Trastornos Ácido-Base

Trastornos Ácido-Base

1. Fisiología Ácido-Base

   • Producción y Eliminación de Ácidos
     • El cuerpo tiene una gran producción de ácidos, dentro de los cuales se encuentran los ácidos carbónicos o no fijos y los ácidos fijos
       • Ácidos Carbónicos (No Fijos)
         • Al ser esqueletos de C y H, con un grupo COOH, (producto de metabolización de acidos orgánicos), la idea es transformarlos en CO2 (en todas las celulas), para su facil eliminación por el pulmon (15000 mMol/dia)
       • Ácidos Fíjos
         • Ácidos Minerales
           • Provienen de la metabolización de aminoácidos y ácidos nucleicos, es decir, ácidos que no contienen una estructura hidrocarbonada. Específicamente, dentro de estos se forman el ácido sulfúrico, fosfórico y clorhídrico
         • Ácidos Orgánicos no metabolizables a CO2
           • Ocurre con el acido úrico, hipúrico y oxálico. Se transforman a su base conjugada y protón.
         • Su carga ácida es de 1 mMol/día , mucho menor que la de los carbónicos
   • Función Respiratoria
     • La función respiratoria debe eliminar el dióxido de carbono producido por el metabolismo celular, fundamentalmente a partir de grasa y azúcares. Afortunadamente el CO2 es un ácido fácil de eliminar, razón por la cual se le denomina un “ácido abierto al aire”
       • Se produce en las celulas y difunde a la sangre, aca se transporta como compuestos carbámicos por la hemoglobina, disuelto en el plasma o como bicarbonato. Este transporte es eficiente y su capacidad aumenta en forma lineal con la concentración de CO2.
         • En los alveolos, HCO3 entra al GR, recciona con protones formando agua y CO2, este se libera junto al CO2 disuelto y al unido a hemoglobina en la espiración
     • Sistemas de Control del CO2
       • Quimiorreceptores de cayado aórtico y cuerpo carotideo que censan sus presiones parciales (y las de O2)
       • Quimiorreceptores en piso de IV ventrículo que censan la concentración de protones
       • Pueden gatillar modificaciones en la ventilación para aumentar o disminuir la eliminación de CO2 acorde al estado Acido-Base del organismo
   • Regulación Central de la Ventilación
     • En el LCR, el CO2 pasa a Bicarbonato y protón. Este último activa el centro respiratorio en el piso del IV ventrículo, aumentando la ventilación alveolar
     • Compensación renal frente a ins respiratoria crónica
       • Cuando existe una sobrecarga crónica de CO2 existe una respuesta compensatoria renal que aumenta la concentración de bicarbonato, el cual es capaz de alcalinizar el líquido cefalorraquídeo taponando el exceso de protones provenientes de CO2.
         • Es así como los únicos estímulos remanentes para la ventilación alveolar son los quimiorreceptores de presiones parciales de gases
   • Función Renal
     • Eliminación Indirecta de Ácidos Fíjos
       • Al ser liposolubles, deben ser eliminados en su forma conjugada + proton. El problema es que se están botando muchas bases conjugadas, lo que inevitablemente llevará a la formación de H+. Por ello el riñon...
         • Excreta la carga diaria de H+ provenientes de ácidos fijos más su base conjugada.
         • Por cada Base Conjugada que elimina, repone con HCO3 para evitar la carga acidificante.
     • Regulación Ácido-Base en el Nefrón
       • En el Túbulo Proximal
         • Reabsorción de HCO3
           • 1. En lumen: El HCO3 filtra libremente por el glomerulo, con lo que en este segmento esta en abundancia en el lumen junto a H+ (por acción de antiportador NHE-3). Así, en este lugar la se favorece la formación de reactantes (CO2 y agua) por la presencia de Anhidrasa Carbonica , los que entran facilmente a la celula
           • 2. En la célula: En este ambiente hay poco H+ (Se esta botando al lumen), con lo que el equilibrio favorece la formación de HCO3 y H+ (Productos) catabolizada por Anhidraza carbónica. El protón recircula, el bicarbonato se reabsorbe en cotransporte con Na por el cotransportador NBC
         • Generación de Bicarbonato por Amoniogenesis
           • Desde glutamina, se hace amonio, gatillado por estados de acidosis, esto en el proceso forma HCO3, que se reabsorbe basolateralmente
       • En el Túbulo Colector
         • Acidificación de la orina
           • El pH de la orina baja hasta un maximo de 4,5. Esto por la acción de la bomba de protones y la H/K ATPasa. Se excretan muchos protones, pero en pH 4,5 el gradiente es tal que predominará la retrodifusión de estos.
             • Así, se requerira que algo "aguante" los protones en la orina, esto lo harán acidos titulables y amonio,. El amoniaco (NH3) acoge un proton y se hace ión amonio, que es hidrosoluble. Así se excreta gran parte de la carga ácida del organismo.
         • Reabsorción de HCO3- y Excreción de Cl-
           • El lumen se hace más positivo, así, se favorece la salida de Cl-, y entrada de Na, ambos factores contribuyen a la entrada de HCO3. Es importante recalcar que el Cl que sale, acompaña principalmente al ión amonio, con lo que es un indicador indirecto de cuanto ácido se está eliminando
     • Excreción Neta de Ácido Renal
       • Acidificación
         • Solo provee un 0,1% de la excreción neta de ácido, pero los otros mecanismos depende de este para funcionar (de que las bombas de protones sigan sacando protones)
       • Acidez titulable
         • Entre un 30 y 50% de la carga diaria es eliminada a través de ácidos titulables.
       • Amonio
         • Más de un 50% de la carga diaria es eliminada gracias a la excreción de amonio.
     • Reabsorción y Generación de HCO3-
       • El riñón debe ser capaz de reabsorber el 100% del HCO3 filtrado. Por lo demás, genera la totalidad del HCO3- utilizado en amortiguación y eliminado por deposiciones, sumado al HCO3- encargado de reemplazar las bases conjugadas eliminadas por la orina de otros ácidos fijos.
         • Una de las principales funciones del túbulo proximal, corresponde a la síntesis de amonio a partir de la glutamina, proceso en el cual se puede excretar una gran cantidad de ácido y generar aún más bicarbonato
         • La concentración normal de HCO3 en la orina debe ser 0. Además sintetiza el nuevo bicarbonato que es el utilizado en reacción de amortiguación, eliminado por deposiciones y equivalente a las bases conjugadas de acidos fijos eliminados por el riñon
   • Estado de Equilibrio
     • En un estado de equilibrio con adecuada función pulmonal y renal, pueden haber perturbaciones, que son los trastornos ácido-base.
       • En acidosis se acumulan acidos o se gana H+, en alcalosis se pierde. Acidemia es un pH < 7.35 y Alcalemia es pH >7.45
   • Respuesta a una Perturbación Ácido-Base
     • Primera Linea: Amortiguadores
       • Responde inmediatamente a alteraciones del pH el buffer CO2-HCO3. si bien es un acido debil, mantiene el pH levemente alcalino de nuestro cuerpo. Se mantiene un pH alcalino porque el riñon reabsorbe y genera tanto bicarbonato que se "da vuelta" la reacción, por su parte, el CO2 tiene bajas concentraciones en el sistema porque es facilmente eliminable por el pulmon
     • Primero responde el buffer en LEC, luego en LIC y luego de esto empiezan las compensaciones pulmonar y renal.
       • Son los ultimos 2 los que recuperan la homeostasis
     • Respuesta Respiratoria
       • Elimina más o menos CO2 según el estado acido-base. Gracias a quimiorreceptores centrales y perifericos que censan CO2, pH y PAO2. Se instala en 24 hrs
     • Respuesta Renal
       • Eliminará H+, bases conjugadas (A-) y generará HCO3-. Esto según el estado ácido-base del organismo. El riñon detecta pH intracelular en el TP y TC, donde se modificará la sintesis enzimatica para propiciar excreción de H+ o absorción de bicarbonato. Se demora dias en instalarse (3-5)
         • Ante estados de exceso de base, el TP siempre reabs el 80%, pero en grandes cantidades, el TC puede verse superado para recuperarlo, al final es más facil para el riñon el no reabsorber todo con lo que la respuesta a alcalosis es más rapida
         • El principal mecanismo para botar el exceso de acido es la amoniogenesis, que se tarda algunos dias en potenciar.

2. Respecto a dínamica de las reacciones acido base, es importante considerar que tenemos un sistema en equilibrio en el organismo se acidos y bases débiles, las que al mantener el pKa/pKb constante, determinará nuevas concentraciones en esta reacción para mantenerlo constante, contrario a la perturbación inicial.

3. Cuadros Clínicos

   • Acidosis Respiratoria
     • La principal causa de este trastorno es la hipoventilación, la cual puede ser producida por enfermedades del SNC, SNP, musculares, pulmonares o de la cavidad torácica que provoquen un estado de menor ventilación alveolar.
       • De igual forma se incluyen dentro de las causas, patologías causantes de alteraciones extremas de la relación ventilación-perfusión
         • Estas ultimas tienen una relación alveolo arterial de oxigeno aumentada
     • Se trata la causa de base y ventila
     • El cuadro clinico se caracteriza por encefalopatia hipercápnica (irritabilidad, cefalea, confusión, delirio).
       • Puede evolucionar a edema de papila, mioclonías, flapping, temblor, paresias, hipo-reflexia.
   • Alcalosis Respiratoria
     • Es causada por Hiperventilación, de distintas causas, como enfermedad hipoxemica, crisis de pánico, ansiedad, drogas, estados hipermetabólicos, etc.
     • El cuadro clinico se presenta con parestesias, confusión, tetanias, convulsiones, vasoconstricción cerebral y coronaria, angina de prinzmetal, arritmias. Todo esto se debe a la baja de calcio ionico que se une a los protones liberados por la albumina en estados de alcalosis.
     • Se trata con reinhalación de aire en cuadros ansiosos (su bolsita) o con acetazolamida que induce bicarbonaturia, compensando la alcalosis con una acidosis metabolica desde el riñon
   • Acidosis Metabólica
     • Diagnóstico Diferencial: Anion Gap
       • El AG se basa en la electroneutralidad. Representa la diferencia entre Aniones Medidos (Cl, bicarbonato) y No Medidos.
         • Así, si se suma un acido al organismo, se divide en proton y anion, este protón se une al HCO3, disminuyendo su concentración, mientras que el anion aumenta los niveles de aniones no medidos
           • Pero en el caso del acido clorhidrico, no aumentara el AG, ya que el cloro es un anion medido
         • Es importante corregirlo por albumina (que es el principal anion no medido)
       • En tabla ejemplos <--
       • Ante una Acidosis con AG normal, resulta util usar el AG Urinario. Que estima indirectamente la excreción de amonio. Se espera en estados de acidosis que el riñon elimine más amonio, con lo que aumenta Cl urinario acompañandolo, dejando el Gap < 0 (adecuada excreción, por pérdidas GI, ATR tipo 2). De estar > 0 la excreción esta alterada, como se ve en ATRs tipo 1 y 4 (distales) y falla renal.
       • Puede ser apoyada por niveles de lactato, creatinina, y gap osmolal aumentado para hacer el dg diferecial si el AG esta aumentado (más detalles en algoritmo)
     • Cuadro Clínico
       • En acidosis severa (pH <7,2), se produce resistencia de receptores de noradrenalina, y menor liberación de la misma. Hay ↓ contractilidad cardiaca, vasodilatación sistémica, arritmias, desregulación inmunológica
       • Hiperkalemia, alteración estado mental
       • En casos crónicos
         • ↑ fosfaturia y ↑ resorción ósea por tamponamiento (defecto osificación, niños con talla baja)
         • Nefrolitiasis, Progresión de ERC
         • Balance proteico nitrogenado negativo (proteínas musculares se usan para tamponar)
     • Tratamiento
       • Siempre corregir la causa de base
       • En casos severos aportar NaHCO3 IV para subir pH >7,2 y HCO3⁻ >10
       • En acidosis crónica administrar NaHCO3 u otra base VO
     • Algunas Acidosis Metabólicas de importancia clínica
       • Acidosis Tubular Renal
         • Defecto en la reabsorción renal de HCO3⁻ y/o excreción de H⁺ desproporcionado para la VFG
         • ATR tipo 2
           • Afecta el túbulo proximal impidiendo reabsorción de HCO3⁻. No se altera la excreción de Amonio
         • ATR tipo 1
           • Afecta el túbulo colector impidiendo excreción de H⁺. Se altera el atrapamiento y excreción de Amonio, que disminuye bastante. Se dice que es hipokalemica, porque sale K+ en lugar de los protones
         • ATR tipo 4
           • Hipoaldosteronismo. Produce hiperkalemia que inhibe la amoniogénesis en el túbulo proximal.
       • Acidosis en Enfermedad Renal
         • La capacidad para acidificar la orina (pH <5,3) se mantiene hasta el final.
         • Bajo 40 ml/min de VFG disminuye la excreción de amonio, se hace acidosis metabólica hiperclorémica
         • Con VFG < 20 ml/min, se acumulan ácidos fijos (H2PO4-, H2SO4) Esto causa una acidosis metabólica con AG aumentado. Una falla renal aguda lleva rapidamente a esto.
         • Se trata con NaHCO3 VO y/o TRS
       • Acidosis Láctica
         • Cuando no hay oxígeno disponible para la respiración celular, el ácido pirúvico se reduce a ácido láctico, para recuperar un NAD⁺. En condiciones en que no funciona la mitocondria, o no existe oxígeno, se acumula ácido láctico
           • Tipo A: Por hipoxia (shock de cualquier causa, intoxicación por CO).
           • Tipo B: Toxinas mitocondriales, aumento metabolismo celular y glucólisis anaeróbica
       • Cetoacidosis Diabética
         • Insulina: Aumenta la lipogénesis, disminuye la gluconeogénesis, aumenta la oxidación de glucosa y disminuye la lipolisis para obtener energía, finalmente llevando a disminución de la glicemia.
         • El ayuno y las hormonas de contrareg tienen efecto contrario al de la insulina Esto se exagera en ausencia de indulina (DM) más estrés.
         • Exceso Acetil-CoA, proveniente de la oxidación de ácidos grasos, se almacena en forma de cetoácidos. La insulina es la principal hormona que disminuye la síntesis de cetoácidos. En condiciones de disminución de insulina, se genera cetoacidosis
           • Ademas, la hiperglicemia produce glucosuria, trastornos de ELP y deshidratación
             • Con la perdida de VCE (hiperaldosteronismo 2rio) y ausencia de insulina, se hace hiperkalemia, con una masa total de potasio disminuida (por la orina)
         • Los trastornos electrolíticos en la cetoacidosis diabética son severos. Es importante corregir la volemia con la administración de volúmen, y corregir las alteraciones del potasio antes de administrar insulina.
   • Alcalosis Metabólica
     • Causas
       • Ganancia alcalina
         • NaHCO3 IV, transfusiones sanguíneas (abundantes en citrato, que puede transformarse en bicarbonato), Sd de leche-alcalinos, hipercalcemia
       • Hiperaldosteronismo por depleción de VEC
         • Se aumenta reabsorción de bicarbonato. puede ser por perdidas GI o renales de volumen
       • Hipermineralocortisolismo
         • Hiperaldosteronismo 1º, estenosis a. renal, Cushing, Sd de Liddle. Muchos androgenos/cortisol activa receptor de aldosterona, lo que actua como hiperaldosteronismo.
     • Factores Mantenedores de Alcalosis Metabolica
       • Es importante destacar que el riñon es muy eficiente excretando excesos de bases, así que para poder desarrollar alcalosis metabólica debe existir un factor que impida esto, un "mantenedor"...
         • Hipokalemia
           • Induce ↑ amoniogénesis en el túbulo proximal, así, ↑ excreción urinaria de ácidos.
         • Disminución del Cl Urinario
           • En los túbulos, el Cl⁻ y HCO3⁻ compiten para acompañar al Na⁺ en su reabsorción. Al haber menos cloro, se reabsorbe más bicarbonato con el sodio.
         • Disminución de VCE
           • S R A A: La AgII y aldosterona promueven reabsorción de NaHCO3 y excreción de H⁺
     • Cuadro Clínico
       • Al igual que la respiratoria, se relaciona con baja de calcio iónico
         • Parestesias, confusión, tetania, convulsiones.
         • Vasoconstricción cerebral y coronaria.
         • Arritmias
     • Estudio Diagnóstico
       • La principal causa/perpetuador es la disminución del VCE.
         • La bicarbonaturia arrastra Na⁺, por lo que [Na⁺] urinario y FENa no son útiles para evaluar el VCE
           • Se utiliza [Cl⁻] urinario, ya que indica indirectamente estado del VCE y además es un factor perpetuador de la alcalosis
     • Diagnostico diferencial
       • Así ante una Alcalosis Metabólicas hay 2 grupos por su Cl Urinario, que se subdividiran por la PA (más en img)
         • Cabe destacar al Sd. de Liddle: Mayor activación de canal ENaC, llevando a mayor reabsorción de Na, y aumentando la secreción de protones y potasio.
     • Tratamiento
       • Tratar la causa y los factores perpetuadores.
       • Si VCE y/o [Cl⁻]u son bajos; la solución salina NaCl 0,9% es efectiva.
       • Tratar hipokalemia
       • Acetazolamida si VEC está aumentado.
       • Espironolactona en hipermineralocortisolismos.
       • Administración de ácidos en casos severos.

4. Interpretación de Trastornos A-B

   • El CO2 determina los trastornos respiratorios. Aumento de este implica acidosis respiratoria y baja es alcalosis respiratoria. Tendrán una respuesta metabolica (renal) si son crónicos, si no, solo respuesta de buffer
     • Los trastornos "puros" tienen respuestas que están medidas en cuanto a magnitud (y están en tabla)
       • Esta respuesta estandarizada también está en el Nomograma Ácido-Base. Donde si queda fuera de areas delimitadas, se establece que es un trastorno "impuro"
   • La ganancia o pérdida de HCO3 determina los trastornos metabólicos. Que tendrán una respuesta respiratoria
   • Historia Natural
     • Existe alteración que baja o sube pH
       • Existe respuesta compensatoria
         • Se llega a un estado "meseta" no normal, pero compensada de pH. Al tope de la capacidad compensatoria
           • Finaliza el trastorno y se normaliza el pH
   • Casos Especiales de Compensación
     • Alcalosis respiratoria crónica: En este trastorno, además de la respuesta compensatoria metabólica, se agrega una acidosis láctica que «normaliza» el pH plasmático. En alcalemia aumenta afinidad de Hb por O2, lo que baja el aporte celular de este, causando la acidosis láctica
     • Alcalosis posterior a recuperación de una acidosis respiratoria (alcalosis post-hipercápnica): Al solucionar rápidamente un estado de hipoventilación (acidosis por acumulación de CO2) el riñón tardará días en desmontar la compensación que estaba llevando a cabo.
       • En ese periodo de tiempo, existirá una alcalosis metabólica producida por el riñón, que aún todavía no se ha adaptado al nuevo estado ácido-base.

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