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Avaliação dos distúrbios do Equilíbrio Ácido-Básico Professor Jorge Luiz Alves A concentração de íons hidrogênio (H+) no fluido extracelular (EC) é extremamente baixa, quase um milhão de vezes menor que a concentração de bicarbonato (HCO3-) (40 nmol/L vs. 25 mmol/L). Equilíbrio ácido-base Importância do pH – Atividade catalítica das enzimas; – Estrutura molecular.... – Diagnóstico de doenças (sangue e urina). Ex.: na cetoacidose diabetica o pH é menor que 7,4 (acidose metabólica).... – Obs: não existe um pH fisiológico único...o pH fisiológico depende órgão e sua função... • Metabolismo das proteínas (aminoácidos contendo enxofre, como cisteína e metionina, e aminoácidos catiônicos, como lisina e arginina). • Em condições anormais, os íons H+ também são produzidos pelo metabolismo dos carboidratos (ácido lático, na hipóxia). • Metabolismo das gorduras (cetoácidos, no déficit de insulina). Fontes de H+ no organismo : Tampões ✔ Solução que evita mudanças bruscas de pH mesmo quando um ácido ou uma base forte são adicionados ✔ É composto por um sistema ácido fraco / base conjugada Os nosso organismo dispõe de múltiplas linhas de defesa contra sobrecargas ácidas, como o tamponamento extracelular pelo bicarbonato, o tamponamento respiratório pela excreção aumentada de CO2 e o tamponamento ósseo e intracelular, assim como o aumento na excreção renal de hidrogênio. Todas essas medidas têm o objetivo de manter o pH do meio interno em níveis compatíveis com o funcionamento celular e a vida..... Ação rápida Ação lenta Ação imediata Sistemas tampão O sistema tampão é constituído pelo bicarbonato (HCO3), ossos, hemoglobina, proteínas plasmáticas e intracelulares. Estas substâncias são capazes de doar ou receber íons H minimizando alterações do pH e têm por objetivo deslocar a reação para maior produção de CO e água que podem ser eliminados pela respiração. O sistema tampão ocorre instantaneamente à alteração ácido-básica constituindo, assim, a primeira linha de defesa para variações do pH. Componente pulmonar O controle pulmonar regula a concentração de CO2 sanguíneo através de sua eliminação ou retenção na acidose e alcalose, respectivamente. O controle respiratório é exercido por variações na concentração de íons H sobre o bulbo, explicado na figura1. O componente pulmonar inicia-se minutos após a alteração ácido-básica, sendo o segundo componente na linha de defesa para variações do pH. O tamponamento do H+ é realizado pelo sistema tampão do bicarbonato (HCO3 - ) e pela ligação do H+ às proteínas intracelulares. A carga de H+ é tamponada inicialmente por sua ligação ao bicarbonato . Componente pulmonar Componente renal Os rins controlamos equilíbrio ácido-básico ao excretarem urina ácida ou básica. Tal controle se dá através dos seguintes mecanismos: reabsorção de bicarbonato filtrado e regeneração do bicarbonato através da excreção de H ligada a tampões se na forma de amônio(NH4 )+3. Apesar de ser o terceiro componente na linha de defesa contra alterações do equilíbrio ácido-básico, levando horas a dias para agir, é o mais duradouro de todos os mecanismos regulatórios. Extracelular (albumina) VENTILACAO PULMONAR A hematose é o processo de trocas gasosas que ocorre nos capilares sangüíneos dos alvéolos pulmonares através da difusão de gases: oxigênio e dióxido de carbono. RESUMO ...... Gasometrial arterial A gasometria arterial é um exame invasivo que mede as concentrações de oxigênio, a ventilação e o estado ácido-básico. Quando escolher a gasometria arterial ou a venosa? Quando se está interessado em uma avaliação da performance pulmonar, deve ser sempre obtido sangue arterial, pois esta amostra informará a respeito da hematose e permitirá o cálculo do conteúdo de oxigênio que está sendo oferecido aos tecidos. No entanto, se o objetivo for avaliar apenas a parte metabólica, isso pode ser feito através de uma gasometria venosa. Acidemia é definida como uma diminuição do pH sanguíneo (ou aumento da concentração [H+] no sangue) e alcalemia é definida como uma elevação do pH sanguíneo (ou redução da concentração do [H+]). Acidose é o processo que tende a diminuir o pH e alcalose é o processo que tende a aumentar o pH. As alterações do pH extracelular ocorrem quando existe disfunção renal ou respiratória ou quando a quantidade de base ou ácido ultrapassa a sua capacidade de excreção. Mudanças na concentração do [H+] e pH podem ser induzidas por alterações do PCO2 ou do HCO3-. Anormalidades primárias no PCO2 são chamadas de acidose respiratória (PCO2 alto) e de alcalose respiratória (PCO2 baixo). Anormalidades primárias na concentração de HCO3- são chamadas de acidose metabólica (HCO3- baixo) e de alcalose metabólica (HCO3- alto). A resposta compensatória sempre acompanha a direção do distúrbio primário. Por exemplo, na acidose respiratória (PCO2 alto) ocorre aumento da excreção renal de H+ com aumento do [HCO3-] plasmático. Acidose metabólica Diminuição de [HCO3-] Queda de 1,2 mmHg na PCO2 para cada 1 mEq/L de queda no [HCO3-] HCO3 BAIXO = Acidose Metabólica. HCO3 ALTO = Alcalose Metabólica. pCO2 BAIXO = Alcalose Respiratória. pCO2 ALTO = Acidose Respiratória Valores Normais de uma Gasometria Arterial são: pH: 7,35 a 7,45 PO2 : 80 a 100 mmHg ( avalia as trocas ) PCO2 : 35 a 45 mmHg ( eficácia da Ventilação alveolar) BE: -2 a +2 ( Sinaliza o excesso ou déficit de base no plasma sanguíneo) HCO3: 22 a 26 mEq/L SatO2 >95% pH => Avaliar o pH para determinar se está presente uma acidose ou uma alcalose. PaCO2 => A pressão parcial de CO2 do sangue arterial exprime a eficácia da ventilação alveolar, sendo praticamente a mesma do CO2 alveolar, dada a grande difusibilidade deste gás. Seus valores normais oscilam entre 35 a 45 mmHg. Se a PaCO2 estiver menor que 35 mmHg, o paciente está hiperventilando, e se o pH estiver maior que 7,45, ele está em Alcalose Respiratória. Se a PCO2 estiver maior que 45 mmHg, o paciente está hipoventilando, e se o pH estiver menor que 7,35, ele está em Acidose Respiratória. HCO3- => As alterações na concentração de bicarbonato no plasma podem desencadear desequilíbrios ácido-básicos por distúrbios metabólicos. Se o HCO3- estiver maior que 26 mEq/L com desvio do pH > 7,45, o paciente está em Alcalose Metabólica. Se o HCO3- estiver menor que 22 mEq/L com desvio do pH < 7,35, o paciente está em Acidose Metabólica. Parâmetro Valores de referência pH 7,35 a 7,45 pO2 (mmHg) 80 a 100 pCO2 (mmHg) 35 a 45 Bicarbonato (mEq/L) 22 a 26 Excesso de base – BE (mEq/L) 0 ± 2,5 Saturação de O2 > 92% .Valores normais da gasometria arterial Alterações do Equilíbrio ácido-básico Em resumo ...... Deve-se suspeitar de distúrbio misto quando a concentração de H+ estiver normal e a PaCO2 e a concentração de HCO3 estiverem ambas baixas, ou ambas altas, ou o ânion gap estiver aumentado. Distúrbio Alteração primária Resposta compensatória Acidose metabólica Diminuição de [HCO3 - ] Queda de 1,2 mmHg na PCO2 para cada 1 mEq/ L de queda no [HCO3-] Alcalose metabólica Aumento de [HCO3-] Aumento de 0,7 mmHg na PCO2 para cada aumento de 1 mEq/L no [HCO3-] Acidose respiratória aguda Aumento de pCO2 Aumento de 1 mEq/L no [HCO3-] para cada aumento de 10 mmHg na PCO2 Acidose respiratória crônica Aumento de pCO2 Aumento de 3.5 mEq/L na [HCO3-] para cada aumento de 10 mmHg na PCO2 Alcalose respiratória aguda Diminuição de pCO2 Redução de 2 mEq/L no [HCO3-] para cada redução de 10 mmHg na PCO2 Alcalose respiratória crônica Diminuição de pCO2 Redução de 4 mEq/L no [HCO3-] para cada redução de 10 mmHg na PCO2 Resposta compensatória esperada nos distúrbios simples Essa resposta compensatória tende a manter o pH o mais próximo do normal, porém sem conseguir normalizá-lo: - Os distúrbios metabólicos levam a compensações respiratórias. - Os distúrbios respiratórios levam a compensações metabólicas Acidose : para cada 0,1 de queda do pH há uma elevação de 0,6 mEq/L de K Alcalose : : para cada 0,1 de aumento do pH há uma elevação de 0,1 mEq/L de K pH : 7,35 – 7.45 > 7,45<7,35 Algoritmo 1: Abordagem o paciente com distúrbio ácido-básico 22mEq/L HCO3 22 – 26 mEq/L Algoritmo 2: Abordagem do paciente com acidose metabólica. 22mEq/L Acidose metabólicas Ânion gap normal Ânion gap Elevado Tipos de Acidose Metabólica Acidose Metabólica e Conceito de Ânion Gap Para a investigação etiológica da acidose metabólica, é importante o conhecimento de alguns dados laboratoriais como sódio, potássio, cloro, fósforo, albumina, lactato, glicemia e cetoácidos. O primeiro passo é o cálculo do ânion gap (AG). O ânion gap (AG) é estimado a partir da diferença entre as concentrações séricas de cátions (Na+ e K+) e ânions (Cl - e HCO3-) rotineiramente dosados AG: (Na + K ) – ( Cl- HCO3) Acidoses metabólicas são classificadas de acordo com o AG: 1. Com AG elevado, por acúmulo de ácidos não mensurados (lactato, sulfatos, corpos cetônicos etc.); ou 2. Com AG normal, por perda de bicarbonato ou acúmulo de cloro pelo sistema gastrintestinal . Por causa de sua baixa concentração no meio extracelular, o K+ frequentemente é omitido dos cálculos. Os valores de referência para a maioria dos laboratórios são 12 ± 4 mEq/L (se o K+ é considerado) e 8 ± 4 mEq/L (se o K+ não é considerado). Na+ Cl- Cl-Cl-Na + Na+ Normal Acidose metabólicacom AG aumentado Acidose metabólica com AG normal O ânion gap no plasma. A. O ânion gap (AG) é a diferença entre a concentração de Na+ e a soma das concentrações de Cl- e HCO3 B. A adição de um ácido (p.ex., ácido láctico) leva à queda da concentração de HCO3, que é substituído por um ânion (p.ex., lactato), e o ânion gap aumenta. C. Em situações de perda de HCO3, a concentração de HCO3 cai, mas como nenhum novo ânion é adicionado, o ânion gap permanece normal. Na + Cl- HCO3- HCO3- HCO3-lactato Ânion gap = Na - (Cl +HCO ) = 10 mEq/l ( Normal) Ânion gap = 140 - (100 + 5) = 35 mEq/l ( aumentado ) ACHADOS CLÍNICOS A história e o exame físico são fundamentais para a suspeita clínica e para a realização do diagnóstico etiológico do distúrbio ácido-básico. Deve-se atentar para os seguintes dados durante a avaliação: • antecedentes de DM, IRC, tabagismo, DPOC, ...etc • observar o padrão respiratório do paciente (a taquipneia pode ser um sinal de compensação de acidose metabólica – respiração de Kussmaul); • avaliar nível de consciência ..... • avaliar presença de situações que podem levar à hipovolemia, como diarreia, sangramentos, sudorese excessiva, hiperglicemia com diurese osmótica, febre, uso excessivo de diuréticos; EXAMES COMPLEMENTARES A gasometria arterial é o exame mais importante para o diagnóstico do distúrbio ácido- básico . Diante de um distúrbio ácido-básico, são exames úteis para o diagnóstico etiológico: • função renal; • sódio, potássio e cloro; • fósforo e albumina; • lactato arterial; • glicemia; • cetoácidos (urina e/ou sangue); • em algumas circunstâncias: perfil toxicológico; • radiografia de tórax e ECG A-EXEMPLOS: pH: 7,4 PO2 : 90 mmHg PCO2 : 40 mmHg BE: -2,0 HCO3: 24 mEq/L SatO2 >92% pH NORMAL GASOMETRIA NORMAL B-EXEMPLOS: pH: 7,21 PO2 : 90 mmHg PCO2 : 26 mmHg BE: -3 HCO3: 15 mEq/L SatO2 >95% Distúrbio Alteração primária Resposta compensatória Acidose metabólica Diminuição de [HCO3-] Queda de 1,2 mmHg na PCO2 para cada 1 mEq/L de queda no [HCO3-] C-EXEMPLOS: pH: 7,14 PO2 : 80 mmHg PCO2 : 65 mmHg BE: -1 HCO3: 30 mEq/L SatO2 >89% Acidose respiratória aguda Aumento de pCO2 Aumento de 1 mEq/L no [HCO3-] para cada aumento de 10 mmHg na PCO2 D-EXEMPLOS: pH: 7,56 PO2 : 86 mmHg PCO2 : 53.4 mmHg BE: -1 HCO3: 38 mEq/L SatO2 >95% Alcalose metabólica Aumento de [HCO3-] Aumento de 0,7 mmHg na PCO2 para cada aumento de 1 mEq/L no [HCO3-] E-EXEMPLOS: pH: 7,59 PO2 : 135 mmHg PCO2 : 20 mmHg BE: -1 HCO3: 19 mEq/L SatO2 >99% Alcalose respiratória aguda Diminuição de pCO2 Redução de 2 mEq/L no [HCO3-] para cada redução de 10 mmHg na PCO2
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