Acidoza și alcaloza (1)

Voi începe cu mici clarificări în ceea ce priveşte echilibrul normal acido-bazic. pH-ul arterial sistemic este menţinut între 7,35 şi 7,45 prin sisteme chimice tampon intra şi extracelulare, precum şi prin mecanisme de reglare respiratorii şi renale. Controlul presiunii arteriale a CO₂ (PaCO₂) prin intermediul sistemului nervos central, precum şi controlul bicarbonatului plasmatic la nivelul rinichilor determină o stabilizare a pH-ului arterial prin excreţia sau retenţia de acizi sau baze.

Componentele metabolice şi respiratorii care reglează pH-ul sistemic sunt descrise de ecuaţia Henderson-Hasselbalch (care nu o voi descrie aici). În cea mai mare parte a situaţiilor, producţia şi excreţia de CO₂ sunt în echilibru şi PaCO₂ normală este menţinută în jurul valorii de 40 mmHg. Excreţia scăzută de CO₂ produce hipercapnie, iar excreţia exagerată produce hipocapnie.

Totuşi, în aceste situaţii producţia şi excreţia sunt echilibrate din nou şi se stabileşte o nouă valoare a PaCO₂. Deci, PaCO₂ este reglată primar prin intermediul factorilor nervoşi respiratori şi nu ca urmare a producţiei de CO₂. Hipercapnia este mai frecvent rezultatul hipoventilaţiei decât al creşterii producţiei de CO₂. Creşterea sau scăderea PaCO₂ reprezintă afectări ale controlului nervos respirator sau sunt date de modificări compensatorii ca răspuns la scăderea primară a concentraţiei plasmatice de HCO^3-.

Modificările primare ale PaCO₂ pot determina acidoză sau alcaloză, după cum PaCO₂ este deasupra sau dedesubtul valorii normale de 40 mmHg (acidoză sau respectiv alcaloză respiratorie). Modificarea primară a PaCO₂ implică tamponare celulară şi adaptare renală, un proces lent, care devine mai eficient pe măsură ce trece timpul. Modificările primare  ale HCO^3- plasmatic ca rezultat al factorilor metabolici sau renali determină modificări compensatorii ale ventilaţiei, care micşorează variaţiile pH-ului sanguin ce s-ar produce altminteri.

Aceste variaţii respiratorii se referă la modificări secundare sau compensatorii din moment ce ele apar ca răspuns la modificările metabolice primare. Rinichii reglează HCO3- plasmatic prin trei mecanisme majore: 1. "reabsorbţia" HCO3- filtrat, 2. formarea de acid titrabil şi 3. excreţia de NH4- filtrată, tubii renali trebuie deci, să secrete 4.000 mmoli ioni de hidrogen. 80 sau 90% din HCO3- sunt reabsorbiţi în tubul proximal. Nefronul distal reabsoarbe protonii rămaşi şi secretaţi, care provin din metabolism, pentru a menţine pH-ul sistemic.

Cu toate că această cantitate de protoni, de 40-60 mmoli/ zi este mică, este necesar să fie secretată pentru a preveni pozitivarea cronică a balanţei de H şi acidoza metabolică. Această cantitate de protoni secretaţi este reprezentată în urină de aciditatea titrabilă şi ionii de NH4+. Producţia şi excreţia de NH4+ sunt alterate în insuficienţa renală cronică, hiperpotasemie şi acidoză tubulară renală. Pe scurt, aceste răspunsuri reglatorii, incluzând tamponarea chimică, reglarea PaCO2 de către sistemul respirator şi a HCO3- prin intermediul rinichilor, acţionează în comun pentru a menţine un pH sistemic arterial între 7,35 şi 7,45.

Să procedăm la abordarea diagnosticului diferitelor tipuri generale de dezechilibre. Cele mai comune dezechilibre sunt afecţiunile simple acido-bazice cum ar fi acidoza sau alcaloza metabolică şi acidoza sau alcaloza respiratorie. Deoarece compensarea nu este completă, pH-ul în dezechilibrele simple este anormal. Situaţii clinice mai complicate se întâlnesc în dezechilibrele mixte acido-bazice.

Să începem cu dezechilibrele acido-bazice simple. Afectările primare respiratorii (modificările primare ale PaCO2) implică răspunsuri secundare metabolice (modificări secundare ale HCO3-), iar modificările primare metabolice necesită răspunsuri respiratorii predictibile. Modificările primare ale PaCO2 sau HCO3- afectează pH-ul sistemic şi determină acidoză sau alcaloză. Pentru a ilustra aceasta, acidoza metabolică determinată de o scădere a acizilor endogeni (ex. cetoacidoză) scade bicarbonatul din lichidul extracelular, scăzând astfel pH-ul extracelular.

Ca rezultat, PaCO2 este aşteptat să scadă cu 1,25 mmHg pentru fiecare mmol/ l scădere a HCO3-. Deci, un pacient cu acidoză metabolică şi cu HCO3- de aproximativ 12 mmoli/ l este de aşteptat să aibă o PaCO2 între 24 şi 28 mmHg. Valori ale PaCO2 sub 24 sau mai mari de 28 mmHg definesc un dezechilibru mixt (acidoză metabolică şi alcaloză respiratorie sau alcaloză metabolică şi acidoză respiratorie). O altă cale de a preciza oportunitatea răspunsului HCO3- sau PaCO2 constă în folosirea unei nomograme acid-bază.

Dar, important de reţinut, cel mai frecvent vom avea de a face cu dezechilibre acido-bazice mixte. Ele sunt definite ca şi afecţiuni care coexistă independent, nu neapărat ca răspunsuri compensatorii şi sunt observate deseori la pacienţii din unităţile de terapie intensivă. La fel ca şi în cazul dezechilibrelor acido-bazice simple, diagnosticul diferenţial pentru fiecare din afecţiunile mixte trebuie considerate în lumina contextului clinic.

Acidoza mixtă respiratorie şi metabolică sau alcaloza mixtă respiratorie şi metabolică pot conduce la valori extrem de periculoase ale pH-ului. Un pacient cu cetoacidoză diabetică (acidoză metabolică) poate dezvolta o problemă respiratorie independentă conducând la acidoză sau alcaloză respiratorie. Pacienţii cu boală pulmonară subiacentă pot să nu răspundă la acidoza metabolică printr-un răspuns ventilator adecvat din cauza insuficienţei respiratorii severe.

Astfel, suprapunerea acidozei respiratorii peste acidoza metabolică poate conduce la o acidemie severă cu evoluţie gravă. Când acidoza şi alcaloza metabolică coexistă la acelaşi pacient, pH-ul poate fi normal sau aproape normal. Când pH-ul este normal, o creştere a "găurii anionice" denotă prezenţa acidozei metabolice. Un pacient diabetic cu cetoacidoză poate avea o disfuncţie renală care conduce la acidoză metabolică simultană.

Pacienţii care au ingerat o supradoză de combinaţii medicamentoase cum ar fi sedative şi salicilaţi, pot avea tulburări mixte ca rezultat al răspunsului acidobazic la fiecare medicament (acidoză metabolică asociată cu acidoză respiratorie sau respectiv alcaloză respiratorie). Şi mai complexe sunt tulburările acidobazice triple. De exemplu, pacienţi cu acidoză metabolică determinată de cetoacidoza alcoolică pot dezvolta alcaloză metabolică prin vomismente peste care se suprapune alcaloza respiratorie dată de hiperventilaţia din disfuncţia hepatică sau din abstinenţa etanolică.

În cazul diagnosticului dezechilibrelor acido-bazice, pentru măsurarea gazelor sanguine trebuie ţinut cont de faptul că recoltarea probelor de sânge arterial se face fără a întrebuinţa o cantitate mare de heparină. Când se determină concentraţia gazelor din sângele arterial în laboratorul clinic, se măsoară atât pH-ul, cât şi PaCO2, iar HCO3- este calculat prin ecuaţia Henderson-Hasselbalch. Această valoare calculată trebuie comparată cu HCO3- măsurat (CO2 total) odată cu electroliţii.

Aceste două valori trebuie să difere cu cel mult 2 mmoli/ l. Dacă diferenţa este mai mare, aceste două valori nu trebuiesc luate în considerare simultan, existând posibilitatea unei erori de laborator sau a unei erori apărute în calculul HCO3-. După verificarea valorilor acidobazice sanguine putem identifica cu precizie dezechilibrul acidobazic. Cele mai frecvente cauze de dezechilibru acido-bazice ar trebui reţinute pe parcursul anamnezei, ca indicii ale etiologiei. De exemplu, insuficienţa renală cronică aparţine cauzelor de acidoză metabolică, iar vomismentele cronice produc frecvent alcaloză metabolică.

Pacienţii cu pneumonie, sepsis sau insuficienţă cardiacă au frecvent alcaloză respiratorie, iar pacienţii cu boală pulmonară cronică obstructivă sau cei cu supradoză de sedative fac frecvent acidoză respiratorie.

Anamneza medicamentelor ingerate este importantă deoarece diureticele tiazidice şi de ansă pot provoca alcaloză metabolică, iar inhibitorii anhidrazei carbonice, acetazolamida, pot determina acidoză metabolică. Recoltarea de sânge pentru determinarea electroliţilor şi pentru dozarea gazelor din sângele arterial se fac simultan înainte de începerea terapiei, deoarece o creştere a HCO3- apare atât în alcaloza metabolică cât şi în acidoza respiratorie. În contrast, o scădere a HCO3- apare în acidoza metabolică şi alcaloza respiratorie.

Acidoza metabolică conduce la hiperpotasemie ca rezultat al schimbului celular al H+ cu K+ sau Na+. Pentru fiecare scădere a pH-ului sanguin cu 0,1, K+ plasmatic creşte cu 0,6 mmoli/ l. Această relaţie nu este invariabilă. Cetoacidoza diabetică, acidoza lactică, diaree şi acidoza tubulară renală sunt frecvent asociate cu depleţia de K+.

Să vedem acum ce este cu gaura anionică (hiatusul anionic) de care aminteam anterior. Toate evaluările dezechilibrelor acido-bazice ar trebui să includă un calcul simplu al găurii anionice (GA), reprezentând acei anioni plasmatici nemăsurabili (în mod normal 10-12 mmoli/ L) şi se calculează ca diferenţa dintre existentul de Na+ şi existentul de Cl- + NCO3-. Anionii care nu pot fi măsuraţi includ proteine anionice, fosfaţii, sulfaţii şi anionii organici.

Când anionii acizi, cum ar fi acetoacetatul şi lactatul se acumulează în lichidul extracelular, GA creşte, determinând o acidoză cu GA mare. O creştere a GA poate fi dată de o scădere a cationilor nemăsuraţi (calciu, magneziu, potasiu) sau o creştere a anionilor nemăsurabili. În plus, GA poate creşte secundar unei creşteri a albuminei anionice fie prin creşterea concentraţiei albuminei, fie prin alcaloză care alterează sarcina albuminei.

O scădere a GA poate fi dată de: 1. creşterea cationilor nemăsurabili, 2. prezenţa de cationi anormali în sânge, cum  ar fi litiul (intoxicaţia cu litiu) sau imunoglobulinele cationice (discrazia plasmo-celulară), 3. o scădere a concentraţiei albuminei anionice plasmatice, 4. o scădere a încărcăturii anionice efective a albuminei prin acidoză sau 5. hipervâscozitate şi hiperlipemie severă care pot duce la o subestimare a concentraţiei sodiului şi clorului.

În faţa unei albumine serice normale, o GA mare este dată frecvent de acizii care nu conţin clor, dar conţin anioni organici (fosfaţi, sulfaţi), organici (cetoacizi, lactat, anioni organici uremici), exogeni (salicilaţi sau toxine ingerate cu producţie de acid organic) sau anioni neidentificaţi. Prin definiţie, o acidoză cu GA mare are două caracteristici: un HCO3- scăzut şi o GA mare. Ultima este prezentă chiar dacă suprapunerea unui dezechilibru acido-bazic adiţional modifică HCO3- independent.

O acidoză metabolică cu GA mare prezentă simultan cu o acidoză respiratorie cronică sau alcaloză metabolică reprezintă o situaţie în care HCO3- poate fi normal sau chiar crescut. Oricum, GA este crescută şi Cl- este scăzut. În mod similar, valori normale pentru HCO3-, PaCO2 şi pH nu implică absenţa unui dezechilibru acido-bazic.

De exemplu, un alcoolic poate dezvolta în urma vomismentelor alcaloză metabolică cu pH 7,55, PaCO2 de 48 mmHg, HCO3- ed 40 mmoli/ l, Na+ de 135, Cl- de 80 şi K+ de 2,8. Dacă un asemenea pacient dezvoltă o cetoacidoză alcoolică suprapusă, cu concentraţia beta-hidroxibutiratului de 15 mM, pH-ul arterial va scădea la 7,4, HCO3- la 25 mmoli/ l şi PaCO2 la 40 mmHg. Deşi gazele sanguine sunt normale, GA este crescută la 26 mmoli/ l, indicând o suferinţă mixtă cu alcaloză şi acidoză metabolică.

Gata pentru azi! Mâine "discutăm" despre acidoza metabolică.

Un week-end plin de bucurie, linişte, înţelegere, dragoste şi recunoştinţă!

Dorin, Merticaru