FISIOLOGÍA DE LOS GASES ARTERIALES

La primera parte de este módulo comprende elementos básicos sobre la fisiología de los gases arteriales. Este módulo ayudará a los profesionales de la enfermería y cardiorrespiratorios a entender lo que son los gases arteriales y a la interpretación de los mismos. PROPÓSITO DE MEDIR LOS GASES ARTERIALES

1. Determinar el estado ácido-base del paciente. 2. Determinar cuánto oxígeno están llevando los pulmones a la corriente sanguínea y por consiguiente a los tejidos.3. Determinar cuan bien el pulmón elimina el gas bióxido de carbono, producto del metabolismo celular.

¿QUÉ SON LOS GASES ARTERIALES?

Los gases arteriales se analizan tomando una muestra de sangre de una arteria del paciente. Este procedimiento lo realizan los terapistas respiratorios y otros profesionales de la salud autorizados para esto. El procedimiento es sencillo, luego de haber tomado un entrenamiento para esto.

Las alteraciones en los resultados normales de estas pruebas nos indican desequilibrios ácido-básicos. Estas alteraciones se presentan con frecuencia en los pacientes que vemos en la práctica clínica.

VALORES NORMALES DE GASES ARTERIALES Y SU DEFINICIÓN 

Gases arteriales normales DefiniciónPH            7.35 - 7.45 El PH determina la acidez o alcalinidad de la

sangre en relación al ión Hidrógeno (H+)PaCO2     35 – 45 mm Hg Indica la presión parcial de bióxido de carbono en

la sangre. Es regulado por el pulmón.  Provee para medir la existencia de un desbalance ácido-básico respiratorio.

PaO2        80 – 100 mm Hg Indica la presión parcial de oxígeno en la sangre.(Considerar la edad)

SO2          95 % - 100 % Indica cuanta hemoglobina está saturada con oxígeno.

HCO3      22 – 26 mEq / L Niveles de bicarbonato. Es regulado por el riñón. Ayuda a determinar los desbalances  acido-básico metabólicos

La primera prueba que vemos en estos gases arteriales es el PH. El PH normal del plasma es 7.35-7.45. El PH es un indicador de la concentración de iones de hidrógeno (H+). Mientras más alta es la concentración de hidrógeno más ácida será la solución (acidosis) y el PH baja de 7.35, mientras más baja la concentración de hidrógeno más alcalina será la solución (alcalosis) y el PH sube más de 7.45.

Veámoslo en esta Tabla 2 ↑ Hidrógeno ↓ PH – Acidosis – ↓ 7.35↓ Hidrógeno ↑ PH – Alcalosis – ↑ 7.45

La escala de PH compatible con la vida (6.8 a 7.8).Hay unos mecanismos de homeostasis para conservar el PH dentro de una escala normal (7.35 a 7.45). Entre ellos se encuentran los sistemas amortiguadores, riñones y pulmones.

SISTEMAS AMORTIGUADORES

Los amortiguadores son sustancias que evitan cambios importantes del PH de los líquidos corporales. Esto lo hacen por retención o liberación de iones de hidrógeno.El principal sistema amortiguador extracelular del organismo es el de bicarbonato y ácido carbónico.            Bicarbonato – (HCO3) – Acido carbónico (H2CO3)

En condiciones normales hay 20 (veinte) partes de bicarbonato (HCO3), por 1 (una) de ácido carbónico (H2CO3). Los niveles normales del PH (7.35-7.45) se alteran cuando cambia esta proporción de 20:1.Recuerda hay 20 partes de bicarbonato HCO3 por 1 de ácido carbónico (H2CO3). Una proporción de 20:1.

20 bicarbonatos HCO3

1 ácido carbónico H2CO3

¿QUÉ HACE QUE CAMBIE ESTA PROPORCIÓN Y EL PH SE ALTERE?

1.  PulmonesEl bióxido de carbono (CO2) es liberado por el metabolismo celular y es expulsado por los pulmones. Se dice que el bióxido de carbono (CO2) es un ácido en potencia porque se combina con agua y forma ácido carbónico. Veamos:             CO2 + H2O = H2CO3

 Por lo tanto la concentración de ácido carbónico aumenta con la de bióxido de carbono y baja cuando no hay bióxido de carbono, o sea que hay una relación a la inversa entre el CO2y el PH.  El aumento o disminución de estas dos sustancias (bicarbonato y acido carbónico) hace que no se conserve la proporción de 20:1 y resulta en desequilibrios ácido básico. Los pulmones regulan el equilibrio acido-básico controlando la concentración de bióxido de carbono y por tanto el contenido de ácido carbónico del líquido extracelular.  Lo hacen mediante el ajuste de la frecuencia respiratoria.  Cuando aumenta la presión parcial de bióxido de carbono (PaCO2) es un estímulo importante para que ocurra la respiración. Se estimula en centro respiratorio en el cerebro en la médula oblongada. Mediante la exhalación entonces se elimina el bióxido de carbono (CO2).

 Como se mencionó anteriormente hay una relación a la inversa entre el bióxido de carbono y el PH. Si aumenta el bióxido de carbono (CO2) porque hay problemas de ventilación (hipoventilación)   y no puede ser expulsado y se retiene en el pulmón, el PH baja.  Si baja el bióxido de carbono (CO2) porque hay problemas de ventilación   (hiperventilación) y este se elimina en exceso el PH aumenta.

Veámoslo en esta Tabla (Relación a la inversa entre CO2 y PH)

↑ CO2 PH ↓ - 7.35↓ CO2 PH ↑ - 7.45

PaCO2 – Es la presión parcial de bióxido de carbono en sangre arterial. Como se dijo anteriormente el CO2 sale del metabolismo celular. Debe se eliminado. Los pulmones es el órgano principal para eliminar el CO2 cuando este aumenta en la sangre. Si no se elimina como se dijo anteriormente se mezcla con agua y produce acidosis respiratoria.  Recuerda   (CO2 + H2O = H2CO2).  Se dice acidosis respiratoria porque es provocada por el gas bióxido de carbono (CO2), que lo regula el pulmón. En alcalosis (PH mayor de 7.45) el pulmón trata de retener el CO2 para bajar el PH.En acidosis   (PH menor de 7.35) el pulmón trata de eliminar el CO2 para subir el PH

Veámoslo en esta Tabla

Alcalosis PH ↑ de 7.45 Pulmón retiene CO2 y ↓ PHAcidosis PH ↓ de 7.35 Pulmón elimina CO2 y ↑ PH

La presión parcial de bióxido de carbono (PaCO2) se mide en los gases arteriales.   Los niveles normales son: PaCO2 - 35 - 45 mm Hg.  Cuando vamos a interpretar los gases arteriales es el    gas que se considera para determinar cuándo hay un desequilibrio acido-básico respiratorio.  Cuando se dice desbalance respiratorio significa que es el gas bióxido de carbono (CO2) es el que esta alterado y provoca el desbalance (origen pulmonar). Se le llaman alcalosis respiratoria y acidosis respiratoria.  Hay unos signos y síntomas y causas de estos desbalances. La Tabla adelante los resume, pero puedes estudiarlos más en detalle en tus cursos.

DESBALANCES RESPIRATORIOS EXPLICADOS EN FORMA SENCILLA

Condición Definición Signos & Síntomas Causas

Alcalosis Respiratoria PH7.45

    en la presión parcial de bióxido de carbono y PH.

    en la irritabilidad neuromuscular

   Tetania   Convulsiones   Depresión del SNC   Confusión   Letargia   Coma

Hiperventilación por deficiencia de oxígeno, enfermedad pulmonar (COPD) Accidente cerebrovascular, ansiedad sobredosis de aspirina.Mecanismo compensatorio:Renal: la excreción de iones H+, en la reabsorción de bicarbonato.

   

Condición Definición Signos & Síntomas Causas

Acidosis Respiratoria PH7.35

    en la presión parcial de bióxido de carbono y disminución PH.

   Dolor de cabeza   Taquicardia   Arritmias cardiacas   Anormalidades

neurológicas   Visión borrosa   Vértigo   Desorientación   Letargia   Soñolencia

Hiperventilación COPD (enfisema, bronquitis crónica) edema pulmonar, traumatismo al centro respiratorio, Obstrucciones de la vía aérea, alteraciones en los músculos respiratorios.Mecanismo compensatorio:Renal: la excreción de iones H+, en la reabsorción de bicarbonato.

2.   Riñones

 El ión bicarbonato se le llama el ión base o alcalino.  Si el ión base o alcalino aumenta, el PH aumenta.  Si las concentraciones de bicarbonato aumentan de 26 el PH aumenta.  Si las concentraciones de bicarbonato bajan de 22 el PH baja. Los riñones regulan la concentración de bicarbonato (HCO3). Los riñones regulan la concentración de bicarbonato en el líquido extracelular, reteniendo o eliminando el bicarbonato en estados de acidosis o alcalosis para mantener el equilibrio.  Hay una relación a la par entre el bicarbonato (HCO3) y el PH.Esto es: si aumenta el bicarbonato porque el riñón lo retiene, aumenta el PH y si el bicarbonato se pierde porque el riñón lo elimina, baja el PH. Veámoslo en esta Tabla (Relación a la par entre HCO3 y PH)

HCO3 ↑ 26 mEq PH ↑ 7.45HCO3 ↓ 22 mEq PH ↓ 7.35

En alcalosis (PH ↑ 7.45) el riñón excreta iones de bicarbonato para reestablecer el PH, (bajar el PH).En acidosis (PH ↓ de 7.35) el riñón retiene iones de bicarbonato para reestablecer el PH, (subir el PH).

Veámoslo en esta Tabla

Alcalosis PH ↑ de 7.45 Riñón excreta HCO3 ↓ PHAcidosis PH ↓ de 7.35 Riñón retiene HCO3 ↑ PH

Cuando   el bicarbonato (HCO3) es el que esta alto o bajo se dice que el desequilibrio acido-básico es metabólico.  Un proceso metabólico puede definirse como cualquier evento que afecte el balance acido básico del paciente con excepción de respiratorio.En este caso el bicarbonato (HCO3) es el que está alterado, y se le llama desbalance metabólico. Se le llaman alcalosis metabólica y acidosis metabólica. Hay unos signos y síntomas y causas de estos desbalances. La Tabla adelante los resume, pero puedes estudiarlos más en detalle en tus cursos. DESBALANCES METABÓLICOS EXPLICADOS EN FORMA SENCILLA

Condición Definición Signos &  Síntomas CausasAlcalosis Metabólica PH7.45

    del bicarbonato y en el PH.

   Espasmos musculares

   Debilidad   Tetania   Parestesias   Convulsiones   Hiperreflexia   Arritmias

Perdida de ácidos, ingesta excesiva de medicamentos alcalinos, vomito, succión gástrica, algunos diuréticos, administración de álcalis.Mecanismo compensatorio:Pulmón: Hipoventilación

Condición Definición Signos &  Síntomas CausasAcidosis Metabólica PH7.35

   Disminución () PH arterial y HCO3

   Arritmias ventriculares

   Dolor de cabeza   Dolor abdominal   Depresión de SNC   Confusión   Letargo   Estupor   Coma

Perdida de bicarbonato por diarrea, acumulación de ácido (cetosis) y alteraciones renales.Mecanismo compensatorio:Pulmón: Hiperventilación

OTROS COMPONENTES QUE SE MIDEN EN LOS GASES ARTERIALES

Presión Parcial de Oxígeno y Saturación de Oxígeno 1.  Presión parcial de oxígeno PaO2:

 La presión parcial de oxígeno PaO2 se mide en gases arteriales.  Los valores normales son de 80 a

100 mm Hg.  Es importante saber si el paciente tenía oxígeno artificial en el momento de extraer la muestra de gases arteriales.  La PaO2 de un paciente que recibe oxígeno suplementario debe ser mayor que el de otro paciente que sólo recibe el 21 % de oxígeno ambiental. Tomando los valores de 80-100 mm Hg sabemos que un PO2 menos de 80 mm Hg es bajo para cualquier individuo no importa el oxígeno que recibe, excepto para los casos de recién nacidos y envejecientes que tiene un PaO2 bajo. 2.  Saturación de Oxígeno:    La saturación de oxigeno normal es de 95 a 100 % La saturación de oxígeno representa la capacidad del oxígeno para saturar la hemoglobina.  Existe la curva de disociación de oxihemoglobina, la cual indica la relación entre el PO2 y la SO2.  Esta curva está preparada    con los parámetros de temperatura (38 grados centígrados, PH de 7.4 y CO2 de 40 mm Hg. Cambios en estos parámetros hacen que la curva se mueva a la izquierda o a la derecha aumentando o disminuyendo el por ciento de saturación de oxígeno.

ALGO SOBRE COMPENSACIÓN COMPENSACIÓN: Cuando observamos que los resultados del PH está próximo a los límites normales, pero encuentras unas alteraciones muy marcadas en el CO2 o el HCO3 PH - 7.36 Pa CO - 53 HCO3 - 32 En este ejemplo vemos el PaCO2 que debió provocar un estado de acidosis metabólica, pero el riñón compenso reteniendo el bicarbonato (32) y aumento el PH, manteniéndolo en los límites normales.

Interpreta este otro estado de compensación: PH 7.46 PCO2 – 56 HCO3 -34 En este ejemplo vemos el HCO3 alto que pudo provocar una alcalosis metabólica, pero el pulmón compensó reteniendo el CO2 (56) y bajar el PH., manteniéndolo en los límites normales.

INTERPRETACIÓN DE GASES ARTERIALES 

Datos Importantes A RepasarDesbalances respiratorios significa que el gas bióxido de carbono (CO2)  es el que esta alterado produciendo el desequilibrio en el PH normal de 7.35-7.45. Desbalances metabólicos significa que el bicarbonato (HCO3) es el que está alterado produciendo el desequilibrio en el PH normal de 7.35-7.45. En la interpretación de gases arteriales se toman en cuenta son el CO2 y el HCO3. Esta tabla te ayudará a la interpretación de los resultados de gases arteriales y comprenden las relaciones entre CO2 y el PH y entre el HCO3 y el PH explicadas anteriormente.

Para la interpretación de gases anteriores vamos a comenzar con los siguientes ejemplos: Ejemplo 1  

PH 7.24PaCO2 59PaO2 80SO2 92

HCO3 26 Pasos:Paso 1: Determina si el PH del paciente es ácido, alcalino, normal.Contestación:   PH 7.24 ácido Paso 2: Determina si el proceso es respiratorio o metabólico.               ¿Cómo?                Mira el CO2 (bióxido de carbono) 59 esta alto                Mira el HCO3 (bicarbonato) 26 esta normalEsto es acidosis respiratoria ya que el CO2 alto, bajo el PH. (Ver tabla) Recuerda es respiratorio el problema porque el CO2 es el que esta alterado y representa el parámetro respiratorio.  Ejemplo 2 

PH 7.207PaCO2 36.1PaO2 111.2SO2  94HCO3 13.7

 Pasos:

Paso 1: Determinar si el PH del paciente es ácido, alcalino, normal.Contestación:   PH ácido Paso 2:   Determina si el proceso es respiratorio o metabólico               ¿Cómo?

    Mira el CO2 (bióxido de carbono) 36.1 esta normal                Mira el HCO3 (bicarbonato) 13.7 está bajo Esto es acidosis metabólica ya que el HCO3 bajo, bajo el PH. (Ver tabla) 

Recuerda es metabólico el problema porque el ión HCO3 es el que esta alterado y representa el parámetro metabólico. Ejemplo 3

PH 7.55PaCO2 35.3PaO2 111.2SO2  94HCO3 38

  Paso 1: Determinar si el PH del paciente es ácido, alcalino, normal.Contestación:   PH alcalino Paso 2:   Determina si el proceso es respiratorio o metabólico               ¿Cómo?

    Mira el CO2 (bióxido de carbono) 35.3 esta normal                Mira el HCO3 (bicarbonato) 38 esta alto Esto es alcalosis   metabólica ya que el HCO3 alto, sube el PH. (Ver tabla) Recuerda es metabólico el problema porque el ión HCO3 es el que esta alterado y representa el parámetro metabólico.  Ejemplo 4 

PH 7.110PaCO2 109.5PaO2 238.6SO2 99.5HCO3 34

 Paso 1: Determinar si el PH del paciente es ácido, alcalino, normal.Contestación:   PH ácido Paso 2:   Determina si el proceso es respiratorio o metabólico               ¿Cómo?

    Mira el CO2 (bióxido de carbono) 109.5 está muy elevado                Mira el HCO3 (bicarbonato) 34 esta alto para tratar de compensar)

Esto es acidosis respiratoria ya que el CO2 alto, bajo el PH. (Ver tabla) Recuerda es respiratorio el problema porque el CO2 es el que esta alterado y representa el parámetro respiratorio.