9.5: El Gran Debate Transatlántico Ácido-Base

El enfoque de evaluación de los trastornos ácido-base utilizado en este texto en línea se conoce como el enfoque de Boston. Los investigadores que promueven este enfoque son de Boston. Un método alternativo de evaluación promovido por Astrup y Siggaard-Anderson de Copenhague utiliza el enfoque de Exceso de Base. En ocasiones las diferencias entre los dos grupos han suscitado controversia (llamado el 'Gran Debate Acido-Base Transatlántico' por Bunker en 1965). Muchas de las diferencias entre ambos grupos persisten y es importante tener cierta comprensión de los temas involucrados. La polémica ha sido revuelta recientemente por Severinghaus (1993) quien favorece el enfoque de Copenhague.

La idea básica es que necesitamos una forma de cuantificar los diversos trastornos ácido-base. Esto nos dice la gravedad de la alteración ácido-base y esta es información clínica importante. También necesitamos determinar si la compensación del cuerpo por el trastorno ácido-base es apropiada. De no ser así, esto indica la presencia de un segundo trastorno ácido-base.

Antecedentes del enfoque de Copenhague

Los trastornos ácido-base se clasifican como de origen respiratorio (cambio primario en PCo ₂) o de origen metabólico (cambio primario en ácidos fijos). Algunas preguntas básicas a responder por cualquier enfoque son:

• ¿Cómo se puede determinar la magnitud de un trastorno respiratorio?
• ¿Cómo se puede determinar la magnitud de un trastorno metabólico?

Los trastornos respiratorios se cuantifican por la cantidad de cambio en PCo ₂ en la sangre arterial. Si el PCo ₂ está más lejos de su valor normal, entonces se presenta un trastorno mayor. Esto parece bastante simple ya que el CO ₂ es el ácido respiratorio y se puede medir fácilmente.

Los trastornos metabólicos se cuantifican por la cantidad de exceso de ácidos fijos (los ácidos metabólicos) presentes en la sangre. Si están presentes más ácidos fijos, entonces se presenta un trastorno de mayor magnitud. Esto es lo suficientemente claro pero en un trastorno metabólico en particular, puede que no sepamos cuáles son los ácidos fijos particulares que están causando la acidosis. En efecto, puede haber más de un tipo involucrado.

¿Es factible medir todos los ácidos fijos posibles?

No. PERO podemos estimar la cantidad total de exceso de ácido fijo presente indirectamente.

El argumento va así:
1. El amortiguamiento de los ácidos fijos en el fluido extracelular es predominantemente por bicarbonato.
2. Una molécula de bicarbonato reaccionará con una molécula H ⁺ producida por una molécula de ácido fijo.
3. Entonces [HCO ₃ ^-] disminuirá en una molécula por cada molécula de ácido fijo presente.
4. Por lo tanto, la cantidad total de ácidos fijos en exceso debe ser igual a la cantidad en la que la concentración de bicarbonato desciende de su valor habitual.

Conclusión: La magnitud del trastorno metabólico (en la ECF) puede cuantificarse indirectamente por la cantidad de cambio en el [HCO ₃ ^-]. Esto parece una mejora porque ahora solo hay una cantidad para medir y también es fácil de 'medir' (el bicarbonato no se mide realmente en una máquina de gas en sangre sino que se calcula, usando la ecuación de Henderson-Hasselbalch, sustituyendo en esta ecuación los valores medidos de pH y PCo ₂).

Pero hay otros problemas:

• La suposición implícita hasta el momento de que PCo ₂ y HCO ₃ ^- son independientes entre sí no es correcta (Lo que esto significa es que los cambios en el PCo ₂ también cambiarán el nivel de bicarbonato porque estos 2 compuestos están en equilibrio químico . Esto interfiere con la utilidad de los cambios en el bicarbonato como una forma de cuantificar el componente metabólico de un trastorno ácido-base debido a que los trastornos respiratorios también alteran el HCO basal ₃ ^-)
• El amortiguamiento por el HCO ₃ ^- en la muestra de sangre no es representativo del amortiguamiento por la ECF en su conjunto (Lo que esto significa es que debido a que la sangre es un mejor tampón que ECF en su conjunto entonces hacer sus mediciones en una máquina de gases en sangre en sangre no lo hará darte resultados representativos de toda la ECF. La sangre es un mejor tampón que la ECF completa debido a su contenido de hemoglobina tampón.)
• La suposición de que todos los tampones de los ácidos metabólicos son por HCO ₃ ^- y no otros tampones ECF no medidos no es totalmente correcta.
• Se ignora el tampón por tampones intracelulares
• El sistema evalúa la compensación como otro trastorno primario

El enfoque de Copenhague ha desarrollado varias 'soluciones' para hacer frente a algunos de estos problemas.

Como se indicó anteriormente, el PCo ₂ y el [HCO ₃ ^-] no son independientes entre sí como el argumento hasta ahora ha asumido tácitamente. Un incremento en el PCo ₂ provocará un incremento en [HCO ₃ ^-]. Esto ocurre debido a la Ley de Acción de Masas en la siguiente ecuación:

\[ CO_{2} + H_{2}O \Leftrightarrow H_{2}CO_{3} \Leftrightarrow H^{+} + HCO_{3}^{-} \]

Esto es un problema porque un cambio en el ácido respiratorio está cambiando la línea base utilizada para la evaluación del trastorno metabólico. Lo que necesitamos es alguna forma de evaluar el trastorno metabólico que corrija o permita esta interacción entre CO ₂ y HCO ₃ ^-.

Se han propuesto varios índices independientes de PCo ₂ como adecuados para este propósito:

• Bicarbonato estándar
• Base de búfer
• Exceso de Base

El bicarbonato estándar es la concentración de bicarbonato de una muestra cuando el PCo ₂ se ha ajustado (o estandarizado) a 40 mmHg a una temperatura de 37°C, lo que eliminaría la influencia de los cambios en el PCo ₂ al ver cuál sería el [HCO ₃ ^-] si el componente respiratorio se hizo igual para todas las mediciones. El término fue introducido por Jorgensen & Astrup en 1957 pero conceptualmente es lo mismo que la idea de un 'pH estándar' (a pCo ₂ de 40mmHg y temperatura de 37° C) introducida por Henderson mucho antes.

La base tampón es una medida de la concentración de todos los tampones presentes en plasma o sangre.

Exceso de Base (BE) es una medida de hasta qué punto Buffer Base ha cambiado de su valor normal y fue introducido por Astrup y Siggaard-Andersen en 1958. El BE en sangre completa es independiente del PCo ₂ en la muestra cuando se mide en la máquina de gas en sangre. El BE se propone como una medida de la magnitud del trastorno metabólico porque evalúa todos los tampones extracelulares (en la muestra de sangre) y es independiente de PCo ₂ (in vitro). Desafortunadamente, hay varios problemas con el uso de BE de esta manera. Por ejemplo:

• No es independiente de PCo ₂ in vivo (Esto se debe a que la sangre -que contiene hemoglobina- es un mejor tampón que la ECF total
• No distingue la compensación por un trastorno respiratorio de la presencia de un trastorno metabólico primario

Si se calcula BE para una concentración de hemoglobina de 30 o 50 g/l en lugar de la hemoglobina real, las diferencias entre el comportamiento in vitro e in vivo pueden eliminarse en su mayoría (Ver Severinghaus, 1976). Esta [Hb] inferior se considera la [Hb] efectiva de toda la ECF (es decir, cuál sería la [Hb] si la hemoglobina se distribuyera por toda la ECF en lugar de solo el compartimento intravascular). Esto intenta eliminar el error introducido por la suposición incorrecta de que el buffering de la sangre es el mismo que el buffering por toda la ECF.

La gama Radiometer de máquinas de gas en sangre se fabrican en Copenhague y se utilizan con mucho éxito en todo el mundo. Estas máquinas proporcionan una impresión con la familia completa de variables de gases en sangre de tipo Copenhague para quienes estén interesados. Otras marcas de máquinas suelen seguir esta práctica para que puedan sobrevivir en el competitivo mercado. Esto ayuda en la supervivencia del enfoque de Copenhague.

Antecedentes del enfoque de Boston

El método alternativo para cuantificar los trastornos ácido-base ha sido desarrollado por investigadores de Boston (eg Schwartz & Relman). Este enfoque de Boston es el método utilizado hasta ahora en este libro y las seis reglas de cabecera se han esbozado en la sección 9.3

Este enfoque se basa en un trabajo experimental real en humanos (por ejemplo, titulaciones de todo el cuerpo) más que en muestras de sangre en una máquina.

El objetivo ha sido determinar la magnitud de la compensación que se produce a grados de perturbación ácido-base.

Estos resultados se basan en procesos amortiguadores y compensatorios que afectan a todo el cuerpo en lugar de solo a la sangre. Adicionalmente, se puede determinar y corregir la compensación adecuada para los trastornos agudos y crónicos al interpretar los resultados de los gases en sangre. Los resultados se presentan en un par de formas diferentes: como gráficas con intervalos de confianza del 90%, o como un conjunto de reglas de cálculo. Este libro utiliza el método de reglas porque estos se pueden comprometer fácilmente con la memoria y se pueden usar fácilmente al lado de la cama cuando se evalúan pacientes con trastornos ácido-base.

Esto no requiere la introducción de nuevos términos como Exceso de Base y Base Buffer. La evaluación de la magnitud de las alteraciones metabólicas se basa en una comparación de los valores reales (es decir, medidos) y esperados de [HCO ₃ ^-]. La determinación del valor esperado (utilizando los conocimientos clínicos y las reglas de la sección 9.3) incorpora las correcciones necesarias para ajustar para la interacción entre PCo ₂ y HCO ₃ ^-.

¿Qué enfoque es 'El mejor'?

Conclusión: El enfoque de Boston es mejor el enfoque de Copenhague

Dentro del enfoque tradicional del análisis ácido-base, el “método del bicarbonato” de Boston es preferible al “método del exceso de base” de Copenhague porque:

• es más sencillo entender y enseñar
• se basa en experimentos de cuerpo entero en lugar de en resultados de tubos de ensayo en una muestra de sangre
• enfatiza la necesidad de evaluación e interpretación clínica en lugar de ser impulsada por cantidades derivadas de laboratorio

Cita de la crítica original de Schwartz y Relman en 1963 “Las mediciones tradicionales de pH, PCo 2 y concentración de bicarbonato en plasma continúan siendo las guías bioquímicas más confiables en el análisis de alteraciones ácido-base. Estas mediciones, cuando se consideran a la luz de la información clínica adecuada y un conocimiento de la respuesta esperada del paciente intacto a la alteración respiratoria primaria o metabólica, permiten una evaluación racional incluso de los trastornos ácido-base más complicados”.

PERO, ¿el enfoque Stewart es el mejor de todos?

A pesar de lo anterior, cabe señalar que el enfoque cuantitativo pionero por Stewart puede ser un mejor enfoque. Tiene una gran fuerza para ayudar a comprender lo que está pasando pero desafortunadamente es difícil de usar clínicamente. Es muy limitada en su utilidad para la aplicación clínica rutinaria y la interpretación de los resultados de gases en sangre. Una introducción a este enfoque alternativo se presenta en el Capítulo 10.