26.5: Trastornos del equilibrio ácido-base
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- Identificar las tres variables sanguíneas consideradas al realizar un diagnóstico de acidosis o alcalosis
- Identificar la fuente de compensación por problemas de pH sanguíneo de origen respiratorio
- Identificar la fuente de compensación por problemas de pH sanguíneo de origen metabólico/renal
El pH normal de la sangre arterial está restringido a un rango muy estrecho de 7.35 a 7.45. Una persona que tiene un pH sanguíneo inferior a 7.35 se considera que está en acidosis (en realidad, “acidosis fisiológica”, porque la sangre no es realmente ácida hasta que su pH desciende por debajo de 7), y un pH continuo en sangre por debajo de 7.0 puede ser fatal. La acidosis presenta varios síntomas, incluyendo dolor de cabeza y confusión, y el individuo puede llegar a ser letárgico y fácilmente fatigado (Figura\(\PageIndex{1}\)). Se considera que una persona que tiene un pH sanguíneo superior a 7.45 se encuentra en alcalosis, y un pH por encima de 7.8 es fatal. Algunos síntomas de alcalosis incluyen deterioro cognitivo (que puede progresar a inconsciencia), hormigueo o entumecimiento en las extremidades, espasmos y espasmos musculares, y náuseas y vómitos. Tanto la acidosis como la alcalosis pueden ser causadas por trastornos metabólicos o respiratorios.
Como se discutió anteriormente en este capítulo, la concentración de ácido carbónico en la sangre depende del nivel de CO 2 en el cuerpo y la cantidad de gas CO 2 exhalado a través de los pulmones. Así, la contribución respiratoria al equilibrio ácido-base se suele discutir en términos de CO 2 (más que de ácido carbónico). Recuerde que una molécula de ácido carbónico se pierde por cada molécula de CO 2 exhalada, y se forma una molécula de ácido carbónico por cada molécula de CO 2 retenida.
Acidosis metabólica: deficiencia primaria de bicarbonato
La acidosis metabólica ocurre cuando la sangre es demasiado ácida (pH por debajo de 7.35) debido a muy poco bicarbonato, una condición llamada deficiencia primaria de bicarbonato. Al pH normal de 7.40, la relación de bicarbonato a tampón de ácido carbónico es de 20:1. Si el pH de la sangre de una persona cae por debajo de 7.35, entonces está en acidosis metabólica. La causa más común de acidosis metabólica es la presencia de ácidos orgánicos o cetonas excesivas en la sangre. En la\(\PageIndex{1}\) tabla se enumeran algunas otras causas de acidosis metabólica.
| Causas comunes de acidosis metabólica y metabolitos sanguíneos | |
|---|---|
| Causa | Metabolito |
| Diarrea | Bicarbonato |
| Uremia | Ácidos fosfórico, sulfúrico y láctico |
| Cetoacidosis diabética | Aumento de cetonas |
| Ejercicio extenuante | Ácido láctico |
| Metanol | Ácido fórmico* |
| Paraldehído | Ácido β-hidroxibutírico* |
| isopropanol | Ácido propiónico* |
| Etilenglicol | Ácido glicólico y algunos ácidos oxálico y fórmico* |
| Salicilato/aspirina | Ácido sulfasalicílico (SSA) * |
Las tres primeras de las ocho causas de acidosis metabólica enumeradas son afecciones médicas (o fisiológicas inusuales). El ejercicio extenuante puede ocasionar acidosis metabólica temporal debido a la producción de ácido láctico. Las últimas cinco causas resultan de la ingestión de sustancias específicas. La forma activa de la aspirina es su metabolito, el ácido sulfasalicílico. Una sobredosis de aspirina provoca acidosis debido a la acidez de este metabolito. La acidosis metabólica también puede resultar de la uremia, que es la retención de urea y ácido úrico. La acidosis metabólica también puede surgir de la cetoacidosis diabética, en donde un exceso de cetonas está presente en la sangre. Otras causas de acidosis metabólica son una disminución en la excreción de iones hidrógeno, que inhibe la conservación de los iones bicarbonato, y la pérdida excesiva de iones bicarbonato a través del tracto gastrointestinal debido a la diarrea.
Alcalosis Metabólica: Exceso de bicarbonato primario
La alcalosis metabólica es lo opuesto a la acidosis metabólica. Ocurre cuando la sangre es demasiado alcalina (pH superior a 7.45) debido al exceso de bicarbonato (llamado exceso de bicarbonato primario).
Un exceso transitorio de bicarbonato en la sangre puede seguir a la ingestión de cantidades excesivas de bicarbonato, citrato o antiácidos para afecciones como reflujo de ácido estomacal, conocido como acidez estomacal. La enfermedad de Cushing, que es la hipersecreción crónica de la hormona adrenocorticotrófica (ACTH) por la glándula pituitaria anterior, puede causar alcalosis metabólica crónica. La sobresecreción de ACTH da como resultado niveles elevados de aldosterona y una mayor pérdida de potasio por excreción urinaria. Otras causas de alcalosis metabólica incluyen la pérdida de ácido clorhídrico del estómago a través del vómito, el agotamiento de potasio por el uso de diuréticos para la hipertensión y el uso excesivo de laxantes.
Acidosis respiratoria: Exceso de ácido carbónico primario/CO 2
La acidosis respiratoria ocurre cuando la sangre es demasiado ácida debido a un exceso de ácido carbónico, resultante de demasiado CO 2 en la sangre. La acidosis respiratoria puede ser el resultado de cualquier cosa que interfiera con la respiración, como neumonía, enfisema o insuficiencia cardíaca congestiva.
Alcalosis respiratoria: Deficiencia primaria de ácido carbónico/CO 2
La alcalosis respiratoria ocurre cuando la sangre es excesivamente alcalina debido a una deficiencia de ácido carbónico y niveles de CO 2 en la sangre. Este padecimiento suele ocurrir cuando se exhala demasiado CO 2 de los pulmones, como ocurre en la hiperventilación, que es la respiración que es más profunda o más frecuente de lo normal. Una frecuencia respiratoria elevada que conduce a hiperventilación puede deberse a malestar emocional extremo o miedo, fiebre, infecciones, hipoxia o niveles anormalmente altos de catecolaminas, como epinefrina y norepinefrina. Sorprendentemente, la sobredosis de aspirina (toxicidad del salicilato) puede provocar alcalosis respiratoria a medida que el cuerpo trata de compensar la acidosis inicial.
Mira este video para ver una demostración del efecto que tiene la altitud en el pH de la sangre. ¿Qué efecto tiene la altura sobre el pH de la sangre y por qué?
Mecanismos de Compensación
Existen diversos mecanismos compensatorios para mantener el pH de la sangre dentro de un rango estrecho, incluyendo tampones, respiración y mecanismos renales. Aunque los mecanismos compensatorios suelen funcionar muy bien, cuando uno de estos mecanismos no está funcionando correctamente (como la insuficiencia renal o la enfermedad respiratoria), tienen sus límites. Si el pH y la relación de bicarbonato a ácido carbónico cambian de manera demasiado drástica, es posible que el cuerpo no pueda compensar. Además, los cambios extremos en el pH pueden desnaturalizar las proteínas. El daño extenso a las proteínas de esta manera puede resultar en la interrupción de los procesos metabólicos normales, daños graves en los tejidos y, en última instancia, la muerte.
Compensación Respiratoria
La compensación respiratoria por acidosis metabólica aumenta la frecuencia respiratoria para expulsar el CO 2 y reajustar la relación bicarbonato a ácido carbónico al nivel de 20:1. Este ajuste puede ocurrir en cuestión de minutos. La compensación respiratoria por alcalosis metabólica no es tan hábil como su compensación por acidosis. La respuesta normal del sistema respiratorio al pH elevado es aumentar la cantidad de CO 2 en la sangre disminuyendo la frecuencia respiratoria para conservar CO 2. Hay un límite a la disminución de la respiración, sin embargo, que el cuerpo puede tolerar. Por lo tanto, la vía respiratoria es menos eficiente para compensar la alcalosis metabólica que la acidosis.
Compensación Metabólica
La compensación metabólica y renal de enfermedades respiratorias que pueden crear acidosis gira en torno a la conservación de los iones bicarbonato. En casos de acidosis respiratoria, el riñón aumenta la conservación de bicarbonato y secreción de H + a través del mecanismo de intercambio discutido anteriormente. Estos procesos incrementan la concentración de bicarbonato en la sangre, restableciendo las concentraciones relativas adecuadas de bicarbonato y ácido carbónico. En los casos de alcalosis respiratoria, los riñones disminuyen la producción de bicarbonato y reabsorben H + del fluido tubular. Estos procesos pueden estar limitados por el intercambio de potasio por las células renales, que utilizan un mecanismo de intercambio K + -H + (antiportador).
Diagnóstico de acidosis y alcalosis
Las pruebas de laboratorio de pH, presión parcial de CO 2 (PCo 2) y HCO 3, pueden identificar acidosis y alcalosis, indicando si el desequilibrio es respiratorio o metabólico, y la medida en que funcionan los mecanismos compensatorios. El valor de pH de la sangre, como se muestra en la Tabla\(\PageIndex{2}\), indica si la sangre está en acidosis, el rango normal, o alcalosis. Los valores de PCo 2 y HCO 3 total ayudan a determinar si la afección es metabólica o respiratoria, y si el paciente ha podido compensar el problema. En la tabla se\(\PageIndex{1}\) enumeran las condiciones y resultados de laboratorio que se pueden utilizar para clasificar estas condiciones. Los desequilibrios ácido-base metabólicos suelen ser el resultado de una enfermedad renal, y el sistema respiratorio suele responder para compensar.
| Tabla\(\PageIndex{2}\): Tipos de acidosis y alcalosis | |||
|---|---|---|---|
| pH | PCo 2 | Total HCO 3 — | |
| Acidosis metabólica | ↓ | N, luego ↓ | ↓ |
| Acidosis respiratoria | ↓ | ↑ | N, luego ↑ |
| Alcalosis metabólica | ↑ | N, entonces↑ | ↑ |
| Alcalosis respiratoria | ↑ | ↓ | N, luego ↓ |
| Valores de referencia (arteriales): pH: 7.35—7.45; PCo 2: macho: 35—48 mm Hg, hembra: 32—45 mm Hg; bicarbonato venoso total: 22—29 mM. N denota normal; ↑ denota un valor ascendente o aumentado; y ↓ denota un valor decreciente o disminuido. | |||
La acidosis metabólica es problemática, ya que cantidades de bicarbonato inferiores a lo normal están presentes en la sangre. El PCo 2 sería normal al principio, pero si se ha producido una compensación, disminuiría a medida que el cuerpo restablecería la proporción adecuada de bicarbonato y ácido carbónico/CO 2.
La acidosis respiratoria es problemática, ya que el exceso de CO 2 está presente en la sangre. Los niveles de bicarbonato serían normales al principio, pero si se ha producido una compensación, aumentarían en un intento de restablecer la proporción adecuada de bicarbonato y ácido carbónico/CO 2.
La alcalosis se caracteriza por un pH superior a lo normal. La alcalosis metabólica es problemática, ya que el pH elevado y el exceso de bicarbonato están presentes. El PCo 2 volvería a ser normal al principio, pero si se ha producido una compensación, aumentaría a medida que el cuerpo intenta restablecer las proporciones adecuadas de bicarbonato y ácido carbónico/CO 2.
La alcalosis respiratoria es problemática, ya que la deficiencia de CO 2 está presente en el torrente sanguíneo. La concentración de bicarbonato sería normal al principio. Sin embargo, cuando se produce la compensación renal, la concentración de bicarbonato en la sangre disminuye a medida que los riñones intentan restablecer las proporciones adecuadas de bicarbonato y ácido carbónico/CO 2 eliminando más bicarbonato para llevar el pH al rango fisiológico.
Revisión del Capítulo
La acidosis y la alcalosis describen condiciones en las que la sangre de una persona es, respectivamente, demasiado ácida (pH inferior a 7.35) y demasiado alcalina (pH superior a 7.45). Cada una de estas afecciones puede ser causada ya sea por problemas metabólicos relacionados con los niveles de bicarbonato o por problemas respiratorios relacionados con los niveles de ácido carbónico y CO 2. Varios mecanismos compensatorios permiten que el cuerpo mantenga un pH normal.
Preguntas de Enlace Interactivo
P. Mire este video para ver una demostración del efecto que tiene la altitud en el pH de la sangre. ¿Qué efecto tiene la altura sobre el pH de la sangre y por qué?
Respuesta: Debido a que se reduce el oxígeno, la frecuencia respiratoria aumenta para acomodarse, y la hiperventilación elimina el CO 2 más rápido de lo normal, lo que resulta en alcalosis.
Preguntas de revisión
P. ¿Cuál de las siguientes causas de acidosis metabólica?
A. pérdida excesiva de HCl
B. aumento de aldosterona
C. diarrea
D. Uso prolongado de diuréticos
Respuesta: C
P. ¿Cuál de las siguientes causas de acidosis respiratoria?
A. enfisema
B. baja en sangre K +
C. aumento de aldosterona
D. aumento de cetonas en sangre
Respuesta: A
P. A un pH de 7.40, la relación de ácido carbónico es ________.
A 35:1
B. 4:1
C. 20:1
D. 3:1
Respuesta: C
P. ¿Cuál de los siguientes se caracteriza como alcalosis metabólica?
A. aumento del pH, disminución de PCo 2, disminución de HCO 3 —
B. aumento del pH, aumento de PCo 2, aumento de HCO 3 —
C. disminución del pH, disminución de PCo 2, disminución de HCO 3 —
D. disminución del pH, aumento de PCo 2, aumento de HCO 3 —
Respuesta: B
Preguntas de Pensamiento Crítico
P. Estudio de caso: Bob es un varón de 64 años ingresado en la sala de urgencias por asma. Sus resultados de laboratorio son los siguientes: pH 7.31, PCo 2 superior a lo normal y HCO total 3 —también superior a lo normal. Clasificar su equilibrio ácido-base como acidosis o alcalosis, y como metabólico o respiratorio. ¿Hay evidencia de indemnización? Proponer el mecanismo por el cual el asma contribuyó a los resultados de laboratorio vistos.
A. La acidosis respiratoria está presente como lo demuestra la disminución del pH y el aumento de PCo 2, con alguna compensación como lo demuestra el aumento de HCO total 3 —. Su asma ha comprometido sus funciones respiratorias, y el exceso de CO 2 está siendo retenido en su sangre.
P. Estudio de caso: Kim es una mujer de 38 años ingresada en el hospital por bulimia. Sus resultados de laboratorio son los siguientes: pH 7.48, PCo 2 en el rango normal y HCO 3 total — superior a lo normal. Clasificar su equilibrio ácido-base como acidosis o alcalosis, y como metabólico o respiratorio. ¿Hay evidencia de indemnización? Proponer el mecanismo por el cual la bulimia contribuyó a los resultados de laboratorio vistos.
A. La alcalosis metabólica está presente como se evidencia por el aumento del pH y el aumento de HCO 3 —, sin compensación como se ve en el PCo 2 normal. La bulimia ha provocado una pérdida excesiva de ácido clorhídrico del estómago y una pérdida de iones de hidrógeno del cuerpo, resultando en un exceso de iones bicarbonato en la sangre.
Glosario
- acidosis metabólica
- condición en la que una deficiencia de bicarbonato hace que la sangre sea demasiado ácida
- alcalosis metabólica
- condición en la que un exceso de bicarbonato hace que la sangre sea demasiado alcalina
- acidosis respiratoria
- condición en la que un exceso de ácido carbónico o CO 2 hace que la sangre sea demasiado ácida
- alcalosis respiratoria
- condición en la que una deficiencia de los niveles de ácido carbónico/CO 2 hace que la sangre sea demasiado alcalina