trastornos del equilibrio acido base -amp -2015

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Actualización

Médica Periódica Número 164 www.ampmd.com Enero 2015

ARTÍCULO DE REVISIÓN

Dr. Orlando Quesada Vargas F.A.C.P.

TRASTORNOS DEL EQUILIBRIO ÁCIDO BASE PARTE I *

Introducción

n 1984, publiqué un artículo relacionado con los trastornos del equilibrio ácido base (1); posteriormente, en el año 2007 se resumieron los conceptos básicos en el artículo de revisión nº 73 en este sitio (2).

Tomando en consideración publicaciones recientes relacionadas con el tema (3,4), considero oportuno presentar una revisión de los principales mecanismos etiopatogénicos involucrados. La interpretación y aplicación dinámica de las variables del equilibrio ácido base y los trastornos electrolíticos asociados, son de transcendental importancia en la práctica clínica. La información derivada de un análisis meticuloso y oportuno le permite al clínico disponer de información clave para el manejo de los pacientes. Lo anterior incluye entre otras: identificar un trastorno (por ejemplo, lactoacidosis), buscan la causa, valorar su magnitud y evolución, orientar la terapéutica, descartar desórdenes asociados (por ejemplo, acidosis respiratoria conduciendo a una acidemia extrema). Cuando el clínico confronta un trastorno en el equilibrio ácido base, debe emplear la técnica del “check list” y considerar todas las causas potenciales para cada uno de los desórdenes. Esta estrategia es la que se desea transmitir en el presente artículo. Debido a la extensión del tema, el mismo se ha diseñado en dos partes. En la primera, se presentan algunas consideraciones fisiopatológicas generales y en detalle lo relacionado con acidosis metabólica. *Parte II en Artículo de Revisión nº 165

E


a) GENERALIDADES-FISIOPATOLOGÍA

El metabolismo normal, aporta aproximadamente 12,000 a 15,000 mmol diarios de ácido carbónico y 80 mmol de ácidos no volátiles a los fluidos corporales. A pesar de lo anterior, la concentración de hidrogeniones en estos espacios es mantenida en un rango muy estrecho, siendo el pH normal del líquido extracelular entre 7.38 y 7.44 (44.7 a 35.5 nEq/L de H+). La concentración de hidrogeniones se regula de una manera estricta, ya que cambios en la concentración de los mismos afectan globalmente las proteínas y la función de las membranas celulares. La homeostasis del equilibrio ácido base es fundamental para conservar la vida. El rango de pH compatible con la vida es 6.8 a 7.8 (una concentración de H+ aproximada de 16 a 160 nEq/L. Una interpretación precisa y oportuna de esta variable puede ser crucial en el manejo tanto de pacientes agudos como crónicos. Estudios empleando analizadores modernos utilizan rangos de referencia para pH (7.4 a 7.44). Aunque las diferencias con los valores clásicos son pequeñas, las mismas justifican revisar las ecuaciones que predicen las respuestas de compensación (4,5). El pH es mantenido gracias a la acción de diversos y eficientes sistemas “buffer” intra y extracelulares, así como la función de los pulmones y riñones. Un sistema “buffer”, puede ser visto como una sustancia que es capaz de donar o aceptar protones y por lo tanto, puede atenuar aunque no prevenir del todo cambios en el pH. Del gran número de “buffers” disponibles para estabilizar el pH sanguíneo, el más importante es el formado por la pareja ácido carbónico/bicarbonato, debido a su abundancia, la facilidad para medirlo y al hecho de que refleja íntimamente los factores de regulación pulmonar (ácido carbónico) y renal (bicarbonato), en el equilibrio ácido-base. El mismo se basa en el principio isohídrico; este sistema caracteriza los ácidos como donantes de hidrogeniones y a las bases como receptores de los mismos (3). El dióxido de carbono es el producto volátil formado por la oxidación completa de las grasas, carbohidratos y proteínas, y ocasiona una presión parcial como la ejercida por un gas al estar diluido en un medio líquido. La cantidad de CO2 disuelto es directamente proporcional al pCO2 (el pCO2 es a la vez proporcional a la concentración de ácido carbónico); su rango normal es de 35 a 45 mm Hg. El enfoque empleando este sistema buffer se le denomina como fisiológico. Otro abordaje diagnóstico, el método físico – químico, o método de Stewart se discutirá el próximo artículo de revisión (3,4).

*(Primera de dos partes)


Figura nº 1 Sistema ácido carbónico-bicarbonato

Por motivos de espacio no se abordarán en detalle aspectos relacionados con la terapéutica específica de estos desórdenes. Iones H+ salen al líquido extracelular producto del metabolismo intermedio y se combinan de inmediato con bicarbonato para formar ácido carbónico (figura nº 1). El bicarbonato es aportado por los riñones, a través de su conservación del filtrado glomerular o por la regeneración del mismo. El ácido carbónico, es rápidamente convertido a H2O y CO2. Los pulmones al controlar la pCO2, indirectamente controlan los niveles de ácido carbónico. El nivel de CO2 se mantiene constante, ya que la frecuencia y la magnitud de la ventilación alveolar son muy sensibles a mínimos cambios de la pCO2 así como del pH. Cuando la pCO2 se eleva o el pH desciende la ventilación se incrementa y el grado de eliminación del CO2 es mayor. Eventos contrarios aunque en menor cuantía ocurren cuando el pH aumenta, al inducir hipoventilación y elevación del pCO2. El CO2 se considera el principal estímulo para activar la respiración, hecho que ocurre con elevaciones mínimas de la pCO2. La hipoxia representa un estímulo menor y se torna efectivo cuando la pO2 desciende a 50 –55 mmHg. Los 60-80 mmols diarios de ácidos no volátiles que son producto del metabolismo normal, requieren para evitar que produzcan acidemia de la conservación y regeneración del bicarbonato por parte del riñón. Para conseguir lo anterior, los riñones deben reabsorber todo el bicarbonato filtrado que a razón de 24mEq/L a 120 ml/min (180L/día) de filtrado glomerular, equivalen a 4500 mEq diarios. En segundo lugar, el riñón debe regenerar los 60-80 mEq de bicarbonato consumido en el proceso de “buffer”de los H+ del metabolismo normal.

Síntesis de bicarbonato Tanto la conservación del bicarbonato filtrado como la regeneración del mismo, ocurren a través de un proceso similar en las células del epitelio tubular. Estos procesos se ilustran en la figura número 2.

Metabolismo proteico

Renal Pulmones

H+ H2CO3

CO2 HCO3--

H2O


Figura Nº 2 Conservación y regeneración del bicarbonato por el riñón

LEC Célula tubular Lumen tubular

REABSORCIÓN

REGENERACIÓN (se regenera un mEq de HCO3 por cada H+ excretado en la orina)

CO2

CO2

LEC: líquido extracelular adaptada de 6 De los mecanismos consignados en la figura nº 2, el de mayor impacto en los estados de acidemia es el último, caracterizado por un incremento en la eliminación de amonio (NH4). Ésta puede incrementarse de una producción basal de aproximadamente 0.5 mEq/Kg/día a 3 mEq/Kg/día. Esta respuesta ocurre en pacientes con filtración glomerular normal y en ausencia de hiperkalemia; para alcanzar la respuesta máxima es necesario un periodo de 3 a 5 días. Este mecanismo de adaptación (eliminar H+) no ocurre en un estado de acidemia, si existe un

OH-

-

H+

HCO3--

OH-

-

H+

CO2

H2O

H+

HCO3--

filtrado

H2 CO3

H 2O

CO2

H2O

HCO3--

HPO4--

H+

H 2 PO4

NH3

H+

NH4

H2O

OH-

-

H+

HCO3--


defecto primario a nivel renal. En vista de que el amonio urinario no se mide fácilmente, se recurre a 2 métodos para estimar la secreción de H+ urinaria: la brecha aniónica urinaria y la brecha osmótica en orina (vide infra, brecha aniónica). La respuesta consignada permite conservar sodio para optimizar la volemia y potasio para corregir su déficit (7).

Definiciones El empleo de una terminología apropiada, es de gran importancia en la introducción al estudio de los trastornos del equilibrio ácido-base.

• Acidemia, alcalemia: el sufijo “emia” describe la acidez sanguínea. Acidemia: pH menor de 7.38. Alcalemia: pH mayor de 7.44.

• Acidosis, alcalosis: se refiere solo al proceso primario sin implicar el resultado final del pH sanguíneo. Un trastorno único débil o al agregarse un segundo proceso opuesto, pueden ocasionar que el pH final permanezca en un rango normal. Puede existir por lo tanto, acidosis o alcalosis sin acidemia o alcalemia. Acidosis se define como un trastorno fisiopatológico que tiende a agregar ácido o a remover base de los fluidos corporales. Alcalosis es aquel trastorno del equilibrio ácido-base que tiende a remover ácido o agregar base.

• Metabólico: describe un desorden del equilibrio ácido-base, iniciado por un cambio en la concentración de bicarbonato en sentido de un aumento o disminución.

• Respiratorio: se refiere a aquel trastorno del equilibrio ácido-base, iniciado por un cambio de la pCO2 en sentido de aumento o disminución. Estos trastornos pueden ser agudos o crónicos, traducen siempre hipo o hiperventilación y no implican aumento en la síntesis de ácidos volátiles. La magnitud de la excreción de CO2 es directamente proporcional a la ventilación alveolar.

• Compensación: los trastornos primarios metabólicos evocan respuestas respiratorias y viceversa, los desórdenes primarios respiratorios generan respuestas metabólicas (hipo o hiperbicarbonatemia). Estas respuestas tienen un grado esperado y corresponden a bandas de confidencia presentes en el 95% de individuos normales en estudios experimentales. Las ecuaciones empleadas para predecir las respuestas de compensación y evaluar el equilibrio ácido base se basan en estudios realizados hace 4 décadas en humanos y perros (6,7). En ellas debe de contemplarse no solo la magnitud de la respuesta, sino que también el tiempo necesario para que se lleven a cabo. La magnitud de estas respuestas secundarias es groseramente proporcional a la severidad del proceso inicial. Estas respuestas son consecuencia fisiopatológica del proceso inicial y por lo tanto no deben ser vistas o llamadas alcalosis o acidosis secundarias. Tales respuestas, generalmente no normalizan el pH, excepto en el caso de la alcalosis respiratoria crónica. Las respuestas respiratorias a los desórdenes metabólicos ocurren casi de inmediato, mientras que las respuestas renales duran significativamente más (2-4 días).

• pH: es el resultado del balance entre pCO2 y HCO3--.

H+ (nEq/L) = 24 x pCO2 mm Hg Kassirer y Bleich * HCO3

__ mEq/L pH= pk + log HCO3

__ mEq/L Henderson Hasselbach 0.03 x pCO2 mm Hg


*la ecuación de Kassirer y Bleich, adaptada de la de Henderson Hasselbach (8), evita el uso de la tabla de logaritmos y permite un rápido cálculo del H+, pCO2 o del HCO3

-- conociendo dos de los tres parámetros. Aporta a la vez, un medio para verificar rápidamente la exactitud o consistencia de los 3 parámetros. Los laboratorios clínicos miden con electrodos altamente sensibles el pH y el pCO2 y calculan HCO3

—de un nomograma. Esta última lectura puede ser errónea y el clínico puede detectar así este error. En la ecuación de Henderson Hasselbach, pk denota la constante de disociación del ácido; 0.03 es la solubilidad del CO2 en la sangre.

• Trastorno simple: denota la presencia de un proceso primario más su apropiada

respuesta de compensación. • Trastorno mixto: se refiere a la coexistencia de dos o más desórdenes primarios del

equilibrio ácido-base. Estos trastornos pueden tener un efecto aditivo o nulificante en la acidez sanguínea, es decir, en un sentido desviaciones extremas o por el contrario cambios mínimos o incluso mantener el pH normal.

• Brecha aniónica (BA): representa aquellos aniones exceptuando el HCO3— o Cl—

necesarios para contrarrestar la carga positiva del Na+ y otros cationes (vide infra).

Importancia de la relación pCO2 / HCO3- para definir la acidez o el pH

Ejemplos Paciente normal Paciente A Paciente B

HCO3—mEq/L 24 12 48

pCO2 mm Hg 40 20 80

H+ nEq/L 40 40 40

PH 7.4 7.4 7.4

El paciente A podría representar un caso de shock séptico o un edema pulmonar severo y tendría la asociación de acidosis metabólica con alcalosis respiratoria. El paciente B podría representar un caso de enfermedad pulmonar obstructiva crónica al que se le agregan diuréticos o se complica con vómitos importantes. Este caso representa una acidosis respiratoria con alcalosis metabólica asociada. En los tres ejemplos el pH es normal enfatizándose que la concentración de H+ depende de la relación pCO2/HCO3

— y no del valor absoluto de ninguno de los factores.

Conversión de pH a H+ (nEq/L) Esta conversión permite aplicar la ecuación de Kassirer y verificar la validez de los datos de laboratorio. (ver página no. 4)

1. pH 7.4= 40 nEq/L de H+ 2. Ver tabla adjunta 3. en el rango de 7.1 a 7.5 de pH por cada cambio de 0.01 unidad de pH a partir de 7.4

cambia la concentración de H+ en un nEq/L.

Ejemplos: pH 7.2= H+ 60 nEq/L (aprox) pH 7.5= H+ 30 nEq/L (aprox)


Sangre venosa o sangre arterial Las muestras para gasometría deben tomarse idealmente de sangre arterial. Sin embargo algunas equivalencias son útiles cuando por motivos técnicos no se cuenten con muestras arteriales. En sangre venosa fluyendo libremente (sin torniquete), el pCO2 es 5-7 mmHg mayor que en sangre arterial, el HCO3

— es 1-3 mEq/L menor y el pH es 0.03-0.05 menor.

Tabla para conversión de pH a H+ (nEq/L)

pH H+ pH H+

6.70 199.5 7.45 35.5

6.85 141.3 7.50 31.6

7.00 100.0 7.64 22.9

7.03 93.3 7.69 20.4

7.07 85.1 7.72 19.1

7.11 77.6 7.74 18.2

7.15 70.8 7.76 17.4

7.20 63.1 7.79 16.2

7.24 57.5 7.82 15.1

7.28 52.5 7.84 14.5

7.32 47.9 7.86 13.8

7.36 43.7 7.89 12.9

7.4 40 7.95 12.6


Rangos de compensación para trastornos simples del equilibrio ácido-base (1*)

Trastorno Cambio primario

Respuesta compensatoria

Compensación esperada-rango

Límite de compensación

Acidosis metabólica

Bicarbonato pCO2 (2*)

pCO2= 1.5 x HCO3- +8 +/- 2

aguda; o (HCO3-)+ 15 mmHg (crónica).

10-12 mmHg (6*)

Alcalosis metabólica

Bicarbonato pCO2 (3*)

pCO2 aumentado 6-7 mmHg por cada 10 mEq/L de aumento del bicarbonato

55 mm Hg(7*)

Acidosis respiratoria aguda

pCO2 Bicarbonato HCO3- aumentado 1-2

mEq/L por cada 10 mmHg de aumento de pCO2

30 mEq/L(8*)

Acidosis respiratoria crónica

pCO2 Bicarbonato(4*) HCO3- aumentado 3-4

mEq/L por cada 10 mm Hg de aumento de pCO2

45 mEq/L(9*)

Alcalosis respiratoria aguda

pCO2 Bicarbonato HCO3- disminuido 2-3 mEq/L

por cada 10 mm Hg de caída de pCO2

18mEq/L(10*)

Alcalosis respiratoria crónica

pCO2 Bicarbonato(5*)

HCO3- disminuido 5-6

mEq/L por cada 10 mmHg de caída del pCO2

12-15 mEq/L(11*)

1. Nótese como en los trastornos simples las respuestas compensadoras son en el mismo sentido que los cambios primarios.

2. Respuesta compensadora: hiperventilación, respuesta completa a las 12 – 24 horas. 3. Respuesta compensadora: hipoventilación, respuesta completa a las 24 – 36 horas. 4. Respuesta compensadora: conservar y regenerar bicarbonato, respuesta completa a los 2

– 5 días. 5. Respuesta compensadora: bicarbonaturia y retención de ácidos endógenos, respuesta

completa a los 2 – 5 días. 6. Mayor pCO2 al esperado como compensación implicaría coexistencia de acidosis

respiratoria. 7. Mayor pCO2 al esperado como compensación implicaría coexistencia de acidosis

respiratoria. 8. menor pCO2 al esperado como compensación implicaría coexistencia de alcalosis

respiratoria. 8. y 9. Mayor bicarbonato al esperado como compensación implicaría coexistencia de alcalosis metabólica. Menor bicarbonato al esperado como compensación implicaría coexistencia de acidosis metabólica. 10. y 11. Mayor bicarbonato esperado como compensación implicaría coexistencia de alcalosis metabólica. Menor bicarbonato esperado como compensación implicaría coexistencia de acidosis metabólica (3,6,7,9).

Nomograma

Se ha tomado como referencia el presentado por Goldberg y colaboradores y que resume las curvas de respuesta in vivo de sujetos normales para problemas respiratorios o metabólicos, sintetizando la experiencia de varios científicos, y permitiendo una evaluación dinámica de los trastornos ácido-base (10).


En este nomograma el pCO2 (mmHg) se localiza en la abscisa, en las ordenadas el H+ en nEq/L a la izquierda y pH a la derecha; líneas diagonales para representar la concentración sérica de bicarbonato en mEq/L. Se ha delimitado el área que abarca el rango de normalidad, al igual que la correspondiente para cada uno de los desórdenes fisiopatológicos simples, junto con la compensación fisiológica esperada en forma de bandas de confidencia que representa dos desviaciones estandar en el 95% de sujetos normales. Valores de pCO2 y de HCO3

— que se salen de las bandas consignadas, representan alteraciones o trastornos mixtos del equilibrio ácido-base. Es así, como el valor de pCO2 de 50 mm Hg con un HCO3

— de 15 mEq/L y un pH en 7.2 identifican la asociación de acidosis respiratoria más acidosis metabólica (acidemia mixta). Otras combinaciones posibles, afectan trastornos simples con efectos opuestos en la desviación del pH y que al compararlos el resultado final del pH es una desviación mínima o nula. Un paciente con choque séptico, puede presentarse con un pCO2 en 20 mmHg, un bicarbonato de 11 mEq/L y un pH prácticamente normal de 7.36 (43.6 nEq/L de H+), cayendo en un área intermedia de acidosis metabólica más alcalosis respiratoria. Otro ejemplo, que correspondería a un área intermedia, podría ser un paciente con enfermedad pulmonar obstructiva crónica, en quien se han agregado vómitos cuantiosos. Su bicarbonato estaría muy elevado en 40 mEq/L y su pCO2 en 60 mmHg. Este es un trastorno mixto, de acidosis respiratoria más alcalosis metabólica y los procesos al tener un efecto opuesto sobre el pH, dan un resultado final en la acidez sanguínea cercana a lo normal. Otra zona intermedia que se observa en el nomograma, es la que aparece entre la acidosis respiratoria aguda y la crónica. Un caso que se presente con un bicarbonato en 30 mEq/L y una pCO2 en 65 mm Hg, correspondería a esta área y tal paciente podría representar una de las siguientes posibilidades de acuerdo con la clínica: una insuficiencia respiratoria crónica agudizada, en sentido opuesto una insuficiencia respiratoria aguda en quien no ha existido el tiempo suficiente para su compensación, o bien podría representar un paciente en acidosis respiratoria crónica, que inicia un descenso de bicarbonato y va hacia una acidemia mixta respiratoria y metabólica. Queda claro que la aplicación dinámica de los datos una vez colocados en el nomograma los da el médico tratante en estrecha correlación con el cuadro clínico y el patrón electrolítico. El área de normalidad, representa la convergencia de valores de pCO2 y bicarbonato para mantener el pH entre 7.38 y 7.44. Sin embargo, valores que caigan en ese rango de normalidad no descartan trastornos ácido-base antagónicos o nulificantes entre sí. Un paciente con un bicarbonato en 24 mEq/L, un pCO2 de 40 mm Hg y un pH normal puede tener acidosis metabólica más alcalosis metabólica (vómitos más diarrea). Solamente alcalosis respiratoria crónica y ocasionalmente, acidosis respiratoria crónica leve pueden cursar con un pH normal, como entidades simples, cuando su respuesta compensatoria es apropiada.


NOMOGRAMA

Clasificación de los trastornos del equilibrio ácido-base

Simples Aguda

Acidosis Crónica Respiratorios Aguda Alcalosis Crónica Alcalosis Metabólicos Acidosis


Mixtos: Se diagnostican cuando las respuestas de compensación a los trastornos simples no corresponden a los rangos esperados.

1. acidosis respiratoria + acidosis metabólica. 2. acidosis respiratoria + alcalosis metabólica. 3. alcalosis metabólica + alcalosis respiratoria. 4. alcalosis respiratoria + acidosis metabólica. 5. acidosis metabólica + alcalosis metabólica. 6. triples, acidosis metabólica + alcalosis metabólica + alcalosis o acidosis respiratoria.

¿Cómo iniciar el análisis de gases arteriales? Las siguientes son algunas consideraciones que permiten un enfoque ordenado para quien no es un experto en este campo (1,6,7):

1. Mantenga siempre una estrecha correlación con la clínica 2. Verifique la constancia y veracidad de los datos (pH, pCO2, HCO3

— mediante el empleo de la ecuación:

H+ nEq/L = 24x pCO2

HCO3—

Convierta el pH a H+ con la tabla adjunta en la página no.6. Recuerde que en la mayoría de los casos el laboratorio calculó el bicarbonato indirectamente con un nomograma, conociendo el pH y el pCO2 y por lo tanto, su cálculo puede estar errado.

3. Ayúdese con el nomograma colocando los datos del paciente en el área correspondiente.

4. Hágase estas tres preguntas en el siguiente orden:

• ¿Tiene acidemia, alcalemia o es el pH normal? • ¿Es el trastorno metabólico o respiratorio, y si es respiratorio es éste agudo o

crónico? • ¿Es el trastorno simple o mixto?

La primera interrogante la contestaría simplemente al analizar el pH, al cifra pH menor de 7.38 acidemia y mayor de 7.44 alcalemia. La segunda pregunta amerita correlación con el cuadro clínico. Acidemia será metabólica si fue iniciada por un descenso en el bicarbonato y será respiratoria si un ascenso en la pCO2 fue el fenómeno inicial. Alcalemia podrá ser el resultado de una elevación del bicarbonato (metabólica) o un descenso del pCO2 (respiratoria). Si ambos fenómenos se presentan se conoce como desorden mixto. Finalmente, para la última pregunta se hará un análisis global que llevará a la solución de la misma. Deberán tenerse presentes los rangos de compensación para cada uno de los trastornos simples (ver tabla y nomograma) para verificar si los resultados corresponden a lo esperado para un trastorno simple o, si ya corresponden a uno mixto. Se debe recordar que las respuestas metabólicas compensadoras a los trastornos respiratorios primarios requieren días para completarse. Cifras que van en sentido opuesto, bicarbonato elevado con pCO2 disminuida o viceversa identifican el trastorno como mixto. Las cifras podrán estar desviadas en el mismo sentido, elevación o disminución, y el trastorno ser mixto, pCO2 elevada más


bicarbonato elevado pero no corresponder a los rangos de compensación, ni de alcalosis metabólica crónica, ni de una acidosis respiratoria crónica. Igualmente, ambos parámetros podrán estar disminuidos y no corresponder ni a una acidosis metabólica pura ni a una alcalosis respiratoria crónica, ya que las cifras se salen de los rangos esperados para cada desorden simple. La sospecha por medio de la clínica, con respecto a la presencia de un trastorno mixto o la posibilidad de su aparición es de vital importancia. b) TRASTORNOS SIMPLES DEL EQUILIBRIO ÁCIDO BASE

Acidosis metabólica (AcM)

Definición

Trastorno primario iniciado por una disminución de la concentración del bicarbonato sérico. Lo anterior puede ser debido a la ganancia de un ácido fuerte, a la incapacidad para eliminar la producción normal de ácido no volátil o a la pérdida de HCO3

— del líquido extracelular. Estos trastornos conducen a una disminución del pH < 7.38 (acidemia metabólica) (11).

Características básicas

Cambio primario Respuesta

compensadora Compensación esperada

Bicarbonato

pCO2

• Hiperventilación pCO2 =1.5 x HCO3 + 8 + - 2. • pCO2 diminuido 1 a 1.3 mm Hg por cada mEq

de HCO3-- consumido o

• últimos 2 dígitos de pH deben ser iguales e la pCO 2

Fisiopatología

Mecanismo Ejemplo Se identifican por Se corrige con

1. pérdida de bicarbonato: • tubo digestivo

Diarrea

Brecha aniónica normal HCO3 disminuido CL- aumentado

Álcali exógeno • síntesis renal

de bicarbonato

• Riñón Acidosis tubular renal

• Álcali exógeno

2. ganancia de ácido, • sobreproducción

Lactoacidosis, cetoacidosis

Brecha aniónica aumentada HCO3 disminuido CL- normal Aniones no medibles aumentados

Reoxidación de aniones orgánicos

• síntesis renal de bicarbonato

• álcali exógeno (controversial)

• disminución de la eliminación normal

Insuficiencia renal

Álcali exógeno

La respuesta de compensación respiratoria se caracteriza por aumento de la ventilación alveolar, secundaria al estímulo que a nivel del centro respiratorio ejerce el pH ácido. Esta


respuesta alcanza su máxima expresión al cabo de 12 a 24 horas; por lo tanto la ausencia de una respuesta respiratoria apropiada puede significar:

• AcM muy aguda. • Trastorno mixto: AcM más alcalosis o acidosis respiratoria. • Proceso primario inestable.

Una disminución mantenida del pCO2 por 12 a 36 horas, es de esperarse una vez corregida la AcM. La disminución del pCO2 no retorna el pH a la normalidad y esta corrección dependerá de una reposición del bicarbonato perdido, de una completa reabsorción del mismo filtrado en el riñón en unión de la resíntesis de bicarbonato por el riñón (amoniogénesis), cuya máxima expresión, de hasta 350 – 400 mmol, se alcanza al cabo de 3 a 4 días. Migración del potasio del líquido intracelular hacia el espacio extracelular ocasiona hiperkalemia inicial durante la AcM , principalmente en acidosis debidas a ácidos inorgánicos. Manifestaciones clínicas: Acidemia severa puede causar:

• Exceso de catecolaminas circulantes. • Respuesta disminuida de vasos arteriolares disminuida a las catecolaminas. • Hiperkalemia. • Leucocitosis. • Emesis, • Movilización del calcio óseo o hipercalciuria. • Contracción de venas y predisposición al edema pulmonar. • Dificultad para desfibrilar el miocardio.

Clasificación

Brecha aniónica (BA) Las causas de AcM se evalúan de acuerdo con el concepto de BA (12,13,14). Para mantener la electroneutralidad, la suma de las cargas iónicas positivas es equivalente a las negativas: Na+ + K+ + Ca++ + Mg++ + H+ más cationes no medibles = Cl- + HCO3- + CO3- + OH- + albúmina + fosfato + sulfato + lactato + aniones no medibles (inorgánicos). La medición rutinaria de todos los iones plasmáticos es innecesaria (3). Los 3 iones con la máxima concentración plasmática y que presentan las mayores variaciones en su concentración se utilizan para calcular el exceso de “aniones no medibles” en las AcM bajo el concepto de BA que se calcula de manera simplificada así:

BA = Na+ - Cl- - HCO3- Los rangos normales de la BA varían en los diferentes laboratorios y van de 3 a 15 mmol/L con un promedio de 8 a 12 mmol/L.


La ecuación puede ordenarse de esta manera:

Na+ - Cl- + BA = HCO3-

En una AcM con brecha aniónica normal, la disminución de bicarbonato se asocia con aumento en la concentración de cloruro; por el contrario, si la BA está aumentada se observa un nivel de cloruro normal asociado con aumento de aniones no rutinariamente medibles. Este concepto simplificado se ilustra en el siguiente cuadro. Ejemplo:

mEq/L Normal AcM con B.A. normal

AcM con brecha aniónica aumentada

Na+ 140 140 140

Cl - 104 116 104 HCO3

- 25 13 13

B.A. 11 11 23 Se requieren análisis adicionales cuando un AcM de BA aumentada está presente para determinar si la concentración de bicarbonato era normal previo al desarrollo de la acidosis o si existía otro trastorno metabólico. Para evaluar estas posibilidades se calcula el bicarbonato corregido basándose en el cambio de la brecha aniónica; este concepto se denomina delta brecha aniónica o simplemente brecha delta (“delta gap”) y la misma estima el nivel sérico de bicarbonato previo a la aparición de la AcM con BA aumentada. El bicarbonato corregido se calcula empleando la siguiente ecuación: ∆ HCO3- corregido = 24mEq/L - ∆ brecha aniónica (mEq/L) ∆ brecha aniónica representa el incremento de la BA arriba del rango normal. Si el bicarbonato medido es mayor que el corregido, es probable que existía alcalosis metabólica concomitante con la AcM de BA aumentada. Si la medición del bicarbonato es menor que la cifra corregida, es probable que una AcM de BA normal esté presente junto con la AcM de BA aumentada (4). Las relaciones consignadas se emplean utilizando la nomenclatura ∆ - ∆ (HCO3- corregido y BA) (15). ∆ - ∆ +- 5 AcM de BA aumentada aislada. ∆ - ∆ > 5 AcM de BA + alcalosis metabólica. ∆ - ∆ <-5 AcM de BA + AcM de BA normal. La concentración de albúmina sérica es uno de los principales determinantes de la BA. Por cada gramo en disminución de la tasa normal, la BA se incrementa (en cargas negativas) 2.3 – 2.5 mmol/L (16). Las acidosis metabólicas de BA aumentada pueden deberse a los siguientes mecanismos: incapacidad de los riñones para excretar la carga diaria de ácido no volátil, pérdidas gastrointestinales de bicarbonato (o a través de vejiga ileal) o retención de H+ provenientes de


aniones orgánicos excretados en la orina con sodio (lactato, cuerpos cetónicos etc). La causa suele ser fácil de identificar de acuerdo con la historia clínica. Cuando la misma permanezca incierta, el análisis de la excreción urinaria de ácido puede contribuir a establecer un diagnóstico (vide infra, brecha aniónica urinaria y brecha osmótica urinaria). La mayoría de las AcM de BA normal cursan con hipercloremia. El papel de ion cloruro es fundamental en la regulación del equilibrio ácido base intra y extracelular (17). A nivel intrahospitalario muchas AcM hiperclorémicas son debidas a la infusión de grandes volúmenes de solución salina al 0.9%. La solución de lactato de Ringer, con una concentración de sodio de 130 mmol/L, cloruro 109 mmol/L y lactato 28 mmol/L puede también asociarse con AcM hiperclorémica ya que su relación sodio – cloruro es menor a la del líquido extracelular normal (4,5). Las AcM hiperclorémicas deben conducir a un aumento en la excreción urinaria de amonio; su cuantificación en orina es útil para diferenciar entre causas renales y extrarenales. Estimaciones indirectas o surrogadas del mismo (en vista de la dificultad para medirlo) se llevan a cabo empleando la brecha aniónica urinaria y la brecha osmótica urinaria.

Brecha Aniónica Urinaria (BAu) La BAu utiliza la concentración de sodio urinario, así como la de potasio y cloruro y se define como:

BAu = Nau+ + K u

+ - Cl u-

Si la concentración de amonio urinaria (NH4) es significativa, la BAu será negativa porque el NH4 urinario representa un ion positivo y no es medido directamente. En su presencia, ocurre un aumento de carga negativas (Cl-) en la orina para mantener la electroneutralidad. Por lo tanto, una BAu negativa implica que iones positivos están presentes en aumento, específicamente NH4. Por esa razón, una BAu negativa indica una apropiada excreción de amonio tubular y acidificación de la orina ante una AcM. Por ejemplo, ante diarrea severa o una acidosis tubular renal proximal. Por el contrario, una BAu en cero o positiva, es indicativa de la ausencia de una respuesta renal apropiada ante un estado de acidosis (ausencia de NH4 significativo). Lo anterior ocurre en insuficiencia renal, acidosis tubular renal distal y condiciones cursando con hipoaldosteronismo (3).

Brecha osmótica urinaria Si se emplea esta variable, la concentración de amonio urinario puede estimarse dividiendo la brecha osmótica urinaria por 2:

Amonio urinario = Brecha osmótica urinaria (mosm/Kg H2O) mEq/L 2

Brecha osmótica urinaria = Osmolalidad urinaria medida menos (BOu) osmolalidad urinaria calculada

Osmolalidad urinaria calculada = 2 (Nau+mEq/L + Ku

+ (mEq/L) + ureau (mgs/dL + glucosau (mgs/dL) mosm/Kg H2O 2.8 18


La BOu no es un marcador preciso de la excreción de amonio urinario cuando exista una infección urinaria por gérmenes que desdoblen la urea o con la presencia de solutos como alcohol o manitol. Los pacientes con AcM por pérdidas extra – renales de bicarbonato presentan niveles de amonio urinario superiores a 80 mEq/L; aquellos con defectos renales primarios cursan con cifras menores de 30 mEq/L (3). Individuos AcM debida a disfunción tubular renal, las acidosis tubulares renales, se logran diferenciar de acuerdo con el nivel sérico de potasio y el pH urinario (ver figura nº 4) (18).

Osmolalidad plasmática – brecha. A esta variable se puede acudir para dilucidar la causa de AcM en algunos pacientes (19). La osmolalidad plasmática normal es de 275 – 295 mosm/Kg H2O. La brecha de osmolalidad plasmática es la diferencia entre aquella medida con respecto a la calculada; ésta última se estima así:

2x Na+ (mmols/L) + glucosa(mgs/dL + N.ureico (mgs/dL) 18 2.8 En individuos normales, la brecha osmótica normal es menor de 10 mosm/Kg, pero el rango varía de -10 a +10 mosm/Kg H2O. Este parámetro es útil en pacientes con AcM de BA aumentada, estados de coma o aquellos asociados con ingesta de tóxicos (metanol, etilenglicol) o sujetos hospitalizados y con un riesgo incrementado a presentar intoxicación por propilenglicol (altas dosis de lorazepam para sedación continua en unidades de cuido intensivo (20). La brecha osmótica plasmática puede ser normal ante niveles mínimamente elevados de algunos tóxicos muy agresivos o elevada en casos asociados con lactoacidosis y cetocidosis (3).

Acidosis metabólica Causas

Las principales causas de AcM se presentan en el cuadro nº 1, síntesis del diagnóstico diferencial en el cuadro nº 2. Un flujograma diagnóstico resumido se ilustra en la figura nº 3. La figura nº 4 representa un enfoque para el diagnóstico de las AcM debidas a las variantes de acidosis tubular renal.


Cuadro nº 1 Acidosis metabólica*

A. Asociada con brecha aniónica aumentada − Sobreproducción de ácido • Cetoacidosis (diabética1, alcohólica2, por inanición) • Lacto – acidosis – L3

Tipo A – hipóxica o hipoperfusión (choque séptico, isquemia mesentérica, hipoxemia, choque hipovolémico, intoxicación con monóxido de carbono o cianuro), anemia severa, choque cardiogénico. Tipo B – no hipóxica (deficiencia de tiamina, convulsiones, medicamentos (metformina, acetaminofeno, linezolid, propofol4, niacina, isoniazida, hierro, inhibidores de transcriptasa en reverso), intoxicaciones (salicilatos5, etilenglicol, propilenglicol7, metanol6, tolueno (al inicio), para-aldehido).

• Lactoacidosis – D8 Síndrome de asa corta. − Disminución de la excreción de ácido

Insuficiencia renal avanzada (CrCl < 20 mL/min) aguda o crónica − Disminución del aclaramiento de lactato a nivel hepático (acidosis láctica tipo B);

hepatopatías agudas o crónicas. − Lisis celular (rabdomiolisis masiva) − Antibióticos derivados de penicilina − Ácido piroglutámico (5 oxoprolina) − Deficiencia de glucosa 6 fosfato deshidrogenasa

B. Asociada con brecha aniónica normal − Pérdida de bicarbonato • Desórdenes gastrointestinales: (diarrea, vejiga ileal, vómitos o fistulas pancreáticas o

biliares) • Entidades renales: acidosis tubular renal proximal o tipo 2, intoxicación con tolueno

(tardía), medicamentos (tenofovir, topiramato, inhibidores de anhidrasa carbónica, ifosfamida).

− Disminución de la excreción de ácido a nivel renal • Uremia precoz, nefritis intersticial, hidronefrosis. • Acidosis tubular renal tipo 1 (ver figura nº 4) • Acidosis tubular renal tipo 4 (hipoaldosteronismo y pseudohipoaldosteronismo)

− Otras causas: resucitación con volumen empleando solución salina, alimentación parenteral (lisina, histidina, arginina), administración de cloruro de amonio, colestiramina, ácido hipúrico, ácido sulfúrico (ganancia de aniones), cloruro de potasio, cloruro de calcio, hiperfosfatemia, laxantes.

�De contenido biliar o pancreático *Adaptado de (1,3,7) �

1) Cetoacidosis diabética: intervienen en su fisiopatología deficiencia de insulina, aumento de catecolaminas y glucagón e incompleta oxidación de ácidos grasos, lo que conlleva a la producción de acetoacetato y beta – hidroxibutirato. La presencia de cetoácidos se puede medir directamente o empleando el ensayo con nitroprusiato (detecta solo acetona y acetoacetato). La AcM puede virar a una con BA normal cuando se emplean grandes cantidades de solución salina en el reemplazo de volumen.


2) Cetoacidosis alcohólica: ocurre en pacientes con alcoholismo crónico severo, asociado

con una pobre ingesta calórica, náuseas, vómitos e hipovolemia. Cursa con aumento de catecolaminas, las cuales promueven movilización de ácidos grasos y cetoacidosis (predominando el beta – hidroxibutirato). El nivel de ácido láctico puede ser normal o elevado.

3) Lactoacidosis (L): representa la causa más frecuente de AcM con BA aumentada (50%

los casos). Se define como aquel estado de acidemia con nivel de lactato mayor de 4 mgs/dL. La mayoría de la BA es relativamente insensible para estimar la severidad de la acidosis láctica; sin embargo, el nivel de lactato no suele estar disponible y la presencia de AcM con BA aumentada debe sugerir su presencia.

4) Propofol: la infusión intravenosa de este agente en dosis que excedan 4 mg/Kg/hora por

más de 48 horas, puede inducir una acidosis láctica de tipo B. Se acompaña de hiperlipidemia, rabdomiolisis, trastornos electrocardiográficas e insuficiencia renal.

5) Salicilatos: ingestas superiores a 10 – 30 gramos de aspirina en el adulto pueden inducir

una intoxicación letal. La misma ocurre también con exposición mucocutánea (salicilatos). Inicialmente se presenta alcalosis respiratoria por estimulación central. Posteriormente ocurre una AcM de BA aumentada como resultado del anión salicilato y acidosis láctica con cetoacidosis concomitante. Las manifestaciones clínicas obedecen a la toxicidad intracelular (de preferencia en el SNC), más que al desequilibrio ácido base.

6) Etilenglicol – metanol: se presentan como AcM de BA aumentada asociada con brecha

osmótica > 10 mosm/Kg H2O (20). La acidosis se debe a metabolitos ácidos de estos alcoholes, así como a la presencia de acidosis láctica. La ingesta simultánea de los mismos con etanol retarda el inicio de la acidosis y los síntomas porque el etanol inhibe una deshidrogenasa clave limitando la degradación de los alcoholes tóxicos. Una brecha osmótica normal no descarta la presencia de estos tóxicos. Los intoxicados con etilenglicol pueden presentar dolor en los flancos y oliguria como resultado de una precipitación masiva de oxalato de calcio en los túbulos renales. La intoxicación con metanol se acompaña de trastornos visuales, dolor abdominal y pancreatitis.

7) Propilenglicol: es un solvente empleando como vehículo en numerosos medicamentos

administrados por vía intravenosa. Se ha reportado una intoxicación que cursa con AcM de BA aumentada e incremento de brecha osmótica, en pacientes recibiendo dosis altas sostenidas de lorazepam mayores a 1/mg/Kg/día. La acidosis se debe a lactoacidosis L y D y a metabolitos del propilenglicol (niveles > 25 mgs/dL).

8) Lactoacidosis D: la acidosis láctica debida al isómero D ocurre en pacientes con

síndrome a asa corta intestinal posterior a cortocircuitos yeyunoileales o resecciones de intestino delgado. En ellos, un exceso de carbohidratos que llegan al colon son metabolizados a D-lactato (este isómero no se mide con los métodos convencionales de laboratorio).

9) Insuficiencia renal: en la fisiopatología de la AcM debida a insuficiencia renal intervienen

2 mecanismos: disminución de la síntesis renal de amonio (ante filtración glomerular < 45 mL/min) y retención de ácidos orgánicos, sulfato y fosfato (con FG < 15 mL/min).


10) Ácido piroglutámico: se asocia con AcM de BA aumentada en pacientes que reciben

dosis terapéuticas a largo plazo de acetaminofeno. Se presenta de preferencia de sujetos desnutridos con hepatopatía severa, críticamente enfermos, nefrópatas crónicos o en individuos ingiriendo dieta vegetariana (21). En ellos se acumula ácido piroglutámico (ó 5 – oxoprolina)

�Adaptado de 3

Cuadro nº 2

Acidosis metabólica asociada con brecha aniónica aumentada* Principales causas

Diagnóstico Diferencial

(empleando acrónimos o “mnemónicos”)

“GOLD MARRK” “CAT MUDPILES” (para niños)

G – Glicoles (etilen – propilen) Cianuro, CO, ICC – C

O – 5 Oxoprolina (AC. Piroglutámico)

Aminoglicósidos – A

L – L – Lactato Teofilina – T

D – D – Lactato Metanol – M

M – Metanol Uremia – U

A – Aspirina Diabetes y otras cetoacidosis – D

R – Renal, insuficiencia Paracetamol – P

R – Rabdomiolisis Hierro, isoniazida, desórdenes metabólicos congénitos – I

K – “Ketoacidosis” Lactoacidosis – L

Etanol, etilenglicol – E

Salicilatos – S

*Adaptados de (3,9).


Figura nº 3 Acidosis metabólica (AcM)

Flujograma diagnóstico

Acidemia

pH < 7.38

Descartar acidosis respiratoria y acidosis mixtas según respuestas respiratorias compensadoras

AcM

Clasificar según brecha aniónica (BA) Na+ - (Cl- + HCO3-). (Corregir según nivel de albumina sérica*) BA normal = 8 – 16 mEq/L**

BA normal BA aumentada

Calcular BA urinaria (ver texto)

Negativa Positiva

Diarrea, infusión de Na Cl 0.9%, acidosis tubular renal proximal

Acidosis tubular renal tipo 1 ó 4

Ver causas en cuadro nº 1

Calcular ∆ BA - ∆ HCO3

Brecha osmótica

Para descartar AcM + de BA aumentada con AcM de BA normal o AcM + alcalosis metabólica (ver texto concepto) ∆ - ∆

Osmolalidad medida menos calculada > 10 mOsn/Kg, descartar alcoholes tóxicos (ver texto)

Adaptado de (3)


Figura nº 4 Acidosis tubular renal (ATR)

son (Causa de ACM de BA normal)

Disminuído

Potasio sérico

pH urinario

Aumentado

ATR distal tipo 4

pH urinario

> 6

Proximal o tipo 2 (asociada con

síndrome Fanconi)

ATR ATR

Tipo 1 o distal* (asociada con nefrocalcinosis)

< 5.5

< 5.5

> 6

Estados de hipoaldosteronismo

Injuria túbulo – intersticial

*Familiar, asociada con desórdenes autoinmunes, cirrosis hepática, fármacos (litio, amfotericina B), hipercalciuria e hiperglobulinemia

Adaptada de 6,7,18


Bibliografía complementaria 1. Quesada O. Trastornos del equilibrio Ácido base. Manual de Emergencias Médicas. Edit LiL 1984, no.11, p113-

254 2. Quesada O. Trastornos del equilibrio acido base. Artículo de Revisión nº 73; junio 2007, ampmd.com 3. Berend K, de Vires APJ, Gans ROB. Physiological approach to assesment of acid – base distanbances. N Eng

J Med 2014;371:1434-43. 4. Seiftes JL. Integration of acid base and electrolyte disorders. N Eng J Med 2014;371:1821-31. 5. Crapo RO, Jensen RL, Hegewald M, et al. Arterial blood gas reference values for sea level and an altitude of

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acetaminophen use. Proc (Bayl Univ Med Cent) 2010;23:19-20.

Palabras claves nefrología equilibrio ácido base pH kassirer acidosis metabólica brecha aniónica amonio bicarbonato pCO2 H+ nomograma gases simples mixtos acidemia buffer compensación Henderson Hasselbach albúmina ∆-∆ delta Bou osmolalidad osmótica lactoacidosis cetoacidosis piroglutámico propofol etilenglicol metanol propilenglicol gold marrk cat mudpiles ATR NH4

Autoevaluación 1) Un paciente se presenta con acidosis metabólica de brecha aniónica aumentada asociada

con pancreatitis y severos trastornos visuales. La causa más probable es? Señale el enunciado verdadero:

a) Intoxicación por propofol b) Intoxicación por lorazepam c) Intoxicación por etilenglicol d) Intoxicación por metanol e) Intoxicación por salicilatos


2) ¿Cuál causa de acidosis metabólica de brecha aniónica aumentada cursa inicialmente con alcalosis resporatoria?

a) Síndrome de asa corta b) Intoxicación con acetaminofeno c) Intoxicación con salicilatos d) Cetoacidosis diabética e) Insuficiencia renal aguda

3) La magnitud de amonio excretado en la orina puede estimarse mediante la medición de

cuáles parámetros:

a) Brecha aniónica en el suero b) Brecha aniónica urinaria c) Brecha osmótica urinaria d) a + b e) b + c

4) Un paciente en cuido intensivo recibe dosis altas de lorazepam durante varios días; esta

condición lo predispone a presentar cuál desorden ácido base; señale el enunciado verdadero:

a) AcM de brecha aniónica normal b) AcM de brecha aniónica aumentada c) AcM asociada a brecha osmótica en el suero aumentada d) AcM con alcalosis metabólica e) AcM debida a cetoacidosis

5) La ecuación de Kassirer y Bleich se emplea para verificar la validez del valor sérico de cuál

variable; señale el enunciado verdadero:

a) Bicarbonato b) pCO2 c) pH d) pO2 e) Osmolalidad

Respuestas correctas

1) d 2) c 3) e 4) b 5) a

trastornos del equilibrio acido base -amp -2015

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