Tema 2. Equilibrio ácido-base y anion gap PDF

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Apuntes de nefrología, parte de la asignatura de patología médica 2, impartida en el hospital 12 de Octubre.
La introducción es un tema propio, que no consta en el temario de la asignatura, pero que sin embargo es muy recomendable para la adecuada comprensión de los temas siguientes....

Description

Alberto Gómez Esteban

Tema 2. Equilibrio ácido-base Conceptos El organismo necesita un ambiente determinado para llevar a cabo sus reacciones metabólicas, y dentro de este ambiente está implicado el equilibrio ácido-base. El hidrógeno es un ion corrosivo el cual, dada su reactividad química, debe estar concentrado en unos límites constantes; estos límites son muy bajos (del orden de nanomoles), lo que obliga a medirlos mediante el pH que supone el logaritmo negativo de la concentración de hidrogeniones (un pH siempre está definiendo una concentración).

Todas las reacciones metabólicas generan hidrogeniones que deben ser eliminados de dos formas: Eliminación de ácido volátil (vía pulmonar): Se trata de la vía más usada por la gran cantidad de protones que es capaz de eliminar (15000 mMol en forma de CO2) Lo que se elimina es CO2, lo que requiere que se lleven a cabo reacciones que implican al bicarbonato, y que serán explicadas más adelante en este mismo tema. Eliminación de ácido no volátil: Se trata de la vía renal, y es capaz de excretar los hidrogeniones directamente (500-1000 mMol de H+) Cuando una reacción metabólica genera CO2 éste se elimina fácilmente, pero cuando genera otros ácidos orgánicos, debe pasar mandatoriamente por el riñón, de modo que es más complicado de eliminar. El equilibrio exacto de estado del organismo es de [H+] = 40 nanomoles/L, punto en el cual el pH equivale a 7'40 Para mantener el equilibrio estable se utilizan BUFFERS; estos compuestos son aquellos que tienen la capacidad de captar hidrogeniones y cederlos a ambos lados de un determinado pH , valor al que le correspondería la constante de disociación o pK. Es capaz por tanto de amortiguar esta concentración de protones estabilizándola a un determinado pH. Nota: La pK se trata del pH al cual una determinada sustancia se encuentra en su forma neutra.

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Alberto Gómez Esteban El sistema fundamental es el sistema BICARBONATO/CARBONATO:  Ácido débil (H2CO3): Cede protones convirtiéndose en agua y CO2, que puede eliminarse por vía respiratoria.  Sales ionizadas (HCO3-): Captan protones, convirtiéndose en el ácido débil

El ácido débil como decíamos puede disociarse en CO2, de forma tan rápida que podría depletarse en muy poco tiempo; para ello tenemos el túbulo contorneado distal que cuando llega más agua (metabolito del H2CO3) es capaz de recomponer el bicarbonato. El protón que se desprende se cede a la orina, según la misma reacción:

La enzima utilizada es la anhidrasa carbónica Hay dos puntos clave para mantener el bicarbonato: 

Función pulmonar: Regula la PCO2. Es capaz de regular el pH rápidamente a través de la ventilación.



Función renal: Es capaz de recuperar el H2CO3 gastado excretando los hidrogeniones producidos:  Túbulo proximal: Reabsorbe el bicarbonato filtrado  Túbulo distal: Recupera el bicarbonato a partir de CO2 y agua. Además bombea el protón que se produce por transporte activo dependiente de aldosterona.

Los niveles de hidrogeniones que corresponden a un determinado pH son los siguientes:

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Alberto Gómez Esteban *Conceptos* Valores normales:

 Acidemia: Descenso del pH  Alcalemia: Aumento del pH  Acidosis: Tendencia a bajar el pH  Alcalosis: Tendencia a aumentar el pH

La ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBACH se utiliza para despejar el valores de pH y concentraciones de sustancias utilizando la pK (constante de disociación) de las mismas: en esta ecuación los protones equivalen al CO2.

Existen las siguientes situaciones: 

ACIDOSIS = pH por debajo de 7'40:  pCO2 alta: Acidosis respiratoria El bicarbonato estaría alto al cabo de 3-5 días, pero inicialmente puede estar normal  pCO2 baja: Acidosis metabólica



ALCALOSIS = pH por encima de 7'40:  pCO2 alta: Alcalosis metabólica compensada  pCO2 baja: Alcalosis respiratoria. El bicarbonato inicialmente puede ser normal, pero después teóricamente descendería.

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Nota: Lo que más pistas nos puede dar es el nivel de CO2 y oxígeno, tras ver el pH; que compensado no puede pasar a la situación contraria (p.e. una acidosis compensada es imposible que tenga un pH alcalótico). La compensación de CO2 es aguda y la veremos prácticamente siempre.

Anion gap Para comprender el concepto de anion gap o hiato aniónico, debemos tener en cuenta que el medio interno tiende a la electroneutralidad, es decir, a que las cargas eléctricas que existen en un momento dado en cada punto tiendan a 0. Las cargas en nuestro organismo están representadas por los iones, y por tanto, si tomáramos las cargas positivas (cationes) y les restáramos las cargas negativas (aniones), el resultado debería ser de 0; sin embargo la fórmula utiliza únicamente iones que se encuentran en grandes cantidades en el organismo (fundamentalmente son sodio, cloruro y bicarbonato), pese a que también hay otros muchos que si bien se encuentran de forma individual en muy poca cantidad, al sumarse obtenemos una cantidad significativa. El anion gap o hiato aniónico se trata de un concepto de resultas de una operación matemática que resta los iones más abundantes en el organismo, dado que hay muchos que no se miden, no existe una equivalencia entre ellos pese a que el medio interno es electroneutro.

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Alberto Gómez Esteban El cálculo del anion gap tiene una importancia relativa; numerosos procesos que producen ácido aumentan estas sustancias y con ello el numero de aniones no calculados, que son a lo que corresponde el anion gap; por tanto este concepto solamente sirve para saber la etiología de una acidosis. ¿Que falta en esta fórmula? Numerosas sustancias, generalmente de carga negativa que son individualmente tan poco numerosas que no pueden operarse; estas sustancias son las siguientes: - Proteínas aniónicas - Sulfatos - Fosfatos - Cetoácidos - Lactatos Si AUMENTA EL ANION GAP, debe ser por aumento de alguna de estas sustancias, o bien debido al aporte de ácidos exógenos. Esto causa reducción del bicarbonato para compensar la carga:

El anion gap alto equivale al concepto de ACIDOSIS NORMOCLORÉMICA, ya que si bajara el cloruro el anion gap (recordemos, representa iones no ponderables individualmente) no podría ser alto. Normalmente el anion que más aumenta en estas situaciones es el lactato. Si la acidosis cursa con ANION GAP NORMAL es por mal manejo de bicarbonato, pese a que en principio podríamos pensar que esto podría elevar el anion gap (se reduce un elemento que resta, por lo tanto el resultado debería ser más elevado), esto no ocurre así porque se produce un aumento compensatorio del cloruro:

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Cuando hay acidosis con anion gap normal, se debe a que disminuye el bicarbonato (esto da la acidosis) mientras que a la par se reabsorbe más cloruro para compensar las cargas negativas perdidas. Estas pérdidas de bicarbonato pueden ser: - Extrarrenales: Diarrea y otros - Renales: Acidosis tubulares.

*Conceptos clave*  El anion gap se dedica a restar a los cationes más numerosos, los aniones más numerosos ¿Qué pretendemos averiguar con esto? Si los aniones menos numerosos han aumentado o no.  Para comprender las modificaciones que ocurren con el anion gap en la acidosis siempre debemos tener en cuenta que cuando aumenta un anion siempre debe bajar otro, y viceversa.  Se trata de un concepto que sirve para saber si una acidosis se debe a depleción de bicarbonato, o al aumento de ácidos no volátiles.  Una situación de anion gap alto (acidosis normoclorémica) cursa primariamente con un aumento de ácidos no volátiles. Dado que son aniónicos, para mantener el medio interno estable eléctricamente, debe bajar el bicarbonato (si bien el motivo más importante por el cual baja es para neutralizar la acidez).  El ácido que más frecuentemente aumenta con el anion gap alto es el lactato.  Una situación de anion gap normal (acidosis hiperclorémica) cursa primariamente con depleción de bicarbonato, a lo cual el organismo responde aumentando la reabsorción de cloro.

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Acidosis metabólica Se define por una situación con las siguientes características en la gasometría: - pH bajo - Bicarbonato acusadamente bajo - CO2 bajo Puede ser por lo siguiente:

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 Aldosterona Se trata de un mineralocorticoide que hace lo siguiente: - Estimula la reabsorción de sodio - Estimula la depleción de potasio - Estimula la eliminación de hidrogeniones (pH urinario = 5) Esta hormona estimula la anhidrasa carbónica y el bombeo activo de protones a la luz del túbulo distal, de modo que alteraciones en la misma produce alteración del equilibrio hidroelectrolítico: 

ENFERMEDAD DE ADDISON: - Pérdida de sodio: El volumen corporal (VEC y VCE) se depletan, dando hipotensión e hiponatremia. También se produce hiperpotasemia. - Disminución de la secreción de protones = Acidosis metabólica



HIPERALDOSTERONISMO: - Ganancia de sodio: El volumen corporal (VEC y VCE) se repleta, dando hipertensión. - Hipopotasemia - Aumento de la secreción de protones: Alcalosis metabólica

Clasificación Existen 4 tipos de acidosis tubular renal: 

TIPO 1 (distal): Hay incapacidad del riñón para secretar distalmente los protones por la reacción de la anhidrasa carbónica: - Etiología:  Fármacos o tóxicos  Trastornos autoinmunes - Potasio sérico = normal o bajo - pH urinario = Alcalino (> 5'3)

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Alberto Gómez Esteban - Diagnóstico:  Disminuye el amonio, acidez titulable y citrato en orina.  Responde a sobrecarga ácida. 

TIPO 2 (proximal): Disminuye la reabsorción proximal de bicarbonato, de forma que se depleta perdiéndose en la orina. - Etiología: mieloma múltiple. - Potasio sérico = normal o bajo - pH urinario = Variable - Diagnóstico:  Respuesta a sobrecarga con bicarbonato sódico



TIPO 3 (mixta): Se producen ambas de las alteraciones antes descritas.



TIPO 4 (hiperkaliémica): Falla el mecanismo distal de excreción de hidrogeniones por defectos en la aldosterona: - Etiología:  Hipoaldosteronismo:  Enfermedad de Addison  Hipoaldosteronismo intersticial)

hiporreninémico

(nefropatía

diabética

o

 Pseudohipoaldosteronismo (resistencia tubular a la aldosterona) - Potasio sérico = Alto - pH urinario = Alcalino (> 5'3) - Diagnóstico = Medida de la renina y aldosterona plasmáticas. La única situación donde tendremos esta patología con niveles normales de aldosterona será en el pseudohipoaldosteronismo. Hay una diferencia enorme entre los otros tipos y el tipo 4; los primeros cursan siempre con hipopotasemia y el tipo 4 cursa con hiperpotasemia.

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Diagnóstico - pH bajo - Bicarbonato muy bajo - pCO2 baja - Anion gap variable

Manifestaciones clínicas 

CARDIOVASCULAR: - Arritmias - Depresión miocárdica - Disminución de resistencias vasculares periféricas La clínica se vuelve mucho más acusada con pH < 7'15



PULMONAR: - Aumento de la ventilación alveolar: Se encarga de aumentar la eliminación de CO2 para compensar el pH; sin embargo esta medida es limitada. - Taquipnea con aumento de la profundidad respiratoria (respiración de Kussmaul): Se trata del hallazgo exploratorio justificado por el aumento de la ventilación.



NEUROLÓGICA: - Depresión del sistema nervioso central



ÓSEA: - Desmineralización: Se observa únicamente en las acidosis crónicas.

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Tratamiento 

ACIDOSIS AGUDA: El tratamiento se basa en infundir bicarbonato: - Pauta de HCO-3= - Objetivo: Debemos aumentar el pH > 7'15 - 7'20  Cuidado con cetoacidosis diabética (según endocrino, ponemos bicarbonato sólo con pH < 7)  Cuidado con acidosis láctica - Productos:  Bicarbonato 1 M (1 mL = 1 mEq)  Bicarbonato 1/6 M (6 mL = 1 mEq) - Complicaciones:  Hipokaliemia  Sobrecarga de volemia  Hipernatremia  Tetania  Alcalosis de rebote post-tratamiento



ACIDOSIS CRÓNICA: El tratamiento consiste en dar bicarbonato, pero esta vez de forma oral. - Objetivo: Mantener el bicarbonato relativamente estable (16-20 mEq/L) - Pauta: Empíricamente damos bicarbonato oral hasta conseguir niveles aceptables en la analítica. - Casos especiales: Las acidosis tipo 4 (hipoaldosterónicas) necesitamos dar fluorhidrocortisona.

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Alcalosis metabólica Se define por una situación con las siguientes características en la gasometría: - pH normal o alto - Bicarbonato acusadamente alto - pCO2 alta Puede ser por lo siguiente: 

Alcalosis por contracción de volumen: Se debe a descensos del VCE



Pérdidas de ácidos: - Renales: Excreción renal de protones - Intestinal: Adenoma velloso o laxantes - Gástrica



Desplazamiento intracelular de protones e hipopotasemia



Aporte exógeno de alcalinos

Es más o menos fácil saberlo si vemos la tensión arterial: 

Normo-hipotensión: Se debe renales/gastrointestinales



HTA: Será probablemente un hiperaldosteronismo

a

contracción

de

volumen

debido

a

pérdidas

- Primario: Renina suprimida - Secundario: Renina aumentada Este cuadro "resume" las etiologías posibles de una alcalosis metabólica:

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Manifestaciones clínicas 

NEUROLÓGICAS: - Aumento de excitabilidad neuromuscular

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CARDIOVASCULARES: - Arritmias - Alta sensibilidad a digoxina

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PULMONARES: - Hipoventilación compensatoria

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METABÓLICAS: - Hipopotasemia 13

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Tratamiento 

PACIENTES SALINO-SENSIBLES: Son esencialmente los pacientes que acuden con depleción de volumen, por lo que administramos suero salino al 0'9%

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PACIENTES SALINO-RESISTENTES: - Tratamiento de causa - Espironolactona

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ALCALOSIS GRAVES REFRACTARIAS (pH > 7'6): - HCl en solución isotónica (150 mEq de HCl por cada 1 L de agua destilada) - Exceso de bicarbonato = - Hemodiálisis

Acidosis respiratoria Se debe a reducción de la ventilación alveolar, teniendo los siguientes datos en la gasometría: - pH normal o bajo - Bicarbonato alto - pCO2 acusadamente alta Si es aguda es muy grave, sobre todo debida a los síntomas neurológicos. Las formas crónicas suelen estar bien compensadas a nivel renal por lo que son mejor toleradas.

Tratamiento 

ACIDOSIS AGUDA: - Ventilación - Bicarbonato: Si pH...