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Equilíbri� ácid�-bas� � gasometri� O fluxo de oxigênio, gás carbônico e hidrogênio no organismo é intenso devido à cadeia transportadora de elétrons pois o O2 é a molécula com maior potencial redutor do organismo. Muitas reações além da hipoventilação auxiliam na formação de CO2 e sua liberação em meio aquoso vai gerar ácido carbônico, liberando H+ e bicarbonato, fazendo o pH ficar mais ácido. Essa reação é reversível e se o H+ se ligar ao bicarbonato (propriedade de receber prótons) se dissociando em água e CO2. Outras substâncias também liberam H+, como corpos cetônicos, piruvato, ácido salicílico entre outros. O CO2 também pode ser eliminado pela respiração. Porém o bicarbonato em excesso, como tentativa de compensação da acidose, ou uma hiperventilação, com liberação excessiva de CO2 também podem ser prejudiciais, podendo gerar uma alcalose. O CO2 é frequentemente conhecido como um componente respiratório e o HCO3 como um componente metabólico. pH sanguíneo padrão: 7,35 - 7,45: Esse padrão não é válido para todos os tecidos e células do corpo. As células cancerígenas são mais ácidas. 3 mecanismos para a regulamentação do pH: Compensação da acidose: Quando o H+ entra na hemácia, sai um K+, para equilibrar o pH celular e ele pode se ligar diretamente na Hb, que tem carga negativa. As Hb tem capacidade tamponante, podendo se tornar básica (forma negativa que recebe prótons) ou ácida (quando libera os prótons no meio). A Hb também pode se ligar ao bicarbonato, formando H2O e CO2. Dentro da hemácia, com a anidrase carbônica, o CO2 na presença de água pode formar ácido carbônico que se dissocia em bicarbonato e H+. A Hb ligada ao H+ quando chega aos pulmões vai liberar o H+ e esse vai se ligar ao bicarbonato, formando o H2CO3 (ácido carbônico). O número e qualidade de eritrócitos deve estar de acordo com o padrão além da concentração normal de Hb para o processo ocorrer. Hemoglobinopatias podem prejudicar esse processo, como a HbS, que tem baixa afinidade pelo O2. Fatores anatômicos como a dilatação das costelas, preenchimento de ar dos pulmões, dilatação dos alvéolos, musculatura etc. Doenças como enfisema pulmonar e esclerose múltipla podem levar ao acúmulo de CO2, causando acidose no corpo. A insuficiência cardíaca que diminui o fluxo sanguíneo, também pode prejudicar devido a diminuição da perfusão do sangue no pulmão. Também há compensação realizada pelos rins, dificultando a reabsorção do bicarbonato ou do H+, respectivamente na alcalose e acidose, e esses são eliminados na urina, além do acúmulo desses na corrente sanguínea até que seja realizada a compensação Problemas renais, incluindo diabetes (que já tem a cetoacidose), podem levar a problemas no equilíbrio do pH. Problemas com as trocas gasosas e com o equilíbrio ácido-base levam a alterações: ● Na ionização das proteínas: ● A carga da proteína é essencial para o seu funcionamento e para a formação de sua estrutura (primária, secundária e terciária). Em um ambiente ácido, os AA com carga negativa (ácido carboxílico na cadeia lateral) vão receber prótons e eles passam a ser AA neutros ou positivos. Já em casos de alcalose, eles vão doar prótons e os AA positivos vão perder sua carga. ● Cardiovasculares Em um ambiente ácido a hemácia pode capturar os prótons do meio e ela vai liberar potássio, gerando uma hipercalemia. Isso vai fazer com que a repolarização do músculo cardíaco fique mais lenta, provocando arritmia, parada cardíaca etc. ● Respiratórias O acúmulo de CO2 faz com que a perfusão aumente, aumentando o fluxo sanguíneo para o CO2 ser eliminado mais rapidamente, além de aumentar a frequência respiratória. ● Renais Uma acidez prolongada pode prejudicar proteínas transportadoras, alterando a capacidade de reabsorção renal. Principais tampões no organismo Hemoglobina • Eritrócitos através das hemoglobinas: • HHb: oxihemoglobina (ácida) - se liga ao oxigênio e está presente na alcalose • Hb- : desoxihemoglobina (básica) - possui menor afinidade pelo oxigênio e está presente na acidose. Proteínas • Intracelular • Hprot (ácida) • Prot- (básica) Tampão fosfato • Intracelular • H2PO4 - (ácido) • HPO4 2- Bicarbonato • Extracelular • H2CO3 (ácido carbônico) • HCO3 - (bicarbonato: básico) Tampão bicarbonato Quando o indivíduo tem uma acidose, ele pode receber o bicarbonato de forma endovenosa. Relação de Potássio e pH Quando há uma grande concentração de H+, esse pode entrar nos eritrócitos e com isso o K+ é liberado no meio e vice versa. Alcalose: hipocalemia Acidose: hipercalemia Papel dos pulmões ● Fornecimento de O2 para os tecidos e eliminação de CO2 para manutenção do pH. ● A eficiência das trocas gasosas depende da perfusão sanguínea e ventilação a nível de alvéolos. ● A concentração de O2 e CO2 afetam o controle respiratório e consequentemente a frequência respiratória. No centro respiratório, localizado no bulbo, no SNC, quando há aumento da concentração de CO2, quimiorreceptores vão realizar uma despolarização nos neurônios e esses vão realizar contrações na musculatura costal, aumentando a frequência respiratória. Quando ocorre uma queda da concentração de CO2, esse quimiorreceptor não é estimulado e não vai haver essa despolarização, relaxando os músculos costais. ● A frequência respiratória é influenciada pelo aumento do CO2 ou redução do pH. A pressão exercida pelo O2 vai estimular barorreceptores do arco aórtico. Quando ocorre uma queda na pressão parcial de O2, há uma despolarização que estimula uma concentração da musculatura lisa dos vasos sanguíneos (vasoconstrição), aumentando o fluxo sanguíneo. Classificação primária dos distúrbios ácido-base <7,35 = acidose >7,45 = alcalose O pH acima de 7,95 ou abaixo de 6,85 são capazes de causar morte celular. Acúmulo de ácidos no organismo • Retenção do CO2 no sangue por dificuldade de eliminação nos alvéolos pulmonares; • Aumento da produção de ácido lático (exercício físico) • Incapacidade de eliminação de ácidos pelos rins (causas endógenas); • Ingestão acidental de grande quantidade de ácidos, como o ácido acetil-salicílico (aspirina). Eliminação excessiva do CO2; • Perda de ácidos (ex: vômito) • Administração excessiva de bases, como o bicarbonato de sódio. Gasometria A gasometria é solicitada quando há suspeita de insuficiência respiratória, qualquer outra condição associada a distúrbios no equilíbrio ácido-base (ex: cetoacidose diabética), balanço hidro-eletrolítico (Hipercalemia pode internalizar muito potássio na célula, liberando o H+, o que diminuirá o pH) Cálculo bicarbonato: A gasometria deve ser realizada imediatamente após punção de artéria periférica com seringa contendo quantidade adequada de anticoagulante (heparina). Cuidados: • Evitar bolhas de ar (pois o ambiente vai simular o pulmão e as hemácias vão liberar o CO2. • Refrigerar a amostra a 4ºC (até 30min) quando não for possível realizar a gasometria imediatamente. • Informar a temperatura do paciente ao equipamento (pois essa vai influenciar na afinidade da Hb pelo oxigênio, repercutindo no oxigênio liberado no laudo). • Informar a FiO2 (fração inspirada de O2) - o seu VR é 21% mas com o respirador esse valor pode ser alterado para equilibrar o pH. • Mudanças na condição do paciente deve-se aguardar 30 min para poder realizar a coleta, incluindo movimentação, mudanças de posição, postura. • Conferir se não há coágulos na amostra, evitar coleta por cateter. • Mistura de sangue venoso com arterial. Interpretação da gasometria • Acidose metabólica: bicarbonato baixo, impedindo o seu efeito tampão • Acidose respiratória: CO2 alto • Acidose mista: CO2 alto e bicarbonato baixo. • Alcalose metabólica: Bicarbonato alto • Alcalose respiratória: CO2 baixo • Alcalose mista: Bicarbonato alto e CO2 baixo Distúrbios metabólicos podem ser compensados de forma respiratória e distúrbios respiratórios podem ser compensados de forma metabólica ex: • Acidose respiratória: aumento do bicarbonato • Acidose metabólica: aumento da frequência respiratória para eliminar o CO2• Alcalose respiratória: eliminação do bicarbonato e diminuição da sua produção • Alcalose metabólica: diminuição da frequência respiratória para retenção do CO2. Tentativa de compensação: quando é possível ver o aumento dos fatores na tentativa de equilibrar o pH mas esse ainda continua alto; Ex: Acidose metabólica com tentativa de compensação • CO2 baixo (já foi eliminado) com pH ainda ácido. Determinação do bicarbonato Bicarbonato real (BR): Representa a determinação do bicarbonato plasmático quaisquer que sejam os valores de paCO2 do indivíduo Bicarbonato Standard (BS): O bicarbonato “standard” ou bicarbonato padrão é o teor de bicarbonato equilibrado com uma mistura gasosa com tensão parcial de dióxido de 40 mmHg (PCO2 = 40 mmHg). O Excesso de base (BE): Expressa o que teria de acrescentar (BE NEGATIVO) ou subtrair (BE POSITIVO) de bases para que o organismo mantenha o seu pH, corrigindo a anormalidade. Tem um valor de 0 (ZERO) em um pH de 7.4 (equilibrado). Porém, o pH pode variar entre 7,35 - 7,45, seu valor normal pode variar entre -2.5 a + 2.5. Causas clínicas dos distúrbios ácido-base: Compensação dos distúrbios ácido-base Os rins levam dias para realizar essa compensação devido à necessidade de sintetizar novos transportadores que demanda um tempo. Não adianta o corpo absorver muito oxigênio e a Hb ter baixa afinidade, pois ele não vai ser depositado nos tecidos. A gasometria ajuda a definir a origem do problema na diminuição da oxigenação dos tecidos, por exemplo. – Captação pO2: 80 - 100 mmHg - Valor de referência padrão pO2: 60 - 80 mmHg - Hipoxemia Leve pO2: 40 - 60 mmHg - Hipoxemia moderada pO2: <40 mmHg - Hipoxemiagrave Composição do ar: 21% de O2 FiO2 – Fração de O2 no ar inspirado: 21% (pacientes com uso de respirador este percentual será modificado). – Transporte O2: 97% transportado pela hemoglobina (oxiemoglobina) 3% dissolvido no plasma Hb: 13,5 – 17,5 g/dL (H) 12 – 16 g/dL (M) É necessário atenção em pacientes que possuem muitas disemoglobinas (disHb) - hemoglobinas que não podem transportar oxigênio: Carboxihemoglobinas (CoHb): Hb ligada à monóxido de carbono Metahemoglobinas (MetHb): sangue exposto a oxidantes (ex: nitrobenzeno, nitrato, lidocaína.) e o Ferro da molécula heme é oxidado do estado ferroso (Fe2+) para o estado férrico (Fe3+) Sulfemoglobinas (SulfHb): Exposição ao sulfeto de hidrogênio (H2S): gases, sulfonaminas. Ex: incêndios em que o indivíduo ingere altas quantidades de CO e só vem sentir o efeito dias depois, podendo levar à morte devido à formação de disemoglobinas (ex: Boate Kiss). Saturação de oxigênio cO2Hb – Concentração de oxiemoglobina cHHb – Concentração da desoxihemoglobina Valor de referência = 95-99% A saturação de oxigênio pode ser comprometida em casos de acidose (muita Hb se ligam ao H+), na presença de disemoglobinas, SO2 na presença de disemoglobinas: cO2Hb – Concentração de oxiemoglobina cHHb – Concentração da desoxiemoglobina cMetHB - Concentração da metemoglobina cCoHb - Concentração da carboxemoglobina SulfHb - Concentração da sulfemoglobina • Concentração total de oxigênio arterial: ctO2 Valor de Referência: H: 18 – 22 mL/dL M: 16 – 20mL/dL Causas da diminuição do ctO2: -Diminuição da Hb total (anemia e hemodiluição) -Diminuição de oxiemoglobinas (aumento das disemoglobinas) A oxigenação tecidual dependente do transporte de O2 • A liberação do O2 da Hb também é muito importante p50: corresponde a pO2 quando a saturação de oxigênio corresponde a 50% Isso é importante porque quando o paciente precisa de menos oxigênio para saturar 50% das Hb, a afinidade da Hb é maior. Val. Ref. 20-28 mmHg Acima desse valor = acidose (pouca afinidade da Hb pelo O2) Abaixo = alcalose CDO (curva de dissociação do oxigênio): Desvio para a esquerda na CDO: Aumento da afinidade entre Hb e O2 Necessita de menos oxigênio para saturar 50%. Causas: diminuição da temperatura, diminuição na pCO2, alcalose e HbF. Consequência: pouca oxigenação dos tecidos pois o oxigênio não vai ser desprendido da Hb Desvio para a direita na CDO Diminuição da afinidade entre Hb e O2 Precisa de mais O2 para saturar 50% Causas: aumento de 2,3 difosfoglicerato, aumento da temperatura, aumento na pCO2, acidose, Hbs. Consequência: aumento do O2 dissolvido Nenhuma das situações fora do VR é boa. É necessário um equilíbrio Ânion GAP: AG = Na+ - (Cl- + HCO3 ) Também pode ser usado o K+ no lugar do potássio. ● Em uma acidose metabólica, o bicarbonato cai aumentando o ânion GAP, de acordo com a fórmula ● O ânion GAP é utilizado para distúrbios metabólicos ● O aumento do ânion GAP não indica sempre uma acidose. Pode apenas significar um aumento do cloreto, por exemplo ● Causas: diabetes, aumento do lactato, etc. Valor de referência: ● 8-16 mmol/L (não inclui albumina, sulfatos e fosfatos) Lactato: Aumento: hipóxia Seu aumento pode indicar um desvio do Ciclo de Krebs em que mais piruvato está sendo convertido a lactato, o que significa baixa oxigenação (inibição da cadeia transportadora de elétrons). Aula prática: -Ao receber uma amostra para gasometria, é necessário homogenizá-la. - Em seguida, desprezar 3 gotas da seringa para verificar a existência de coágulos. -Inserir a amostra no gasômetro -O próprio gasômetro imprime o resultado Parâmetros mensuráveis: pH, PCO2, PO2, NA+, K+, Ca+, Cl+, Hct, tHb, SO2, Glu, Ácido láctico, ureia, tHb-COOX, O2hB, HHB, COHb, MetHb, SO2COOX, Bilirubina neonatal, pressão barométrica
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