, como ocurre por la producción de ácido láctico en el ejercicio, determina un incremento de la ventilación que elimina una mayor cantidad de CO2, lo que tiende a mantener constante el pH. A la inversa, una caída de la concentración de hidrogeniones deja de estimular la ventilación. Lo valioso de este mecanismo en su rapidez, pero es limitado porque la ventilación tiene también otras exigencias que cumplir.

7. FUNCIÓN RENAL El riñón participa en la regulación del equilibrio ácido básico por dos mecanismos principales. Por una parte, es capaz de regular la cantidad de bicarbonato urinario, ya que puede excretar


los excesos de este ion o reabsorber el bicarbonato filtrado. Por otra parte, el riñón es capaz de excretar hidrogeniones en la forma de H3PO4 o de NH4+. Durante este proceso se genera nuevo bicarbonato, lo que hace posible el reemplazo de aquel que se consumió al tamponar los ácidos fijos. La acidemia tiende a aumentar la excreción urinaria de hidrogeniones y la retención de bicarbonato, mientras que la alcalemia tiene los efectos contrarios. Estas funciones compensatorias son lentas, ya que demoran entre 12 y 72 horas en alcanzar su máxima eficiencia. Por lo tanto, el riñón participa en la mantención del equilibrio ácido-básico a largo plazo.

3. EJERCICIOS





DISCUSION EJERCICIO 1 

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Al hablar de un paciente diabético desde ahí podemos sospechar que es un problema renal porque En personas con diabetes, las nefronas lentamente se engruesan y con el tiempo cicatrizan. Las nefronas comienzan a dejar pasar proteína (albúmina) a la orina. Este daño puede suceder años antes del comienzo de cualquier síntoma. Dice que el paciente ingresa con respiración de kussmaul que es respiración rápida, profunda y laboriosa de personas con cetoacidosis o en coma diabético. También posee un pulso irregular

Diagnóstico :


Es acidosis metabólica no compensada porque no hay reserva para compensar puesto que el EB es menor al valor normal que oscila ente - 2 y+ 2 , también presenta alcalosis respiratoria porque la Pco2 del caso es menor a la Pco2 esperado. EB 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).

EJERCICIO 2 

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Es una persona mayor con neumonía obstructiva crónica y con evidente edema pulmonar agudo (Es una acumulación anormal de líquido en los pulmones que lleva a que se presente dificultad para respirar) ,estamos hablando de una enfermedad respiratoria Es acidosis metabólica no compensada porque no hay reserva para compensar puesto que el EB es menor al valor normal que oscila ente - 2 y+ 2 , EB 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

EJERCICIO 3 

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Paciente joven con cifoescoliosis , la a cifoescoliosis es una enfermedad en la que la columna vertebral presenta una curvatura anormal, vista tanto desde un plano frontal como desde uno sagital. Es una combinación de la cifosis y la escoliosis. los pacientes pueden experimentar disnea con mínimos esfuerzos o en reposo. Oxigenoterapia: Consiste en la administración de O2 en el aire inspirado. Nos referiremos a la oxigenoterapia en respiración espontánea, centrándonos en los dispositivos más utilizados (gafas nasales y mascarillas). Flujo: cantidad de gas suministrada. Se expresa en litros/minuto (l/min). FiO2: fracción inspirada de oxígeno. Representa la proporción de O2 contenido en el gas suministrado. Se puede expresar en % (21-100%) o sobre 1(0,21-1). Una Fi O2 del 40-50% en el resto de los casos (generalmente patología cardiaca, sospecha de tromboembolismo pulmonar y asma) como en el caso

EJERCICIO 4


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Es alcalosis respiratoria, cuando disminuye la Pco2 genera una alcalosis respiratoria, en donde especialmente los riñones deben compensar este trastorno disminuyendo la resorción de HCO3- y de esta manera disminuir la concentración de HCO3-. Este trastorno es ocasionado por:

CONCLUSION Para determinar el estado ácido-base de un paciente, se sigue ciertos parámetros, entre ellos incluye en primer lugar ver si el PH está dentro de lo normal (determinar acidosis o alcalosis), seguidamente la pCO2, para determinar si el trastorno es respiratorio, luego la concentración de HCO3, para determinar si el trastorno es metabólico, finalmente el exceso de bases y el anión GAP. Un cuadro de acidosis metabólica, debe compensarse con una disminución de la presión de CO2 (compensación respiratoria) y una acidosis respiratoria debe compensarse con una disminución del HCO3 (compensación renal). Un cuadro de alcalosis metabólica se compensa con un incremento de la presión de CO2 (compensación respiratoria) y una alcalosis respiratoria debe compensarse con un incremento del HCO3 (compensación renal).


4. CUESTIONARIO a) ¿POR QUÉ SE EMPLEA LA SANGRE ARTERIAL Y NO LA VENOSA? El análisis de la muestra arterial ofrece menos variaciones que una muestra venosa, solamente la muestra arterial nos garantiza un valor fiable de la PO2, la muestra venosa nos puede servir en caso de determinar valores gasométricos como el pH, PCO2 y Bicarbonato. Si valorásemos una gasometría venosa, tendríamos en cuenta que los valores venosos varían de la siguiente forma: 1. El pH es menor en 0.03-0.15 unidades. 2. La PCO2 es mayor en 5-7 mmHg. 3. El Bicarbonato es mayor en 1-3 mEq El examen de gases en sangre arterial (GSA) es sin duda el estudio de función pulmonar más usado en clínica debido a que evalúa en forma precisa el intercambio gaseoso, que es el resultado final de la función del aparato respiratorio. Los usos más frecuentes que se da a sus resultados son: 1. Detección y evaluación de hipoxemia e identificación de su mecanismo. 2. Control de efectos de tratamiento. 3. Evaluación de equilibrio ácido-base.

INTERPRETACIÓN DEL EXAMEN DE GASES EN SANGRE ARTERIAL:

Incluye los siguientes puntos: 

Conocimiento de la FIO2.

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Valoración de la ventilación alveolar a través de la PaCO2.

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Estimación de la homogeneidad de la relación /Q a través de la PA-aO2. Si el paciente está recibiendo oxigeno la PaFi resulta más práctica. Estimación de la oxigenación tisular a través del nivel de PaO2 que junto con la concentración de hemoglobina en sangre permite estimar el contenido de O2 de la sangre arterial. Como hemos visto, la evaluación de la oxigenación tisular debe efectuarla el médico tratante conociendo la capacidad de los mecanismos compensatorios y el gasto cardíaco. Evaluación del estado ácido básico mediante el análisis combinado de pH y PaCO2.


b) ¿EN QUÉ RELACIÓN SE BASA EL NORMOGRAMA DE SIGGARD- ANDERSON? La relación entre PCO2 y el pH del líquido corporal que se definen por las bases del amortiguador, el bicarbonato plasmático y el exceso de bases. Además incluye exceso de base y CO2 total. Uniendo dos cifras conocidas mediante una línea recta se obtiene el resto de los valores. . En el gráfico se ha trazado como ejemplo una línea que une una PaCO2 de 40 con un pH de 7,40, lo que permite determinar que el bicarbonato es de 24 mEq.

Nomograma de Sigaard-Andersen que relaciona PaCO2, pH y bicarbonato. Además incluye exceso de base y CO2 total cuya interpretación se verá en el capítulo 13. Uniendo dos cifras conocidas mediante una línea recta se obtiene el resto de los valores. . En el gráfico se ha trazado como ejemplo una línea que une una PaCO2 de 40 con un pH de 7,40, lo que permite determinar que el bicarbonato es de 24 mEq. (Reproducido con permiso de Radiometer)

c) ¿QUÉ IMPORTANCIA TIENE LA DETERMINACIÓN DEL EXCESO DE BASES?


Se refiere a la cantidad de ácido requerida para volver el pH de la sangre de un individuo al valor normal (pH 7.4). Usualmente el valor es reportado en unidades de (mEq/L). El exceso de bases es la cantidad de acidosis o alcalosis metabólica que se define como la cantidad de base o ácido que necesita ser adicionada a una muestra de sangre entera in vitro para restaurar el pH de la muestra a 7.400 mientras la pCO2 se mantenga en 40 mmHg.

d) ¿QUÉ ES EL ANIÓN GAP? Es un cálculo utilizado ampliamente para el control de calidad en los laboratorios en los resultados de Na+, K+ y Cl- y de CO2 total, pero la mayor aplicación clínica está en el diagnóstico de acidosis metabólica. Un aumento marcado en el anión gap (>20mmol/L) muestra una gran implicación de acidosis metabólica. El anión gap está aumentado en estados tales como falla renal e intoxicaciones. Un anión gap alrededor de 20mmol/L es encontrado comúnmente en la acidosis láctica o cetoacidosis, pero puede ser causado también por rabdomiolisis o coma hiperglicémico no cetónico.

e) ¿CÚAL ES LA IMPORTANCIA DEL ANIÓN GAP? Ayuda en el diagnóstico clínico, determina la causa de la acidosis metabólica, si es por perdida de bicarbonato o consecuencia de la suma de ácidos fijos. Según el anión GAP calculado se puede determinar dos tipos de patologías: ↑Anión GAP: por adició n de ácidos fijos. Valores normales de anión GAP: determinan hiper- cloremias, por pérdida de bicarbonato; el aumento en la concentración de cloro se debe a que si el Bicarbonato desciende, el Cloro aumenta para mantener la electroneutralidad del medio.


ANEXO:






BLIOGRAFIA

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Arthur C. Guyton, John E. Hall. Tratado de Fisiología médica. 12ª edición. Elsevier Saunders. Ganong, W.F. (1994). "Fisiología Médica". 23ª Edición. El manual moderno. México.

INTRODUCCION

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