Análisis de gases en sangre arterial

El aparato utilizado para el análisis aspira la sangre de la jeringa y mide el pH y las presiones parciales de oxígeno y dióxido de carbono. También se calcula la concentración de bicarbonato. Estos resultados suelen estar disponibles para su interpretación en cinco minutos.

En medicina, se han utilizado dos métodos para el control de los gases en sangre de pacientes con hipotermia : el método pH-stat y el método alfa-stat. Estudios recientes sugieren que el método alfa-stat es superior.

• pH-stat: El pH y otros parámetros de la gasometría arterial se miden a la temperatura real del paciente. El objetivo es mantener un pH de 7,40 y una presión parcial de dióxido de carbono arterial (paCO₂ ₎ de 5,3 kPa (40 mmHg) a la temperatura real del paciente. Para lograrlo, es necesario añadir CO₂ _{al oxigenador.}
• α-stat (alfa-stat): El pH y otros parámetros de la gasometría arterial se miden a 37  °C, independientemente de la temperatura real del paciente. El objetivo es mantener la presión parcial de dióxido de carbono arterial en 5,3 kPa (40 mmHg) y el pH en 7,40 al medirlo a +37  °C.

Tanto la estrategia pH-stat como la alfa-stat presentan desventajas teóricas. El método alfa-stat es el de elección para una función miocárdica óptima. El método pH-stat puede provocar una pérdida de la autorregulación cerebral (acoplamiento del flujo sanguíneo cerebral con la tasa metabólica cerebral ). Al aumentar el flujo sanguíneo cerebral más allá de las necesidades metabólicas, el método pH-stat puede conducir a microembolia cerebral e hipertensión intracraneal. ^{[ 10 ]}

1. Un cambio de 1 mmHg en la PaCO2 _por encima o por debajo de 40 mmHg produce un cambio de 0,008 unidades en el pH en la dirección opuesta. ^{[ 11 ]}
2. La PaCO2 _disminuirá aproximadamente 1 mmHg por cada reducción de 1 mEq/L en [ ^HCO3- ] por debajo de 24 mEq/L _.
3. Un cambio en [ HCO ⁻ ₃ ] de 10 mEq/L dará como resultado un cambio en el pH de aproximadamente 0,15 unidades de pH en la misma dirección.
4. Evaluar la relación entre pCO₂ _y pH: Si pCO₂ _y pH se mueven en direcciones opuestas, es decir, pCO₂ _↑ cuando pH es <7,4 o pCO₂ _↓ cuando pH > 7,4, se trata de un trastorno respiratorio primario. Si pCO₂ _y pH se mueven en la misma dirección, es decir, pCO₂ _↑ cuando pH es >7,4 o pCO₂ _↓ cuando pH < 7,4, se trata de un trastorno metabólico primario. ^{[ 12 ]}

El rango normal de pH es de 7,35 a 7,45. A medida que el pH disminuye (< 7,35), implica acidosis , mientras que si el pH aumenta (> 7,45), implica alcalosis . En el contexto de los gases arteriales, la ocurrencia más común será la acidosis respiratoria . El dióxido de carbono se disuelve en la sangre como ácido carbónico, un ácido débil; sin embargo, en altas concentraciones, puede afectar drásticamente el pH. Cuando hay una ventilación pulmonar deficiente, se espera que los niveles de dióxido de carbono en la sangre aumenten. Esto lleva a un aumento del ácido carbónico, lo que lleva a una disminución del pH. El primer amortiguador del pH serán las proteínas plasmáticas, ya que estas pueden aceptar algunos iones H ⁺ para intentar mantener la homeostasis ácido-base . A medida _que las concentraciones de dióxido de carbono continúan aumentando ( Pa CO2 > 45 mmHg), se produce una condición conocida como acidosis respiratoria. El cuerpo intenta mantener la homeostasis aumentando la frecuencia respiratoria, una condición conocida como taquipnea. Esto permite que salga mucho más dióxido de carbono del cuerpo a través de los pulmones, aumentando así el pH al disminuir la cantidad de ácido carbónico. Si una persona se encuentra en estado crítico e intubada, es necesario aumentar el número de respiraciones mecánicas.

La alcalosis respiratoria ( PaCO₂ < 35 mmHg) se produce cuando hay muy poco dióxido de carbono en la sangre. Esto puede deberse a la hiperventilación o a respiraciones excesivas administradas mediante ventilación mecánica en una unidad _de cuidados intensivos. La medida a tomar es tranquilizar al paciente e intentar reducir el número de respiraciones para normalizar el pH. La vía respiratoria intenta compensar el cambio de pH en un plazo de 2 a 4 horas. Si esto no es suficiente, se activa la vía metabólica.

En condiciones normales, la ecuación de Henderson-Hasselbalch proporcionará el pH de la sangre.

${\displaystyle {\ce {pH}}=6.1+\log _{10}\left({\frac {[{\ce {HCO3^-}}]}{0.03\times Pa{\ce {CO2}}}}\right)}$

dónde:

• 6,1 es la constante de disociación ácida (pKa ) _del ácido carbónico ₍ H₂CO₃ ) _a temperatura corporal normal .
• [ HCO − 3 ] es la concentración de bicarbonato en la sangre en mEq/L
• PaCO₂ es la presión parcial de dióxido _de carbono en la sangre arterial en mmHg .

El riñón y el pulmón son dos órganos principales responsables de la homeostasis metabólica del pH. El bicarbonato es una base que ayuda a absorber el exceso de iones de hidrógeno cuando hay acidemia. Sin embargo, este mecanismo es más lento que la vía respiratoria y puede tardar desde unas horas hasta tres días en surtir efecto. En la acidemia, los niveles de bicarbonato aumentan para neutralizar el exceso de ácido, mientras que ocurre lo contrario en la alcalemia. Por lo tanto, cuando un análisis de gases en sangre arterial revela, por ejemplo, un nivel elevado de bicarbonato, el problema lleva presente varios días y se ha producido una compensación metabólica ante la acidemia.

En general, es mucho más fácil corregir una alteración aguda del pH ajustando la respiración. Las compensaciones metabólicas se producen en una etapa mucho más tardía. Sin embargo, en una situación crítica, una persona con pH normal, CO₂ elevado _y bicarbonato elevado indica que, aunque exista un nivel alto de dióxido de carbono, hay compensación metabólica. Por lo tanto, se debe tener cuidado de no ajustar artificialmente la respiración para reducir el dióxido de carbono. En tal caso, una reducción brusca del dióxido de carbono provocará un exceso de bicarbonato y causará una alcalosis metabólica. En tal caso, los niveles de dióxido de carbono deben disminuirse gradualmente.