Emogasanalisi - Disordini equilibrio acido base e interpretazione emogas

L’emogasanalisi

Consente la misurazione immediata della pCO2, dell’HCO3 e del pH.

Equilibrio Acido-Base

Il pH è il logaritmo negativo della concentrazione di ioni idrogeno. Una soluzione con pH 7 è neutra perché contiene ugual numero di H+ e OH-. Una con pH inferiore a 7 è acida perché predominano ioni idrogeno, mentre una con pH superiore a 7 è basica o alcalina. Il pH del sangue è tra 7.35 e 7.45. Sotto 7.0 o sopra 7.8 non è compatibile con la vita.

Equilibrio Idro-elettrolitico e Acido-Base

Equilibrio idrico: quantità di acqua introdotta pari a quella persa

Equilibrio elettrolitico: non si verifica perdita o guadagno di ioni nei liquidi corporei

Equilibrio acido-base: produzione di ioni idrogeno bilancia le perdite.

• Acidosi pH < 7.35
• Alcalosi pH > 7.45

Il Sistema Nervoso Centrale (SNC) e il Sistema Cardiovascolare sono particolarmente suscettibili alle fluttuazioni del pH.

Acidosi

È il processo patologico che genera l’aumento della contrazione degli idrogenioni H+. Si parla di acidemia se il pH è acido < 7.35. Se mantenuto nella norma per effetto dei meccanismi di compenso, si parla di acidosi compensata.

L’anidride carbonica è un importante acido volatile reperibile nell’organismo e la sua concentrazione è il fattore che più influenza il pH. Esiste una relazione diretta tra pCO2 e pH. Quando la concentrazione di anidride carbonica sale il pH scende, quando la CO2 si diffonde nell’atmosfera il pH sale.

Gli acidi non volatili rimangono in soluzione finché non vengono escreti dai reni. I più importanti sono l’acido solforico e l’acido fosforico, prodotti dal catabolismo degli aminoacidi.

Gli acidi organici sono parte attiva o sottoprodotti del metabolismo cellulare, come l’acido lattico e i corpi chetonici. Durante la glicolisi anaerobia, il catabolismo eccessivo e il digiuno prolungato vengono prodotti in gran quantità e possono accumularsi.

Tamponi e sistemi tamponi

Il pH del sangue è mantenuto costante da alcuni soluti che svolgono una efficace azione tampone. I tre sistemi tampone più rilevanti sono:

1. Il sistema bicarbonato - anidride carbonica, è il tampone più concentrato nel sangue umano. I tessuti producono continuamente CO2, eliminata dai polmoni con la respirazione, mentre il rene elimina HCO3 nell’urina. Questi meccanismi, mantengono costante il rapporto CO2/HCO3 e conseguentemente il pH del sangue.
2. Il sistema tampone dell’emoglobina. Le proteine, contenute nel plasma, presentano gruppi ionizzabili che possono agire come sistemi tampone. Il principale tampone proteico del sangue è costituito dall’emoglobina, la proteina contenuta nei globuli rossi, capace di combinarsi con l’ossigeno. È una macromolecola proteica e può trovarsi nel sangue nelle forme desossigenata ed ossigenata. L’ossigenazione dell’Hb si accompagna al rilascio di ioni idrogeno, nel sangue venoso, più acido, è in parte desossigenata, pertanto si combina con H+ e si oppone all’acidificazione causata dal rilascio di CO2 da parte dei tessuti. Nel sangue arterioso, più basico, è completamente ossigenata (HbO2) e rilascia H+ opponendosi all’alcalinizzazione causata dall’eliminazione respiratoria della CO2.
3. Il sistema tampone dei fosfati, ha un effetto tampone meno rilevante di quello della CO2 e dell’Hb.

Alterazioni equilibrio Acido-Base

La funzione respiratoria, quella renale e i sistemi tampone interagiscono per controllare il pH con estrema precisione. Quando i tamponi sono saturi o alterati, oppure si presenta un danno respiratorio o renale, si determina la comparsa di sintomi quali l’acidosi o l’alcalosi. Anche alcune patologie del SNC coinvolgenti i riflessi respiratori e circolatori, possono alterare questo equilibrio. Oscillazioni temporanee del pH sono frequenti e rapidamente recuperabili. Se la situazione che ha determinato il disturbo permane, il compenso può non essere completo e il pH rimanere alterato.

I disordini respiratori sono conseguenza di livelli anomali di CO2 (discrepanza tra CO2 prodotta dai tessuti e rimossa dai polmoni).

I disordini metabolici sono determinati dalla produzione di acidi organici o non volatili o da patologie che influenzano la concentrazione dei bicarbonati.

Le alterazione dell’equilibrio acido base sono: acidosi respiratoria, alcalosi respiratoria, acidosi metabolica, alcalosi metabolica.

Acidosi respiratorie

Si realizza quando l’apparato respiratorio è incapace di eliminare la CO2 prodotta dai tessuti. Il pH inizia a scendere, i tessuti producono CO2 e pochi minuti di ipoventilazione determinano la comparsa di acidosi, che comporta l’aumento della frequenza respiratoria. Se la risposta dei chemorecettori fallisce o la ventilazione non può essere aumentata, il pH continua a scendere. Rappresenta una condizione di pericolo di vita e si realizza in persone incapaci di normale attività respiratoria. Nell’acidosi respiratoria cronica, la normale funzione respiratoria è compromessa. I reni compensano parzialmente l’acidosi, eliminando più ioni idrogeno, ma solo questo meccanismo di compenso non è sufficiente se non vengono corretti i problemi sottostanti.

Alcalosi respiratoria

Si sviluppa quando l’iperventilazione determina la riduzione della CO2 sotto i livelli normali. Il pH sale e alcune funzioni del SNC risultano alterate. Compaiono parestesie alle mani, piedi, labbra, sensazione di testa vuota e talvolta perdita di coscienza. In questi casi gli stimoli sul centri del respiro sono soppressi e la frequenza respiratoria diminuisce, riportando la situazione alla norma. Un semplice rimedio potrebbe essere quello di far respirare il paziente in un sacchetto di carta.

Acidosi metabolica

È un eccesso di acidi non volatili che si sviluppa quando si presenta una di queste condizioni:

1. aumento degli acidi H+

2. perdita di basi HCO3-

3. incapacità di eliminazione degli acidi per via renale.

Il compenso coinvolge i meccanismi respiratori e renali. Gli H+ in eccesso si legano agli ioni bicarbonato formando CO2 e acqua. La CO2 viene eliminata dai polmoni mentre i reni operano un’eliminazione supplementare di H+ nell’urina e producono ioni bicarbonato.

Si verifica iperventilazione di compenso e in corso di cheto acidosi è possibile avvertire un alito acetonemico.

Nel caso di bassi valori di pH < 7.1 si possono manifestare gravi aritmie. In corso di acidosi si ha la riduzione dell'inotropismo a cui possono associarsi disidratazione, ipovolemia e shock.

Alcalosi metabolica

È contraddistinta a dall’aumento della HCO3 e della pCO2 oltre, all’aumento del pH del sangue. È un complesso disordine che coinvolge il volume e la composizione elettrolitica dei compartimenti idrici intra ed extracellulare. I sintomi sono stato confusionale, tremore delle mani, mal di testa, nausea, vomito, astenia, intorpidimento o formicolio alle estremità del viso, disidratazione, ipereccitabilità neuromuscolare, poliuria, irritabilità e nei casi più gravi tetania.

Fra le cause troviamo una diminuzione degli acidi H+ mediante urine, feci, vomito ripetuto, oppure una somministrazione protratta di alcali (ad esempio il carbonato di calcio), e il trattamento con i diuretici.

Può manifestarsi anche in seguito a somministrazione o ritenzione di bicarbonato (ipercorrezione con NaHCO3 in seguito ad acidosi metabolica o trasfusione massiva).

Il trattamento si basa sulla correzione del difetto che ha provocato tale condizione. Possono essere somministrate soluzioni di NaCl e K.

Interpretazione emogasanalisi

PaO2 e FiO2	Ossigenazione e scambi respiratori
pH	Equilibrio acido base
PaCO2	Disturbo respiratorio
HCO3	Disturbo metabolico
PaCO2 e HCO3	Compenso

PaO2: pressione parziale arteriosa di ossigeno disciolto nel sangue. Il rapporto tra PaO2 e FiO2 è indice della respirazione alveolare. Il rapporto P/F in un paziente sano è indicativamente 450 (PaO2/FiO2). Un P/F superiore a 350 è da considerarsi normale, uno inferiore a 200 è indice di grave insufficienza respiratoria.

pH: il suo valore normale extracellulare è compreso fra 7.35 e 7.45.

paCO2: è la pressione parziale di anidride carbonica. Con un valore < 35 si ha l’aumento del pH che comporta alcalosi respiratoria o acidosi metabolica. Il valore normale si attesta intorno ai 35 - 45 mmHg. Quando il valore è > 45 si ha la riduzione del pH, che comporta acidosi respiratoria alcalosi metabolica. Nei disturbi respiratori primari la PaCO2 e il pH presentano modifiche inversamente proporzionali.

HCO3: la concentrazione degli ioni bicarbonato viene calcolata in base alla PaCO2 e al pH. Quando il valore è < 22 si ha acidosi metabolica o alcalosi respiratoria. 

Il valore normale è compreso tra 22 - 26 Mmol/l. Quando invece è > 26 si ha alcalosi metabolica o acidosi respiratoria. Nei disturbi metabolici primari l’HCO3 e il pH si modificano nella stessa direzione.

Quando il pH è < 7.35 si verifica acidosi. Se la paCO2 è < 35 è di tipo metabolica, se invece è > 45 è di tipo respiratoria. Nei disturbi respiratori primari la PaCO2 e il pH si modificano in direzioni opposte.

Quando invece il pH è > 7.45 si verifica alcalosi. Se la paCO2  è < 35 è di tipo respiratoria, se invece è > 45 è di tipo metabolica. Nei disturbi metabolici primari l’HCO3 e il pH si modificano nella stessa direzione.

Disordine	pH	[HCO3]	pCO2	Caratteristiche	Terapia
Acidosi Respiratoria	↓	↑	↑	Causata da ipoventilazione e aumento di CO2 nei tessuti e nel sangue	Migliorare ventilazione
Acidosi Metabolica	↓	↓	↓	Da aumento degli acidi organici o non volatili; ridotta escrezione di H+ o perdita di HCO3- con feci o urine	Somm.ne bicarbonato;  correggere causa
Alcalosi Respiratoria.	↑	↓	↓	Da iperventilazione con riduzione livelli plasmatici di CO2	Ridurre FR
Alcalosi Metabolica	↑	↑	↑	Da vomito prolungato	Correggere il vomito;  pH > 7.55 cl ammonio

BE (eccesso basi) da -2 a +2 mmol/l.

Sodio: 135 – 147 mEq/l

Potassio: 3.5 – 5.0 mEq/l

Calcio: 8.5 – 10.5 mg/dl

Cloro: 95 - 105 mEq/l

Lattati: < 4 mEq/l.