Gasometria arterial
Acidez e basicidade sérica
O pH sanguíneo deve sempre estar entre 7.35 e 7.45.
Valores abaixo deste intervalo são chamados de acidemia. Acima, alcalemia.
Para este controle, um sistema tampão surgiu evolutivamente nos mamíferos:
- A respiração provoca retirada do dióxido de carbono diluído no soro; e
- Os rins regulam a excreção de bicarbonato.
Este sistema é o principal sistema tampão sérico. Existem outros, como o sistema proteico (bases), principalmente via albumina.
Regulação
Sempre que o pH se altera, o sistema tampão tentará manter fixa a seguinte relação matemática:
$$ pH \propto \frac{pCO2}{[HCO3⁻]} $$
Onde pCO2 é a pressão parcial de CO2 no soro e [HCO3⁻] é a concentração sanguínea de bicarbonato.
Aqui, alguns livros de medicina pecam em afirmar que esta fórmula é uma “igualdade”. O símbolo matemático correto é a “proporcionalidade”.
O cálcuo do pH depende, na verdade, de inúmeros fatores. Até mesmo a temperatura corporal influencia a autoionização da água e, portanto, o pH. Nesse sentido, a única forma de estimar matemáticamente o pH é por regressões numéricas. Historicamente, usa-se a estimativa de Henderson-Hasselbach:
$$ pH = 6,10 + \frac{log[HCO3⁻]}{0,03} * pCO2 $$
Portanto, quedas na pC02 são compensadas também com queda da [HCO3⁻].
O raciocínio inverso também é válido.
Os processos que causam queda da pCO2 ou aumento da [HCO3⁻] são chamados de alcalose.
Os processos que causam aumento da pCO2 ou queda da [HCO3⁻] são chamados de acidose.
Observe que na fórmula de Henderson-Hasselbach existe um valor constante de 6,10 acrescido de um valor dado pela fração do logarítmo de bicarbonato multiplicado pela pCO2 dividido por 0,03. Esta fração é justamente o sistema tampão do bicarbonato. Regressões numéricas mais sofisticadas adicionam outros tampões a este cálculo. Teríamos:
$$ pH = 6,1 + \sum_{1}^{i} tampão_i $$
Onde, sendo $f(a,b)$ uma função genérica de parâmetros $a,b$, temos:
$$ tampão_{HCO_3⁻} = f([HCO_3⁻], pCO2) $$
O valor de 6,10 é uma constante que reflete a composição sanguínea estática e a autodissociação da água, ou seja, é um determinístico do pH basal do sangue, sendo o principal fator a reação da água consigo mesma, produzindo íons hidrônio ($H_{3}O^{+}$):
$$ H_{2}O + H_{2}O \rightarrow H_{3}O^{+} $$
Interpretação da gasometria
O paciente terá sempre uma gasometria esperada, pois a clínica do paciente deve ser entendida como o primeiro passo da interpretação de gasometria arterial.
Exemplo:
Um paciente com taquipneia, hiperglicêmico e com alterações do estado geral e de consciência no sentido de rebaixamento, sofre com uma provável acidose metabólica. Assim, espera-se uma gasometria de acidemia.
Normalmente, este é o curso de interpetação:
- Clínica.
- Há acidemia ou alcalemia?
- Há acidose ou alcalose?
- Qual a resposta renal (bicarbonato)?
- Qual a resposta esperada respiratória (gás carbônico)?
- Hipóteses de acordo que expliquem a clínica.
Repare que os passos 4 e 5 podem ser invertidos, mas raramente faz sentido observar primeiro a resposta respiratória, já que esta é muito efêmera.
Ao analisarmos os passos 4 e 5, será necessário conhecer as respostas fisiológicas a cada cenário, chamada de compensação esperada.
Após, deve se proceder a elucidação do mecanismo de acidose ou de alcalose e se, porventura, ambos concorrem, num processo conhecido como misto.
Compensação esperada
EM CONSTRUÇÃO
Ânion gap
Nos casos de acidemia por acidose metabólica, o bicarbonato pode ter sido diminuído pela presença de outros ânions, visto que há um equilibrío eletrostático no sangue. Matematicamente:
$$ [H_{3}O⁺] + [Na⁺] - [HCO_{3}⁻] - [Cl⁻] - \sum_{}^{} ânions = 0 $$
Desconsiderando o hidrônio, já que este se associa ao bicarbonato, e isolando para os demais ânions:
$$ \sum_{}^{} ânions = \cancel{[H_{3}O⁺]} + [Na⁺] - [HCO_{3}⁻] - [Cl⁻] $$
Este somatório de outros íons negativos não medidos seria o ânion gap.
Porém, a albumina é uma proteína grande e, como toda proteína, tem carga eletrostática tendente a valores negativos. Assim, quando um ânion qualquer aumenta, também empurra a albumina para menos e sua influência merece correção, dada empiricamente por:
$$ \sum_{}^{} ânions = [Na⁺] - [HCO_{3}⁻] - [Cl⁻] + 2.5(\Delta{Albumina}) $$
Onde:
$$ \Delta{Albumina} = Albumina_{referência} - Abulina_{aferida} $$
Delta delta
Como sei que mais de um processo (alcalose ou acidose) não ocorrem simultâneamente num contexto de gap aniônico alargado?
Esta dúvida raramente fará sentido clínico, uma vez que o exame de gasometria é um teste complementar e deve ser solicitado já com uma hipótese diagnóstica prévia reforçando ou enfraquecendo-a.
Mas em casos obscuros, a seguinte lógica deve ser aplicada:
Matematicamente:
$$ \frac{\Delta{ânion gap}}{\Delta{HCO⁻_3}} \propto 1 $$
Ou ainda: $$ \frac{{ânion gap} – 10} {24 – [HCO3⁻]} \propto 1 $$
Assim, esperamos que esta relação seja sempre próxima de 1.
Quando menor que 1 significa que o ânion gap foi alargado por outro processo de acidose hiperclorêmica, já que o bicarbonato não foi deslocado tanto quanto o gap demonstra, havendo outro ânion com presença aumentada, o cloro.
Quando maior que 1 significa que o bicarbonato está sendo retido por um processo além do compensatório, sendo portanto uma alcalose escondida.
A interpretação da relação delta/delta só se justifica em contextos muito confusos e deve ser criteriosa.
Fluxograma para acidemia
graph TD; acidemia[acidemia
pH < 7.35]; acidemia -- HCO3⁻ < 20 --> acmet[acidose
metabólica]; acmet --> gapN[ânion gap normal] --> clor[acidose hiperclorêmica]; acmet --> gapLargo[ânion gap > 12 ]; gapLargo -- dúvidas --> delta[calcular
delta/delta]; gapLargo --> etio[cetoacidose diabética
intoxicação alcoólica
sepse]; acidemia -- HCO3⁻ > 26
pCO2 < 35 --> fimmetcomp[acidose respiratória
compensada] --> cron[investigar processos de hipóxia crônica]; acidemia -- HCO3⁻ normal
pCO2 > 45 --> resp1[acidose respiratória
recente não compensada] -->hipox[hipóxia]; hipox --> etioH[edema pulmonar
DPOC descompensado
crise de asma];
Fluxograma para alcalemia
Em breve.
Referências
- COPPOLA, Silvia et al. Sodium bicarbonate in different critically ill conditions: From physiology to clinical practice. Anesthesiology, v. 134, n. 5, p. 774-783, 2021.