ACIDOSIS Y ALCALOSIS

ACIDOSIS METABÓLICA

En términos sencillos, la acidosis metabólica es una afección en la cual aumenta la cantidad de ácido que hay en los líquidos corporales. Es una afección peligrosa que si no se trata correctamente puede llegar a producir la muerte (Secretaría de Salud, 2015). 

La acidosis metabólica puede ser causada por diferentes factores, como la pérdida de bicarbonato por el tracto gastrointestinal o por excreción de riñones, o bien porque no es posible excretar correctamente los iones hidrogeno (H+). Para poder determinar las anomalías de los iones corporales, se deben considerar a los electrolitos como el Na+, K+, HCO3- y Cl-, los cuales ayudan a determinar lo que se conoce como brecha aniónica. La brecha aniónica o anión gap, se obtiene de la diferencia de la sumatoria de la concentración de los cationes (Na+ y K+) y la sumatoria de la concentración de los aniones (HCO3- y Cl-,). El valor normal de este parámetro es de 12 mmol/L y ayuda a determinar el tipo de acidosis metabólica que se presente, en conjunto con otros parámetros a tomar en cuenta como el pH plasmático, la pCO2 y la concentración plasmática del anión bicarbonato o del CO2 total. (Hidalgo Acosta y cols., 2005).  

Anión gap = [Na+] - [Cl-] + [HCO3-]

El pH se refiere a la concentración de iones H+ en el plasma y los valores normales van de 7.35 a 7.45. La pCO2, es la presión de CO2, la cual determina la respuesta respiratoria y sus valores normales son de 35-45 mmHg. Las concentraciones normales de HCO3- son de 21-29 mmol/L (Alcázar y cols., s.f.). 

El parámetro de anión gap es muy importante para saber de qué tipo de acidosis metabólica se trata. Se debe considerar la albúmina sérica al momento de utilizar este parámetro pues tres cuartas partes son de la proteína, por lo que en casos de hipoalbuminemia, por ejemplo, cada g/dL en la disminución de la albúmina, el valor del anión gap disminuye 2.5 mmol/L. Una vez que se haya realizado esa consideración, las acidosis metabólicas pueden clasificarse de la siguiente manera: 

Acidosis con anión gap aumentada: en este tipo de acidosis hay ganancia de ácido y el valor del anión gap es elevado porque aumentaron los aniones que no logran ser medidos y deben compensarse con iones sodio. Este tipo de acidosis se denomina normoclorémicas.  

Acidosis con anión gap normal: en este tipo de acidosis se debe a una pérdida de HCO por vía renal o gastrointestinal. Al haber pérdida de bicarbonato, el cloruro aumenta para compensar y poder llegar a la electroneutralidad, es por eso que de denomina hiperclorémica (Alcázar y cols., s.f.).

La determinación del anión gap ayuda a seleccionar el tratamiento para la acidosis. Si se encuentra elevado se debe eliminar el ácido que se ha acumulado, para que se regenere el bicarbonato que tampona el ácido en exceso. Si el anión gap esta normal, se administra bicarbonato porque se necesita reponer el anión perdido (Alcázar y cols., s.f.). 

Cuando hay alteraciones en el equilibrio ácido-base, el organismo tiene sistemas para regresar a la homeostasis como los tampones intracelulares y extracelulares, la compensación respiratoria y la excreción renal. En el compartimento extracelular se presenta el tampón de CO2/HCO3 como el más importante y puede asumir la carga ácida al eliminar CO2 de manera alveolar. En el riñón se puede reabsorber el bicarbonato, excretar H+ para regenerar bicarbonato nuevo, además de excretar el exceso de bicarbonato. Estos mecanismos de compensación dependen del tipo de trastorno ácido-base que se presente, en el caso de la acidosis metabólica, por cada mmol de HCO3- que disminuya, baja 1.2 mmHg de la pCO2 (Alcázar y cols., s.f.). 

ACIDOSIS RESPIRATORIA

Consiste en una acumulación de iones hidrógeno en el organismo, causada por una retención de dióxido de carbono, que se produce por la incapacidad de excretar convenientemente dicho compuesto (Castiñeiras y cols., 1998).

La acidosis respiratoria es el resultado de la hipoventilación de los alvéolos, que hace que el CO2 se acumule en el cuerpo. La hipoventilación alveolar tiene lugar cuando disminuye la profundidad o la velocidad de la respiración. La obstrucción de las vías respiratorias, enfermedades neuromusculares y enfermedades del sistema nervioso central son causas comunes de acidosis respiratoria aguda. En pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica, tal como el enfisema, se observa acidosis respiratoria crónica. Evidentemente, dado que el elemento común a todas estas enfermedades es el incremento de pCO2 alveolar; la inhalación de una mezcla gaseosa con una pCO2 elevada también produciría acidosis respiratoria (Devlin, 2000).

La característica bioquímica de la acidosis respiratoria es el descenso del pH en el plasma debido a una elevación de la pCO2, es decir, atendiendo a la ecuación de Henderson-Hasselbach, una disminución del pH provocada por la elevación de la magnitud respiratoria. Normalmente, el descenso del pH y el aumento de la pCO2 guardan entre sí una relación constante, de modo que, en ausencia de compensación u otro trastorno ácido-básico, se puede predecir una de ellas a partir de la otra (Castiñeiras y cols., 1998).

Fisiología:

El dióxido de carbono en exceso se introduce en los eritrocitos y se hidrata gracias a la acción de la carbonato-deshidratasa, lo que supone un incremento en la producción intracelular de iones hidrógeno, que son parcialmente neutralizados por la hemoglobina y el anión bicarbonato. Los iones hidrógeno no amortiguados son los responsables del descenso del pH en plasma, que se acompaña de un leve aumento de la concentración del anión bicarbonato en plasma para la compensación (Castiñeiras y cols., 1998).

ALCALOSIS RESPIRATORIA

En este trastorno puede observarse una disminución de la concentración de iones H+, que se caracteriza por una elevación en el pH arterial, una pCO2 disminuida, y una reducción variable de anión carbónico plasmático (Saínz, 2006).

Cuadro clínico:

Dificultad para hablar, parestesias motoras, tetania, convulsiones, hormigueo en los dedos, espasmos carpo-podálico, arritmias cardiacas, taquipnea, entre otras (Saínz, 2006).

La hiperventilación debida a la ansiedad es probablemente la causa más común de alcalosis respiratoria. Lesiones del sistema nervioso central que afectan el centro respiratorio, envenenamiento por salicilato, fiebre y ventilación artificial son otras causas que la provocan. A altitudes elevadas, debido a la disminución de la presión atmosférica total, la pCO2 alveolar también desciende, produciendo alcalosis respiratoria crónica (Devlin, 2000).

La respuesta compensatoria tiene lugar al cabo de 36 a 72 horas y consiste en un incremento de la excreción urinaria de H2CO3, que permite descender su concentración en plasma. Esta respuesta cabe esperarse cuando la alcalosis se mantiene crónicamente (Castiñeiras y cols., 1998).

ALCALOSIS METABÓLICA

Trastorno del equilibrio ácido-base que está definida como la elevación primaria de la concentración plasmática de bicarbonato o por la pérdida de hidrogeniones (Alcázar y cols., s.f.). En este trastorno podemos encontrar un pH mayor de 7.45 y un HCO3- plasmático menor de 25 mmol/l, siendo esta la alteración primaria, y un aumento de pCO2, debido a la hipoventilación secundaria compensatoria; se reconoce que por cada mmol/l aumentado de HCO3-, el pCO2 aumenta 0.7 mmHg (Saínz, 2006).

A pesar de que se trata de un trastorno bastante común en los hospitales, no se considera como clínicamente relevante, a menos de que se vean alterados los mecanismos renales que controlan la excreción de bicarbonato. Es su mayor parte, en la alcalosis metabólica se ve acompañada por un déficit de potasio (por aumento de su eliminación por vía urinaria), además de la contracción del volumen extracelular (Alcázar y cols., s.f.).

Entonces:

• La concentración de cloro se ve disminuida como mecanismo de compensación para la elevación de bicarbonato.

• El anión gap se ve aumentado de manera directamente proporcional a la severidad de la alcalosis (con valores de HCO3- mayor a 40 mEq/l).

• En la mayoría de los casos hay una hipocalemia debido al aumento de la eliminación del potasio por vía urinaria (Saínz, 2006).

Etiología:

Las causas más comunes de la alcalosis metabólica, tenemos: vómitos, aspiración gástrica y los diuréticos (Cuadro 1) (Alcázar y cols., s.f.). 

Cuadro 1. Causas más comunes de la alcalosis metabólica (Saínz, 2006).

Clasificación de las alcalosis metabólicas de acuerdo a su respuesta al tratamiento:

• Cloruros sensibles: Que son aquellos pacientes que responden al cloruro y que, además, presentan concentraciones urinarias de cloruro menores a 10 mEq/l. Suele darse en pacientes con perdidas grandes de ácidos (como sería el caso de vómitos o aspiraciones gástricas regulares), exceso de diuréticos, administración en gran cantidad de bicarbonato (Saínz, 2006).
• Cloruros resistentes: Son aquellos pacientes que resisten al tratamiento con cloruros, y que presentan concentraciones de cloruro urinario mayores a 20 mEq/l. Suele presentarse en pacientes con hiperaldosteronismo que tiende a ocasionar el recambio de H+ y Na+ por bicarbonato en los túbulos (Saínz, 2006). 

Cuadro 2. Algoritmo de identificación de alcalosis y acidosis. (Alcázar y cols., s.f.).

GASOMETRÍA EN SANGRE ARTERIAL

La gasometría es la técnica de medición de los gases disueltos en la sangre de tipo arterial o venosa, y se lleva cabo por medio de un gasómetro (Márquez y cols, 2012). La gasometría en sangre arterial (GSA) nos permite determinar el grado de oxigenación del paciente (a través de la presión parcial del oxígeno en sangre arterial [PaO₂] y de la saturación del oxígeno en sangre arterial [SaO₂], el equilibrio ácido-base, la función pulmonar (a través de la presión parcial del dióxido de carbono en sangre arterial [PaCO₂] y el estado metabólico (Lian, 2014). 

Cuando los pacientes son incapaces de mantener una oxigenación o una ventilación apropiadas, o que necesitan una protección de la vía respiratoria, la intubación endotraqueal y la ventilación mecánica pueden ser necesarias. El objetivo de estas intervenciones es facilitar el descanso de los fatigados músculos de la respiración (Lian, 2014).

Es importante mencionar que el estado crítico de los pacientes puede cambiar de forma rápida y dramática. Por ello, la gasometría en sangre arterial es considerada una herramienta diagnóstica indispensable para la monitorización de la situación clínica de los mismos, ya que se evalúan sus respuestas frente a las distintas intervenciones. A través de la revisión de las GSA realizadas al paciente, y de su estado clínico, se pueden ajustar los parámetros del respirador para mejorar la oxigenación, la ventilación y el equilibrio ácido-base, o bien para retirar el respirador (Lian, 2014).

Los valores normales de los parámetros que se evalúan en la GSA son los siguientes: 

Cuadro 3. Parámetros de gasometría en sangre arterial. 

Parámetro	Unidad	Valor normal
pH	-	7.35 - 7.45
PaCO2	mmHg	35 – 45 Con un promedio de 40
PaO2	mmHg	95 -100
SaO2	%	97 - 100
HCO3-	mEq/L	22 – 26 Con un promedio de 24

Como se mencionó anteriormente, con los resultados obtenidos de la GSA es posible determinar alteraciones del equilibrio ácido-base, cuya función de éste es mantener en el rango normal la concentración de hidrogeniones. De tal manera que:

• Disminuye la concentración de hidrogeniones, aumenta el pH à alteración denominada alcalosis.
• Aumenta la concentración de hidrogeniones, disminuye el pH à alteración denominada acidosis.  

Con el PaCO₂ y el HCO_3- podemos identificar la alcalosis y la acidosis como un trastorno ya sea metabólico o respiratorio. Cuando se trata de una acidosis o alcalosis metabólica, el pulmón es el que va a compensar la alteración; por otro lado, en una acidosis o alcalosis respiratoria, el riñón es el que va a compensar tal alteración. La compensación renal es mucho más lenta que la compensación respiratoria; mediante las expiraciones, la eliminación del dióxido de carbono es mucho más rápida que la secreción de bicarbonato a través de la orina. En la siguiente tabla se expone cada alteración:

Cuadro 4. Alteraciones del equilibrio ácido-base. 

Trastorno	Alteración primaria	pH	Respuesta compensatoria
Acidosis  metabólica	HCO3- disminuye	Disminuye	PaCO2 disminuye
Alcalosis metabólica	HCO3- aumenta	Aumenta	PaCO2 aumenta
Acidosis respiratoria	CO2 aumenta	Disminuye	HCO3- aumenta
Alcalosis respiratoria	CO2 disminuye	Aumenta	HCO3- disminuye

En base a la información expuesta sobre alcalosis y acidosis, y a los valores normales de los parámetros de la GSA presentados anteriormente, podemos interpretar los siguientes casos:

Para dar una resolución, se deben seguir ciertas reglas, las cuales consisten en: 1) determinar si el pH es ácido o alcalino, 2) determinar si se trata de un trastorno metabólico o respiratorio, y 3) determinar quién está compensando.

1.- Paciente masculino de 30 años es llevado en estado de coma al servicio de urgencias respondiendo sólo a estímulos dolorosos, su respiración es poca profunda y disminuida en frecuencia. El familiar refiere haber encontrado varias cajas vacías de tranquilizantes vacías junto a él; se le realiza una gasometría y se obtienen los siguientes resultados: pH de 7.2, PaCO₂ de 80 mmHg y un HCO₃- de 27 mEq/L.

Regla 1. El pH es bajo, por lo tanto, es ácido. Se determina una acidosis.

Regla 2. El dióxido de carbono está elevado y el bicarbonato también; tomando en cuenta la información de la tabla (No. 4) y que la respiración del paciente es poca profunda y disminuida en frecuencia (hipoventilación), podemos determinar que se trata de una acidosis respiratoria.

Regla 3. Se determina una acidosis respiratoria compensada por el riñón, ya que éste aumenta la concentración del bicarbonato para compensar el aumento de la concentración del dióxido de carbono.

2.- Paciente masculino de 35 años de edad llega al servicio de urgencias por presentar vómito por varios días. Se le realiza una gasometría y se obtienen los siguientes resultados: pH de 7.53, PaCO₂ de 46 mmHg y un HCO₃- de 36 mEq/L.

Regla 1. El pH es alto, es básico. Se determina una alcalosis. El pH se eleva porque al vomitar se elimina ácido clorhídrico (HCl) del estómago, es decir, disminuye la concentración de hidrogeniones y, por lo tanto, aumenta el pH.

Regla 2. El dióxido de carbono está elevado y el bicarbonato también; tomando en cuenta la información de la tabla (No. 4), podemos determinar que se trata de una alcalosis metabólica. 

Regla 3. Se determina una alcalosis metabólica compensada por el pulmón, ya que  éste aumenta la concentración del dióxido de carbono para compensar el aumento de la concentración del bicarbonato.

¿Cómo saber si es una alcalosis metabólica simple compensada?

El paciente tiene un HCO₃- de 36 mEq/L, le restamos el promedio del bicarbonato (de los valores normales), es decir, 24 mEq/L (tabla No. 3); se obtiene un resultado de 12 mEq/L. En una alcalosis metabólica, por cada punto que aumente el bicarbonato, se va a incrementar 0.7 mmHg de PaCO_2.

El siguiente paso es multiplicar 12 mEq/L por 0.7 mmHg, que es igual a 8.4. El componente CO₂ está compensando, y su promedio (de los valores normales) es de 40 mmHg. Entonces, el valor máximo esperado del CO₂ compensado va a ser igual a 40 mmHg + 8.4, resultando un total de 48. 4 mmHg.

Finalmente, se determina que se trata de un trastorno simple porque el PaCO₂ del paciente es de 46 mmHg, es decir, es menor al valor máximo esperado del CO₂ compensado. Si el PaCO₂ del paciente fuera mayor a 48.4 mmHg estaríamos hablando de un trastorno mixto.

 

Referencias bibliográficas

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Devlin, T. (2000). Bioquímica. Libro de texto con aplicaciones clínicas. 3ra. edición. España:Editorial Reverté. (pp. 1047-1048).

Hidalgo Acosta, I. V., Mena Miranda, V. R., Fernández de la Paz, B., Heredero Valdés, M., & Ruiz Baldrich, W. A. (2005). Acidosis metabólica: un reto para los intensivistas. Revista Cubana de Pediatría, 77(2) Recuperado en 02 de diciembre de 2021, sitio web: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-75312005000200008&lng=es&tlng=es

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Márquez, H., Pámanes, J., Gómez, A., Muñóz, M. y Villa, A. (2012). Lo que debe conocerse de la gasometría durante la guardia. Revista Médica del Instituto Mexicano del Seguro Social, 50(4), pp. 389-396. Recuperado el 6 de diciembre de 2021, sitio web: https://www.medigraphic.com/pdfs/imss/im-2012/im124j.pdf

Saínz, B. (2006). ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO ÁCIDO-BÁSICO. Revista Cubana de Cirugía, 45(1) Recuperado en 02 de diciembre de 2021, sitio web: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-74932006000100011&lng=es&tlng=es

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