equilibrio acido base para poder comprender PDF

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equilibrio acido base para saber la capacidad y demostracion sobre lo que ocurre a nivel celular y dentro delcuerpo....

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EQUILIBRIO ACIDO-BASE:

INTRODUCCIÓN El Cuerpo humano para llevar a cabo procesos metabólicos requiere no sólo del m concentración de electrolitos y del equilibrio del agua corporal dentro de rangos estrecho equilibrio ácido-básico. La regulación del equilibrio ácido-básico en los mamíferos se refiere a químicos y fisiológicos que mantienen constante la concentración de hidrogeniones en los líq un valor compatible con la vida, para así preservar adecuadamente sus funciones. La L hidrogeniones es esencial, ya que in fluye sobre las actividades de casi todos los sistemas en organismo. Los principales amortiguadores son el sistema amortiguador del bicarbonato, hemoglobina. Si no hay equilibrio ácido-base, se puede entonces generar alteraciones como Es imprescindible conocer los parámetros con los cuales se determinan y diagnostic diagnosti acidosis o alcalosis en los pacientes, dichos parámetros se refieren al pH y los valores obt arteriales y venosos, entre los cuales se incluyen la presión parcial de oxígeno y dióxido de dióxido de carbono total, entre otros. Estos valores indican el estado de oxigenación y venti permite dar un diagnóstico presuntivo de una alteración ácido-base. Se conocen hoy en dí d para la determinación de gases de la sangre, se han utilizado métodos como potenciome Para Para obte obtene nerr mejo mejorr calid calidad ad de mues muestr tra, a, es nece ne cesa sari rio o tene tenerr prec precau aucio cione ness duran dur ante te la conociendo los posibles errores que puedan cometer durante el proceso analítico de la mues

CONCEPTOS CONCEPTOS BÁSICOS BÁSICOS DE DE ÁCIDO, ÁCIDO, BASE, BASE, pH, pH, YY BUFFER BUFFER ¿Qué es Ácido? Se refieren a moléculas o iones que contienen átomos de hidrógeno que pueden liberar ione ion solución que reciben el nombre de ácidos. + − Ácidos fuerte: HCl ⇔ H + Cl + − Ácidos débil: H2CO3 ⇔ H + HCO3

¿Qué es Base? Se refiere a un ion o moléculas que pueden aceptar un ion hidrógeno. El término base sinónimo del término álcali. + − Base fuerte: KOH ⇔ K + OH − + Base débil: HCO3 + H ⇔ H2CO 3

¿Qué es Buffer?

PRINCIPALES PRINCIPALES MECANISMOS DE LA REGULACIÓN DE ÁCIDO-BASE EN EL OR I. Mecanismo amortiguador: 

Sistema Sistema Amortiguador Amortiguador del del bicarbonato: bicarbonato:

Es el principal amortiguador del líquido extracelular. El CO2 es producido por el metabolis condiciones anormales la porción gaseosa, se elimina por los pulmones. Si el CO2 se ac con H2O para formar ácido carbónico (H2CO3), reacción catalizada por la anhidrasa carb ioniza para formar H2CO- (bicarbonato) e iones hidrógeno (H +). Cuando hay un exce amortiguados por el bicarbonato, generando H2CO3 que a su vez se disocia en CO2 elimina por los pulmones.

CO2 

+

H2 O ⇔ H2CO3

↔

H

+

+

−

HCO3

Sistema Sistema amortiguador amortiguador del del fosfato: fosfato:

Incluye los fosfatos orgánicos, que son buffers intracelulares, entre ellos tenemos AT fosfato, 2-3 DPG.; incluye también los fosfatos inorgánicos, que son buffers urinarios y como buffers del extracelular, pero intervienen activamente en los túbulos renales.

H H2PO PO4 

⇔

=

HPO HPO4

+

+

H

Sistema Sistema amortiguador amortiguador de de las las proteínas: proteínas:

Las proteínas plasmáticas son uno de los amortiguadores más abundantes del organism el líquido intracelular aunque son menos importantes que el sistema de bicarbonato en e desde el punto de vista cuantitativo. −

Pr +H 

+

⇔

H Pr

Sistema Sistema amortiguador amortiguador de de la la hemoglobina: hemoglobina:

La hemoglobina es el buffer más importante luego del sistema amortiguador del bicarbon es un buffer por su parte proteica, que se une a los H+; y además trasporta el CO2 CO 2 desde pulmones para su eliminación. Hb

−

H

+

+

⇔

HHb

I I. Mecani smo re sp ira to rio Representa la segunda línea de defensa frente a los trastornos del equilibrio acidobásic ejercen los pulmones sobre el CO2 del líquido extracelular. Actúa en pocos minutos, elim CO2 y por tanto afecta la concentración de H2CO3. ↑ CO + H O ⇔↑ H CO ↔↑ H

+

+ HCO −

acidobásico más potente. El sistema renal actúa a las horas o varios días luego d riñones controlan el equilibrio acidobásico excretando una orina ácida o alcalina. L orina ácida reduce la cantidad de ácido en el líquido extracelular, mientras que la ex alcalina elimina bases en los líquidos extracelulares. a.

Secreción Secreciónde deiones ioneshidrógeno hidrógenoyyreabsorción reabsorciónde deiones iones bicarbona to por los túbulos rena ren

b.

la célula proveniente de la luz del túbulo, de la sangre o del propio metabolismo celu al H2O en presencia de Anhidrasa carbónica formando H2CO3. El H2CO3 se disocia disoci HCO3 - se secreta a la luz del túbulo por contratransporte con el sodio. El H + se HCO3 - que se encuentra en la luz del túbulo, formando H2CO3, y en presencia de an revierte el proceso formando nuevamente H2O + CO2. Amortigu Amortiguamiento amiento de H+ por por el el fosfato fosfato filtrado: filtrado: Los iones hidrógeno se combinan con

c.

ácido fosfórico, éste se excreta en forma de sal llevando consigo el exceso de hidróge Amortiguamiento Amortiguamiento de de H H + por por el amoníaco: amoníaco: Las células tubulares son capaces de p cual sale de la célula por el borde apical hacia la luz tubular, donde se une con el H contratransporte con el sodio, formando el amonio.

ALTERACIONES ALTERACIONES DEL DEL EQUILIBRIO EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE ÁCIDO-BASE I. Acidosis Metabólica: Consecuencia de una alteración en el equilibrio entre la producción y la excreción de H +. P un aumento de H + debido a la acumulación causada por un ingreso mayor desde una exógena, o por una pérdida excesiva de bicarbonato por la orina o por las heces. −

↓ pH ↓HCO3 ↓ pCO2

Causas de Acidosis metabólica: Acidos Acidosis is tub ula ularr renal, renal, Dia Diarre rrea, a, Vómito Vómitoss de conten con tenido ido int estiinal, nal, Dia Diabet betes es mellit mellitus, us, I Insuficiencia renal crónica. Respuesta compensadora: El aumento de la frecuencia respiratoria con la finalidad de eliminar mayor cantidad de CO2 concentración de H2CO3. II. Alcalosis Metabólica:

Respuesta compensadora: Depresión de Sistema Respiratorio que conlleva a disminución de la frecuencia respiratoria, pCO2 inhibiendo quimiorreceptores de la respiración.

III. Acidosis Respiratoria: Causada por un aumento de CO2, por una excreción pulmonar inadecuada cuando su pro provocando un aumento de la producción de H +. ↓ pH ↑HCO3− ↑ pCO2

Causas de Acidosis Respiratoria: Lesiones del centro respiratorio, Enfisema pulmonar, Obstrucción de las vías aéreas, Neumon Neumo Respuesta Compensadora: a. Amorti Amortiguad guadore oress de los líquido líquidoss corpora corporales les.. b. Compensació Compensación n renal, renal, aumentand aumentando o la reabsorc reabsorción ión de bicarbonato. bicarbonato. IV. Alcalosis Respiratoria: Ocurre por una pérdida pulmonar excesiva de CO2, frente de una producción normal, esto g la pCO2. − ↑ pH ↓HCO3 ↓ pCO2

Causas de la Alcalosis Respiratoria: Hiperventilación por psiconeurosis, Ascenso a grandes altitudes. Respuesta compensadora: Aumento de la excreción renal de bicarbonato, reduciendo sus niveles plasmáticos, para c excesiva de CO2 y retornar el pH a la normalidad. LOS DATOS DATOS QUE SE OBTIENEN E N N LA LA DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN DE DE GASES GASES ARTERIALES ARTERIALES La medición de gases arteriales y venosos, provee principalmente tres valores de medición d respectivos electrodos: 1. PaO2 o pO2 : Presión parcial de oxígeno en el plasma. 2. PaCO2 o pO2: Presión parcial del dióxido de carbono en el plasma. 3. el pH : La acide acidezz o alcali alcalinid nidad ad de dell plasma plasma..

2.

3.

de la presencia del oxígeno molecular en el plasma de un individuo. Análisis de la PaCO2: indica la efectividad de la eliminación del dióxido de carbono de l el factor de intensidad del CO2 disuelto en el plasma. Análisis de pH: pH es un valor que representa el grado de acidez o alcalinidad que específico, en este caso, la sangre del individuo. Este valor es expresado a través de la c Henderson-Hasselbalch. HCO ] [HCO log −

La ecuación de Henderson-Hasselbalch: pH = pK +

3

[H2 CO3 ]

bicarbonato, ded dióxido do de ca Contenido total de CO2: Se refiere a la suma total de bicarbonato, carbónico) y del dióxido de carbono relacionado con proteínas (carbamatos). 5. Bica Bicarb rbon onat ato: o: El bicarbonato es un compuesto químico en la sangre que contiene casi la totalidad del C 6. Exce Exceso so de base ba se:: El exceso de base es calculado con un algoritmo que utiliza el pH, el PCO2 y la hemoglo el valor es positivo, indica un exceso de base, es decir, un exceso de bicarbonato que qu alcalosis metabólica. Un valor negativo puede referirse a una déficit de base, e in bicarbonato o exceso relativo de ácidos no carbónicos, en el cual sugiere acidosis metabó metab 4.

TIPO TIPO DE DE MUESTRA MUESTRA UTILIZADA UTILIZADA PARA PARA EL ELANÁLISIS ANÁLISIS DE DE GAS GAS ARTERIAL ARTERIAL YY VE VE Para el análisis de los gases de sangre, se pueden utilizar tres tipos de muestra: A. Sangre Arterial B. Sang Sangre re Venos enosa a C. Sang Sangre re Cap C apililar ar PRECAUCIONES PRECAUCIONESPARA PARALA LAOBTENCIÓN OBTENCIÓNYYMANEJO MANEJODE DEMUESTRAS MUESTRASPARA PARADETERMINA DETERMINA SANGUÍNEOS. Individuos expertos: Sólo los individuos expertos y entrenados deben llevar a cabo pun Hiperventilación del paciente: En este caso, puede bajar el PCO2 con un aumento d importante tranquilizar el paciente. Punción accidental : Puede ocurrir una punción accidental con la vena adyacente a la a pretende obtener la muestra, esto se evita utilizando agujas de bisel corto y escoger c lugar de la punción.

-

-

-

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-

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aguja se retira y se desecha y sólo se entrega al laboratorio la jeringa con tapón. Mezclar adecuadamente: La sangre de la jeringa se mezcla cuidadosamente con hepa entre las palmas de las manos durante algunos segundos. Transportarse Transportarse con con rapidez rapidez yy en en medio medio anaeróbico: anaeróbico: Se debe preservar también la anaeróbico, cualquier exposición a la atmósfera provoca incremento de la pO2 y la redu que también eleva el pH. Error en los datos: Es necesario indicar con claridad el origen de la sangre, porque los v para gases arteriales y venosos son distintos. Estasis prolongada: Estasis prolongada puede reducir pO2 venosa, e incrementa pCO2 Actividad muscular: La actividad muscular puede reducir pO2 venosa y el pH, no es paciente cierre el puño. Temperatura: Mientras más alta sea la temperatura de la sangre, mayor será el int sanguíneos. sanguí neos. Por tanto algunos analistas recomiendan recomiendan transporta transportarr las muestras muestras a 4ºC, hielo derretido y en un lapso de tiempo no mayor a 15 minutos trás obtener la muestra. En caso de sangre capilar: el no realizar una punción suficientemente profunda para p sangre capilar, el no descartar la primera gota, la cual contiene líquido tisular. VALORES REFERENCIALES:

A rteri al

Ve n os o

pH

7 ,3 5- 7,4 5

7,3 3 - 7,43

p CO2

3 5- 4 5 mmH g

38- 50 m mH g

p O2

80- 1 00 mm Hg

30 -5 0 m mHg

HCO3 -

2 2- 26 mmol /L

23 -27 m mol /L

CO2 to tal

23- 27 m mol/L

24 - 28 m mo l/L

E xce so de base

-2 a +2 mE q /L

-2 a +2 m Eq/L

MÉTODOS DE DETERMINACIÓN: A. Pote Pote nc ncio iome metr tría ía Es un método electroanalítico utilizado para la determinación de muestras iónicas en compuestos moleculares sencillos. Mediante este método se determinan los gases sanguíneos como pCO2 y el pH.  Determinación de pH:

Determinación de pCO2: Severinghaus que tiene una mem Para la determinación de pCO2 se utiliza el electrodo Severinghaus permeable al dióxido de carbono. A medida que el dióxido de carbono de la muestra an membrana de electrodo, se hidrata formando ácido carbónico, el cual se disocia en ion hidró modificando así el pH dentro de la solución iónico del electrodo, el cambio de iones hidróg electrodo de pH y se relaciona con el PCO2. 

Amperometría: Amperometría : La amperometría es la medición de corriente. En química electroanalítica, la concentración d el valor de la corriente. B.

Determinación de pO2: Para determina r La pO2 sanguínea se utilizan utilizan los electrodos electrodos denominados denominados electrodos electrodos dd miden la corriente que fluye a través de una celda electroquímica cuando se aplica un poten electrodos de dicha celda. El electrodo de pO2 es un pequeño cátodo de platino con un áno cátodo de platino y el ánodo de plata se genera un potencial constante. El cátodo de platino está separado de la solución que se analiza mediante una mem oxígeno. Cuando hay oxígeno en la solución que se analiza, se genera una corriente porque la membrana externa y se difunde dentro de la solución electrolítica, los electrones son atra del ánodo a la del cátodo para reducir el O2, y el oxígeno es reducido en el cátodo en proporcional a la pO2 de la solución que se analiza. 

Determinación transcutánea : En los últimos años se han desarrollado medios no invasivos para medir PO2 y PCO2 han resultado muy útiles. Estos monitores transcutáneos permiten una determinación con gases en sangre de una persona, lo cual es muy importante para el seguimiento de los n alteraciones respiratorias. Actualmente la medición de PCO2 y PO2 transcutánea se realiza en miniatura de igual diseño básico que los electrodos de los analizadores de gases. C.

1.

2.

ERRORES EN L A DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN ANALÍTICA DE LOS GASES: Acumulación de material proteico: Se refuere a la acumulación de material proteic la membrana, esta acumulación puede retardar la difusión de los gases y así la resp Contaminación bacteriana: Es un caso caso poco poco frecue frecuente nte,, la contam contamina inació ción n b

cardiovascular, cardiovascular, y también es afectada por el flujo local de sangre de paciente.

CASO CASOCLÍNICO CLÍNICODE DEACIDOSIS ACIDOSISMETABÓLICA METABÓLICAEN ENPACIENTE PACIENTECON CONDIABETES DIABETESMELLIT MELLIT DEPENDIENTE Enfermedad Actual : Muje Mujerr de 21 años años de edad edad con con diagnós agnóstitico co de Diab Diabet etes es Mell Mellititus us insu insulilino no –dep –d epe e aproximadamente 12 años, que ingreso al Departamento de Urgencias del Hospital Martins. Lima. Perú; presentando un cuadro de vómitos (3 veces al día desde hace 3 día dí presenta sed constantemente, aumento de la frecuencia urinaria y palpitaciones. • Antecedentes del Paciente: Personales: Infecciones recurrentes (urinarias), hepatitis, gastritis y somnolencia. Hábitos: Sedentarismo, stress. Familiares: Abuela materna con Diabetes Mellitus, el padre presento cuadro de hepatitis •

Exam en Fís ic o: Temperatura: 37 °C Peso: 48 Kg. Presión Arterial: 140/90 Pulso: 118/min. Frecu Frecuen enci ciaa Resp Respir irato atori ria: a: 40/min. Respiración de Kussmaul Pérdida de turgencia de la piel

Pruebas Químicas Glicemia

450 mg/dl

VR: 300-800 mg/dl

Urea Acido Úrico Colesterol Triglicéridos

16 mg/dl 7.3 mg/dl 232 mg/dl 180 mg/dl

VR: 7 – 20 mg/dl VR: 2.5 – 6.8 mg/dl VR: - 200 mg/dl VR: -150 mg/dl

Creatinina serica Na + K+ Cl -

0.97 mg/dl 130 meq/L 3.6 meq/L 98 meq/L

VR: 0.57 – 0.92 mg/d VR: 135 – 145 meq/L VR: 3.5 – 5.5 meq/L VR: 97 – 106 meq/L

Caracteristicas Fisicas Color: Amarillo Olor: Sui-generis

Exam en Químico de Suero Val or es Va lo res Re fer

Examen de Orina Características Químicas Urinario

pH: 6 Gases Arteriales V alo res Ob ten idos Va lores R efere n cia les VR: 7.35 – 7.45 pH: 7.23 pCO2: 35 mmHg pO2: 108 mmHg HCO3-: 15 meq/L Exce Exceso so de Base Base:: 1.8 meq/L

VR: 35 – 45 mmHg VR: 80 – 100 mmHg VR: 22 – 26 meq/L VR: -2 - +2 meq/L

Reacción: Acida

Glucosa: ++ Proteína: ++ Bilirrubina: Negativo U Normal Cuerpos Cuerpos cetónicos: cetónicos: +++ Negativo Hemoglobina: Negativo Sedimento Urinario: Bacterias: Escasas Leuco Células Epiteliales Planas: Cristales de Acido Úrico esc

Interpretación: Paciente con Diabetes Mellitus insulino-dependiente que presenta una complicación m déficit de insulina (como la función de la insulina es aumentar los receptores celulares de l facilita la entrada de la glucosa a la célula, disminuyendo la concentración plasmática de la g se encuentra incrementada en el plasma). Entonces como la paciente presenta déficit de in dicho proceso y se ocasiona un exceso de glucosa en el plasma lo que conlleva a la hipergl el incremento de las hormonas contrarreguladoras de la glucosa, ésta hiperglicemia produc al superar el umbral renal de reabsorción de glucosa (aproximadamente 180 mg/dl), ya qu osmòtico sobre el agua en los tùbulos renales, y por consiguiente, aumenta la diuresis (secr de las funciones de la insulina es disminuir la lipólisis (degradación de los lípidos a ácidos g por ello que cuando hay un déficit de insulina se produce una mayor degradación de los utilizarlos como energía en los procesos celulares, originando con estos cuerpos cetonicos cetonico una elevación excesiva del nivel de ácidos en la sangre, por lo tanto aumento de los H +, lo q disminución en su pH, estos cuerpos cetonicos son: el àcido acetoacetico y el betahidroxibut acetona es la responsable del olor afrutado característico del aliento, este aumento de lo también se ve favorecido por el incremento de las hormonas contrarreguladoras de la gluco paciente se encuentra disminuido debido a que se pierde por medio de los vómitos. La dis puede deberse por perdida gastrointestinal mediante los vómitos o por pérdida en los líquido de la poliuria. 

la combinación con el fosfato para forma ácido fosfórico, este ácido fosfórico se excreta en fo consigo el exceso de hidrógeno; en el caso del amonio, el amonìaco amonìaco sale de la célula hacia se une con H+ para forma amonio y excretarse de esta manera. Se le practica a la paciente fluidoterapia para corregir la deshidratación y se le adm normalizar la descompensación metabólica por vía endovenosa. Se le aplico tratamien concen con centra tracio ciones nes de las hormon hormonas as contra contrarre rregula gulador doras as de la glucos glucosa a y se realiz realiz o mon arteriales y electrolitos. A los 3 días de la hospitalización se le realizo a la paciente una nueva evaluación médica finales fueron:

Exam en Fís ic o: Temperatura: 37 °C Peso: 48 Kg. Presión Arterial: 130/80 Pulso: 100/min. Frec Fr ecuenc ue ncia ia Res Respira pirattoria: ria: 22/min.

Exam en Químico de Suero Val or es Va lo res Re fer

Pruebas Químicas Glicemia

350 mg/dl

VR: 300-800 mg/dl

Urea Acido Úrico Colesterol Triglicéridos Creatinina serica Na + K+ Cl -

16 mg/dl 6.8 mg/dl 220 mg/dl 160 mg/dl 0.92 mg/dl 135 meq/L 3.6 meq/L 96 meq/L

VR: 7 – 20 mg/dl VR: 2.5 – 6.8 mg/dl VR: - 200 mg/dl VR: -150 mg/dl VR: 0.57 – 0.92 mg/d VR: 135 – 145 meq/L VR: 3.5 – 5.5 meq/L VR: 97 – 106 meq/L

Caracteristicas Fisicas Color: Amarillo
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