EQUILIBRIO O BALANCE ACIDO BASE*

CONCENTRACIONES DE IONES INTRA Y EXTRACELULARES.

(1) El valor normal de la BAp debe ser definido por cada laboratorio clínico, pudendo algunos considerarlo normal de 3 a 9 mEq/L, con promedio de 6 mEq/L.

BRECHA ANIONICA PLASMÁTICA (BAP).

Para mantener la electroneutralidad plasmática debe haber un equilibrio entre las cargas positivas (cationes) y las cargas negativas (aniones) o sea la diferencia entre el total de cationes menos el total de los aniones plasmáticos debe ser cero (0). Para poder confirmar la electroneutralidad plasmática entonces tendríamos que cuantificar los niveles de todos los cationes y todos los aniones y utilizar la siguiente fórmula:   CATIONES PLASMÁTICOS  – ANIONES PLASMÁTICOS = 0.

En muchos estados patológicos se altera la concentración de uno o más de los iones o moléculas que hacen parte de la ecuación de la electroneutralidad, lo cual hace que se desarrollen mecanismos compensadores para equilibrar en la contraparte la carga eléctrica. En estos estados patológicos debemos conocer como se modifica este equilibrio y uno de las herramientas que podemos utilizar el la brecha aniónica plasmática (BAp) o llamada también anión restante, que en inglés se dice anion gap (anión= aniónica y gap= brecha).

Para calcular la BAp restamos del catión plasmático mayor (sodio) los aniones plasmáticos mayores (cloro y bicarbonato) y obtenemos una diferencia que llamamos brecha aniónica plasmática (BAp). También se puede (pero es menos frecuente) sumar al sodio el K+, por tanto las dos fórmulas para calcular el BAp es:

Fórmula uno (la más usada)              :              BAp = (Na+) – (Cl- + HCO3-) = 12 mEql/L (8 – 16 Eql/L)

Fórmula dos                                     :              BAp = (Na+ + K+) – (Cl- + HCO3-) = 16 mEql/L (12- 20 mEql/L)

Reemplazando los valores de las fórmulas tenemos:

Fórmula uno      :         BAp       = (140 mEq/L) – (104 mEq/L + 24 mEq/L)

BAp       =             (140 mEq/L) – (128 mEq/L)

BAp       =             12 mEql/L

Fórmula dos      :       BAp       =     (140 mEq/L + 4 mEq/L) – (104 mEq/L + 24 mEq/L)

BAp       =             (144 mEq/L) – (128 mEq/L)

BAp       =             16 mEql/L

Pero por la ley de la electroneutralidad se establece que las cargas eléctricas positivas dadas por los cationes plasmáticos y las cargas negativas de los aniones plasmáticos deben estar en equilibrio, entonces para que en esta fórmula se exprese la electroneutralidad debemos sumar a los cationes mayores (o medibles) los cationes no medidos (entre los que están el potasio, el calcio y el magnesio en la fórmula uno, también se puede considerar cationes no medidos la IgG la cual a pH normal se comporta como catión) y a los aniones mayores (o medibles) debemos sumar los aniones no medidos (entre los cuales tenemos los fosfatos, sulfatos, la albúmina, ácido láctico, cuerpos cetónicos e incluso ácidos orgánicos generados para el ciclo de Krebs como son el citrato, el isocitrato, alfa-cetoglutarato, succinato, malato, oxalacetato entre otros), quedando la fórmula de la siguiente manera:

Electroneutralidad =      (Na+ + Cationes no medidos)  – (Cl- + HCO3-+ aniones no medidos) = 0

Los cationes no medidos aportan una carga positiva de 11 mEql/L  (o de 7 mEql/L  cuando se usa la segunda fórmula y el K no se incluye dentro de los no medidos) y los aniones no medidos aportan una carga negativa de 23 mEq/L y entonces tenemos:

(Sodio + Cationes no medidos)  – (Aniones mayores + aniones no medidos) = 0

(140 mEq/L + 11 mEq/L) – (128 mEq/L + 23 mEq/L) = 0

(151 mEq/L) – (151 mEq/L) = 0

Surge entonces que el valor obtenido mediante el despeje de las formulas del BAp es justamente igual a la diferencia entre los cationes y los aniones no medidos o sea que el anión gap corresponde a la diferencia de aniones no medidos menos los cationes no medidos, pudiendo ser el cálculo así:

BAp =    Aniones no medidos – cationes no medidos

BAp =    23 mEq/L  – 11 mEq/L = 12 mEq/L cuando el K se incluye en los cationes no medidos.

BAp =    23 mEq/L  – 7 mEq/L = 16 mEq/L cuando el K se incluye en los cationes mayores.

En resumen tenemos:

La suma de todos los cationes  = La suma de todos los aniones.

En consecuencia:

Cationes medibles  +  cationes no medibles  =  aniones medibles  + aniones no medibles

Reorganizando:

Cationes medibles – aniones medibles = aniones no medibles – cationes no medibles

Entonces

Anión Gap = Cationes medibles – aniones medibles

Anión Gap  =  aniones no medibles – cationes no medibles

O sea la BAp o anión Gap la podemos calcular teóricamente de dos formas:

 AUMENTO DE LA BRECHA ANIÓNICA PLASMÁTICA:

1).-  Por aumento del catión mayor: En hipernatremia.

2).- Por disminución del anión mayor: En hipocloremia.

3).- Por disminución del bicarbonato: hipobicarbonatemia.

4).- Por aumento de los aniones no medidos: El aumento de las proteínas (albúmina), de los ácidos inorgánicos endógenos (sulfatos SO42- y fosfatos PO42-) o de los ácidos orgánicos endógenos (cuerpos cetónicos, ácido láctico, AGL) o por aniones de drogas o tóxicos exógenos, es la causa más frecuente del aumento de la BAp.

5).- Por disminución de los cationes no medidos: Se requiere la disminución simultánea de los cationes Ca++, Mg++ y  K+, como sucede en la hipomagnesemia, la disminución individual no causa el aumento del anión gap.

6).- Por error del laboratorio: en la determinación de los cationes y aniones mayores.

DISMINUCION DE LA BRECHA ANIÓNICA PLASMÁTICA:

1).-  Disminución del sodio plasmático: Hiponatremia y seudohiponatremia por hiperlipidemia.

2).- Por aumento del cloro plasmático: Hipercloremia.

3).- Por aumento del bicarbonato plasmático: Hiperbicarbonatemia.

4).- Por disminución de los aniones no medidos: La hipoalbuminemia es la causa más frecuente de disminución de la BAp; sin embargo en pacientes con hipoalbuminemia (donde debería estar el BAp baja como en el caso de enfermedades renales, hepáticas o desnutrición) cuando el paciente está gravemente enfermo con acidosis metabólica por elevación de ácidos orgánicos endógenos (ácido láctico, cuerpos cetónicos, etcétera) que elevan la BAp, la BAp puede estar normal, porque estos aniones no medibles (ácidos orgánicos endógenos) compensan la disminución de la albumina (anión no medible) o puede estar solo ligeramente disminuido si la compensación no es total. Por lo anterior en este paciente se debe corregir la BAp mediante la albumina plasmática, para lo cual se debe calcular la equivalencia aniónica de la albuminemia, para lo cual multiplicamos la albuminemia dada en unidades de g/dL por 2,5 mEq/L, por ejemplo el valor normal de la albumina sérica es de 4 a 5 g/dL con promedio de 4,5 g/dL, entonces la equivalencia aniónica es de 4,5 g/dL X 2,5 = 11.25 mEq/L.  Entonces en un paciente que presente una BAp de 14 mEq/L y se encuentre en acidosis metabólica (manifiesta por pH bajo) y una albuminemia de 1,5 g/dL tenemos: que la albuminemia aporta solo 3,75 mEq/L y el valor que debería aportar es de 11,25 mEq/L, luego los 7.5 mEq/L que no aporta los debe estar aportando otro anión no medible (ácido láctico por ejemplo en el caso de una sepsis). O sea por cada 1 g/dl de albúmina aporta 2,5 mEq/l a la BAp (4.5 gr/dl que es el valor normal de albúmina, aporta 11,25 mEq/L a la BAp). Existe la ecuación de Figge que resume la corrección de la hipoalbuminemia así:

AG ajustado = AG observado + (2.5 X [albúmina normal – albúmina observada]). Donde la unidad de la albúmina es en g/dL.

5).- Por aumento de los cationes no medidos: Hipercalemia, hipercalcemia, hipermagnesemia; además la IgG a pH normal se comporta como un catión (no medido) por eso en paciente con diagnóstico de mieloma múltiple (que produce IgG) debe medirse la Ig.

6).- Por error del laboratorio: en la determinación de los cationes y aniones mayores.

FISIOLOGIA DEL EQUIIBRIO O BALANCE ACIDO – BASE (*)

Las moléculas ácidas que produce el organismo diariamente son de 3 tipos:

a).- Dióxido de carbono (CO2) o “ácido volátil”:

Aunque el CO2 es considerado un “ácido volátil” en realidad no es un ácido, porque ni siquiera tiene hidrógenos que pueda generar hidrogeniones, sino que es un “ácido potencial” porque su hidratación, lógicamente con una molécula de agua, formar ácido carbónico (H2CO3), reacción esta que puede ser catalizada por la enzima anhidrasa carbónica o puede darse espontáneamente (la reacción catalizada enzimáticamente se da a una mayor velocidad), y luego este ácido carbónico (H2CO3) se disocia espontáneamente en bicarbonato e hidrogeniones los cuales ahora si dan el carácter ácido. Recordemos que esta reacción puede darse hacia la derecha (como se describe) o hacia la izquierda cuando las concentraciones de CO2 son bajas o la cantidad de hidrogeniones es alta.

CO2 + H2O  ←Espontanea o anhidrasa carbónica→ H2CO3 ↔ HCO3- + H+

El CO2 aporta el 98% de la carga ácida y es eliminado casi en su totalidad por los pulmones.

b).-  Ácidos orgánicos endógenos:

Son llamados también “aniones ácidos endógenos” e incluyen el ácido láctico, los cuerpos cetónicos, los ácidos del ciclo de Krebs (citrato, isocitrato, alfa-cetoglutarato, succinato, fumarato, malato, oxalacetato ), los ácidos grasos libres y algunos de sus metabolitos como el ácido propiónico, ácido malónico, los alfa-cetoácidos producto de la desaminación de los aminoácidos, etcétera. Estos ácidos orgánicos endógenos una vez sintetizados son metabolizados a productos neutros (como por ejemplo el ácido láctico a glucosa, los ácidos grasos a triglicéridos) y finalmente todos a CO2 y agua. La producción y utilización de esto ácidos por lo general es a la misma velocidad y por tanto en estados fisiológicos la concentración de estos ácidos en el espacio extracelular es estable y bajo.

c).- Ácidos inorgánicos endógenos o “ácidos no volátiles”:

Estos aniones inorgánicos endógenos corresponden a fosfatos, sulfatos y uratos entre otros, derivados por ejemplo del metabolismo de aminoácidos que poseen azufre (cisteína, metionina).

La cantidad de estos ácidos de producción endógena, es de aproximadamente 15.000 mmol/día de CO2 (aumentando con el ejercicio), de varios miles de mmol/día de ácidos orgánicos y de unos 50 a 100 mEq/día de “ácidos inorgánicos no volátiles” en adultos y de 2 a 3 mEq/Kg de peso corporal en niños, los cuales son eliminados mediante la respiración, el metabolismo energético - funcional y la filtración renal respectivamente.

Los hidrogeniones en exceso son eliminados a nivel renal mediante la combinación con tampones urinarios como uratos, creatinina, amoniaco libre (NH3) o fosfato (HPO4-) formando por ejemplo amonio (NH4+) o ácido fosfórico (H2PO4). Cuando el riñón necesita aumentar la eliminación de hidrogeniones la respuesta adaptativa principal es el aumento de la síntesis de amoniaco libre (NH3) por parte de las células intercalares A (resultado del metabolismo de la glutamina), teniendo como efecto neto: aumento de la excreción de amonio – NH4+- (donde se eliminan los hidrogeniones) y aumento de la producción de bicarbonato que pasa al nivel intersticial y luego al torrente sanguíneo por medio de las proteínas intercambiadoras de bicarbonato/cloro localizadas a nivel del borde basolateral de estas células intercalares A.

MEDICIÓN DEL ESTADO O BALANCE O EQUILIBRIO ÁCIDO BASE (EAB).

La medición del estado o balance o equilibrio ácido base, que en adelante denominaremos equilibrio acido base que identificaremos solo como EAB, se evalúa midiendo los componentes del Sistema amortiguador CO2 / Bicarbonato (más adelante explicado) o sea con el pH, la PaCO2 y con el bicarbonato.

El pH está determinado por la concentración de hidrogeniones en el líquido extracelular de acuerdo a la fórmula del logaritmo negativo en base 10 de la concentración de hidrogeniones (pH =-log 10 [H+]), el cual tiene por valor normal de 7.4 en sangre venosa (con variaciones de pH normales entre 7.35 a 7.45) lo cual corresponde a una concentración de hidrogeniones de aproximadamente 40 nEq/L. El pH tiene como límites compatibles con la vida entre 6.8 como mínimo y 7.8 como máximo, lo cual es un margen muy estrecho que es dado por concentraciones de hidrogeniones plasmáticos de 160 nEq/L y 16 nEq/L respectivamente.

El bicarbonato lo miden en los laboratorios en forma indirecta usando la ecuación de Henderson – Hasselbalch, pero también puede ser medido directamente, con valor normal de 24 mEq/L (variación entre 22 y 26 mEq/L) siendo la concentración en la sangre arterial 2 mEq/L menor que en la sangre venosa.

Los valores de pH, bicarbonato y las presiones de CO2 son diferentes para sangre arterial que para la venosa periférica y venosa central.

Los valores normales para cada uno de esos tipos de sangre tenemos:

pH arterial: 7.36 a 7.44

pH venoso periférico: de 0.02 a 0.04 unidades más bajas que el arterial.

pH venoso central:  de 0.03 a 0.05 unidades más bajas que el arterial.

Bicarbonato arterial: 21 a 27 mEq/L

Bicarbonato venoso periférico: de 1 a 2 mEq/L mayor que el arterial.

Bicarbonato venoso central: igual al venoso periférico.

PaCO2: 40 mmHg (variación entre 35 a 45 mmHg).

PvCO2 periférico: es entre 3 y 8 mmHg más alta que la arterial.

PvCO2 central: es entre 4 y 5 mmHg más alta que la arterial.

GLOSARIO DE TÉRMINOS BÁSICOS EN EL EQUILIBRIO ACIDO BASE.

Ácido: Toda sustancia capaz de ceder hidrogeniones.

Álcali o base: Toda sustancia capaz de aceptar hidrogeniones.

Acidemia: Disminución del pH arterial por debajo del rango normal de 7.36 o 7.35 en sangre venosa.

Alcalemia: Aumento del pH arterial por encima del rango normal de 7.44 o 7.40 en sangre venosa.

Acidosis: y alcalosis: Son los procesos fisiopatológicos desencadenados por la acidemia y la alcalemia.

Acidosis respiratoria: Aumento de la concentración plasmática del CO2 o sea un aumento efectivo de hidrogeniones, que lleva a acidemia.

Alcalosis respiratoria: Disminución de la concentración plasmática del CO2 o sea una disminución efectiva de hidrogeniones, que lleva a alcalemia.

Acidosis metabólica: Disminución de la concentración plasmática del bicarbonato (HCO3-) o sea un aumento relativo de hidrogeniones, que lleva a acidemia.

Alcalosis metabólica: Aumento de la concentración plasmática del bicarbonato (HCO3-) o sea una disminución relativa de hidrogeniones, que lleva a alcalosis.

Trastorno ácido base simple: Es la presencia de uno de los anteriores trastornos con la correspondiente compensación respiratoria o renal esperada (ver adelante).

Trastorno ácido base mixto: Es la presencia simultánea de más de un desorden acido básico. Se sospecha cuando la respuesta compensatoria respiratoria o renal es menor o mayor a la esperada y se confirma con los electrolitos séricos y el anión gap. Un ejemplo es un paciente con vómito severo que lo lleve a deshidratación grave y este a choque hipovolémico; entonces este paciente seguramente desarrollará inicialmente una alcalosis metabólica por vómito debido a la pérdida de secreciones gástricas rica en hidrogeniones lo cual llevaría a un aumento relativo del bicarbonato; pero por el choque hipovolémico muy seguramente desarrollará una acidosis láctica por hipoxia, cuyos valores de ácido láctico causarán una acidosis metabólica, con una disminución relativa de las concentraciones de bicarbonato.

SISTEMA TAMPÓN O SISTEMA BUFFER O SISTEMA AMORTIGUADOR FISIOLÓGICOS.

En primer lugar definamos que un amortiguador de pH es una sustancia que tiene la capacidad para liberar protones o captar protones (hidrogeniones en este caso), en forma inmediata cuando las concentraciones de los hidrogeniones se disminuyen o se aumentan respectivamente, la primera sustancia se denomina ácido débil y la segunda base conjugada. El sistema tampón o sistema Buffer (“buffer” es una palabra en inglés que quiere decir “amortiguador o regulador”) está formado por un ácido débil que libera fácilmente el hidrogenión cuando disminuye la concentración del mismo y su base conjugada que capta rápidamente el protón cuando este aumenta su concentración:

AH (ácido débil) ↔ A (base conjugada) + H+

Entre los principales sistema tampón o buffer tenemos el sistema amortiguador de proteínas y fosfatos intracelulares, el sistema amortiguador  óseo y el sistema amortiguador CO2/HCO3-; teniendo en cuenta que todos los sistemas Buffer se interrelacionan y se amortiguan unos con otros, de tal suerte que cuando hay un cambio en el pH todos los sistemas varían, sin embargo en la clínica el sistema que se utiliza para medir el estado ácido base es el sistema amortiguador CO2/HCO3-.

a).- Sistema amortiguador de proteínas intracelulares: Cuando el hidrogenión (H+) se forma extracelularmente ingresa a la célula en intercambio con K+ (para mantener la neutralidad eléctrica, ver adelante “balance interno de potasio”), y una vez dentro se une a proteínas intracelulares (que actúa como base conjugada del sistema de amortiguación o Buffer), principalmente en grupos imidazoles de los residuos de histidina. Una proteína intracelular de gran importancia en este sistema de buffer es la hemoglobina, molécula que puede unir 8 hidrogeniones, los cuales hacen parte fundamental en el trasporte del CO2 de los tejidos a los pulmones (VER TRASPORTE DE CO2 A NIVEL SANGUINEO).

b).- Sistema amortiguador de fosfatos intracelulares: Los fosfatos son uno de los aniones más importantes intracelularmente (junto con las proteínas) con una concentración de 75 mEq/L. 

H2PO4 ↔ HPO4- + H+

c).- Sistema amortiguador óseo: Cuando existe acidosis (elevación de hidrogeniones) en forma persistente o crónica en especial  de tipo metabólica, el carbonato de calcio (CaCO3) se libera del hueso el cual termina eliminándose en forma de CO2 vía pulmonar y en Ca++ vía renal; lo cual sucede mediante las siguientes reacciones: el CaCO3 una vez en la circulación general reacciona con un hidrogenión liberándose el calcio (que se elimina en forma de calciuria) y formándose bicarbonato. Luego este bicarbonato reacciona con un nuevo hidrogenión para formar ácido carbónico, el cual luego se disocia espontáneamente en dióxido de carbono y agua. El CO2 se elimina pulmonarmente y el calcio como se dijo lo hace renalmente lo cual debido a que es un proceso crónico puede llegar a originar nefrocalcinosis y nefritis intersticial crónica.

CaCO3 + H+ →  HCO3-  +  Ca++

HCO3-  + H+ + Ca++ → H2CO3 + Ca++

H2CO3 + Ca++  → H2O + CO2 + Ca++

(El CO2 se elimina vía pulmonar y el Ca++ que se elimina vía renal)

d).- Sistema amortiguador CO2 / Bicarbonato: Tiene dos características 1) Es un sistema que está presente tanto a nivel intracelular como extracelular y 2) Es un sistema abierto, porque el CO2  y el HCO3-  se regulan en forma independiente el uno del otro, ya que el CO2 se regula pulmonarmente al eliminarse mediante la respiración externa y el HCO3-  se regula renalmente al eliminándose por filtración glomerular, por reabsorción a nivel del TP y porción gruesa ascendente del asa de Henle, secretándose por las células intercalares B y sintetizándose en las células intercalares A, de acuerdo a las necesidades del sistema amortiguador. Además el bicarbonato también se elimina en pequeñas cantidades en el stool. Esto hace que las suma de las concentraciones del ácido y la base no sea constantes, lo cual aumenta la capacidad amortiguadora. La reacción general de este Sistema Buffer es:

CO2 + H2O  ↔   H2CO3 ↔ HCO3- + H+

El trasporte sanguíneo y la eliminación del CO2 a nivel pulmonar se explican en detalle en la fisiología respiratoria (VER CAPITULO DE NEUMOLOGIA).

Eliminación del bicarbonato vía renal:

En primer lugar se debe mencionar que en condiciones normales de filtración glomerular, todo el bicarbonato sérico que llega a nivel glomerular es filtrado, y cuando los niveles plasmáticos están inferiores a los valores fisiológicos máximos (VN= 24 mEq/L con una variación normal entre 22 y 26 mEq/L), el 100% del bicarbonato filtrado es reabsorbido a nivel tubular (85% en el TP y 15% en la porción gruesa del asa ascendente de Henle) hasta lograr los valores séricos normales y cuando esto se logra se continúa reabsorbiendo tubularmente una cantidad basal de bicarbonato necesaria para conservar la homeostasis, siendo el excedente eliminado en la orina, por tanto el riñón tiene por función regular un nivel estable de bicarbonato sérico.

Reabsorción renal de bicarbonato:

La reabsorción del bicarbonato a nivel del TP y de la porción gruesa del asa ascendente de Henle es mediado por hidrogeniones (H+) y por la anhidrasa carbónica, mediante el siguiente proceso:

1.- En el glomérulo se da la filtración de una gran variedad de componentes de la sangre y entre los muchos componentes filtrados está el HCO3- y el Na+, los cuales pasan a hacer parte del filtrado glomerular.

2.- En el borde apical de las células epiteliales del TP y de la porción gruesa del asa ascendente de Henle se secretan hidrogeniones por dos mecanismos, el primero mediante el canal de Na+/H+, el cual reabsorbe el sodio filtrado y secreta hidrogeniones (H+) y el segundo la  Bomba Hidrogeniones –ATPasa  la cual también secreta hidrogeniones a la luz tubular.

3.-  Una vez los hidrogeniones (H+) están en la luz tubular reaccionan con el bicarbonato filtrado  (HCO3-) para formar ácido carbónico (H2CO3). Este ácido carbónico (H2CO3) una vez formado se disocia en agua (H2O)  y dióxido de carbono (CO2) en reacción catalizada por una  anhidrasa carbónica que se encuentra asociada a la membrana de las células epiteliales del TP y de la porción gruesa del asa ascendente de Henle en su lado luminal del borde apical denominada anhidrasa carbónica tipo IV o asociada a membrana.

4.- Esta agua (H2O)  y dióxido de carbono (CO2) formando en la luz tubular ingresan fácilmente a la célula epitelial tubular proximal y la porción gruesa del asa ascendente de Henle y una vez en su citoplasma la anhidrasa carbónica tipo II o citoplasmática cataliza la formación de ácido carbónico (H2CO3).

5.- Una vez formado el ácido carbónico (H2CO3) citoplasmático se disocia espontáneamente ahora en bicarbonato (HCO3-) e hidrogeniones (H+).

6.- El bicarbonato (HCO3-) ahora formado a nivel citoplasmático de la célula epitelial del TP y de la porción gruesa ascendente del asa de Henle, difunde al intersticio y de acá a la circulación general, lo cual hace por medio de una bomba de bicarbonato/ sodio (HCO3-/Na+) localizada a nivel basal de la célula epitelial.

7.- Por su parte los hidrogeniones (H+) citoplasmáticos formados, en la disociación del ácido carbónico (H2CO3) intracelular “neo-formado”, son usados para ser nuevamente secretados a la luz tubular mediante la proteína trasportadora o canal de Na+/H+ y mediante la Bomba Hidrogeniones –ATPasa para cerrar el círculo de esta forma.  

Cuando se aumenta la concentración de cationes en el filtrado urinario, como por ejemplo en terapia con diuréticos que aumenta las concentraciones de Na+ y K+ urinarios, estos compiten con los hidrogeniones secretados reaccionando con el HCO3- tubular y en consecuencia se aumenta su excreción urinaria en forma de bicarbonatos de sodio y potasio, llevando a acidosis metabólica (por pérdida de bicarbonato no por aumento de hidrogeniones).

Síntesis de bicarbonato a nivel renal:

Cuando se requiere por necesidad de equilibrar el EAB, el bicarbonato también se sintetiza a nivel renal, lo cual sucede a nivel de las células intercalares A localizadas a nivel epitelial de la porción distal del epitelio de los túbulos contorneados distales y en la porción cortical del túbulo colector. Estas células poseen el aparato enzimático de la anhidrasa carbónica tipo II, la cual cataliza la reacción entre el agua y el dióxido de carbono para formar ácido carbónico el cual luego se disocia en bicarbonato e hidrogeniones. Luego los hidrogeniones se secretan hacia la luz tubular por dos proteínas: una es la Bomba de Hidrógeno-ATPasa la cual saca hacia la luz tubular un hidrogenión producto de la neo formación de bicarbonato y la segunda es una Bomba H/K ATPasa en el cual igualmente se saca hidrogeniones pero a cambio se reabsorbe cationes de K.  Los bicarbonatos neo formados resultado de la disociación del ácido carbónico, queda  disponibles para ser transportados por la membrana basobasal a la circulación general a través de una proteína intercambiadora de Bicarbonato/Cloro que lógicamente ingresa cloro hacia el citoplasma celular. Esta neo síntesis de bicarbonato a nivel renal además de tener participación en el mantenimiento del equilibrio acido base mediante la formación de nuevo bicarbonato (en caso de requerirse) y la secreción de hidrogeniones, también tiene por función generar los hidrogeniones que van a reaccionar con el amoniaco libre presente en estas células para formar iones amonio, los cuales son secretados a la luz tubular mediante un trasporte trasmembrana apical llevada a cabo por una proteína denominada trasportadora de Na+/NH4+, la cual ingresa sodio y saca NH4+. Luego el ion amonio (NH4+) en la luz tubular reacciona con aniones presentes en el fluido urinario tubular formado sales de ion amonio (NH4+) como el cloruro de amonio, siendo de esta forma eliminado el amoniaco liberado en estas células, mecanismo éste que constituye la respuesta primaria renal para eliminar hidrogeniones.

Eliminación de bicarbonato a nivel gastrointestinal:

Como ya habíamos adelantado, el bicarbonato también se elimina del cuerpo a través del stool, lo cual en condiciones normales es en baja cantidad (aproximadamente 11 mEq al día), pero en estados como la diarrea se aumenta ésta pérdida (lo cual contribuye a la acidosis metabólica de la diarrea). Esta eliminación se puede hacer de dos formas: directa o indirecta.

La eliminación directa de bicarbonato en el stool se hace en forma de sales de bicarbonato principalmente de sodio a una concentración de 30 mEq/L de stool lo cual corresponde a solo unos 11 mEq/día acorde con el volumen de agua que contiene la stool. Este bicarbonato proviene de secreciones pancreática, biliar y del mismo intestino,  que se han realizado para neutralizar el HCl, pero que no fue convertido en agua y CO2 o sea que no reaccionó con el HCl y por el contrario reaccionó con cationes como el sodio y por eso puede ser eliminado por esta vía.

La eliminación indirecta se hace a través de ácidos orgánicos que se encuentran en la luz intestinal del colon y que han sido sintetizados por bacterias intestinales que fermentan carbohidrato, tales como ácido D-láctico (D-lactato), ácido butírico (butirato), ácido propílico (propionato) y ácido acético (acetato); entonces el proceso es el siguiente: 1) Cuando el bicarbonato de sodio (el mismo que podría haberse eliminado directamente), encuentra éstos ácidos orgánicos de cadena corta (AGCC) reacciona con ellos captando un hidrogenión del ácido y liberando el sodio. 2). El bicarbonato al captar el hidrogenión se convierte en ácido carbónico y luego se disocia espontáneamente en CO2 y agua. 3) Los ácidos orgánicos de cadena corta que captaron el sodio (ahora como sales de butirato o propionato principalmente) la mayoría son absorbidos por los colonocitos, correspondiendo a su principal fuente energética y otra proporción es eliminada en el stool.  4). Las sales de sodio (y también de potasio) de los AGCC que son absorbidos son llevados al metabolismo oxidativo en los colonocitos y convertidos en CO2 y agua, los cuales a la larga reconstruyen el bicarbonato intestinal, por eso estos AGCC se consideran  “bicarbonato potencial” cuando no son eliminado sino al contrario es absorbido. Las sales de estos AGCC que no son absorbidos son eliminados en el stool y tienen el mismo efecto fisiológico que la eliminación del bicarbonato directo, por eso se dice que estos AGCC representan “bicarbonato descompuesto”. En los procesos diarreicos donde se aumenta la eliminación de estas sales de AGCC fisiológicamente corresponde a la eliminación de bicarbonato y contribuye como ya se dijo a las acidosis metabólicas de las diarreas, donde por esta razón la materia fecal es “paradójicamente” ácida por los AGCC que contienen intrínsecamente bicarbonato.

Secreción de bicarbonato:

El bicarbonato también es secretado a nivel de las células intercalares tipo B, lo cual se realiza a través de la proteína pendrina, la cual a su vez reabsorbe cloro, este proceso es explicado más adelante.

Como dato final resaltemos que el exceso de hidrogeniones es amortiguado en forma instantánea (en segundos) a nivel extracelular en primer lugar por el sistema amortiguador bicarbonato – CO2 (básicamente al ser incorporados al bicarbonato, lo cual causa como efecto neto la formación de CO2 y agua) y a nivel intracelular es amortiguado este aumento de hidrogeniones por las proteínas y luego por los grupos fosfatos (HPO43-). Por otra parte el exceso de ácidos es eliminado por vía renal. Entonces los dos mecanismos que utiliza el cuerpo para mantener el balance ácido-base con un pH en rango normal son la amortiguación extracelular e intracelular del exceso de hidrogeniones y la eliminación renal del exceso de ácidos titulables.

BALANCE INTERNO DE POTASIO.

Debido a la importancia que tiene la relación de los niveles del potasio intracelular y extracelular con las alteraciones del balance acido base de origen metabólico o respiratorio, debemos antes de describir la fisiopatología de estas alteraciones acido base, explicar esta interacción.

Al aumentar los niveles de hidrogeniones (H+) circulantes éstos tienden a difundir hacia el nivel intracelular en forma pasiva gracias a la diferencia de gradiente de concentración; pero al ingresar al citoplasma celular se altera la electroneutralidad intracelular y con el fin de recuperar el equilibrio eléctrico la célula lleva a cabo la salida del catión más abundante a nivel intracelular o sea del potasio (K+) hacia el espacio extracelular. Entonces tenemos que por cada 0,1 unidad que se reduzca el pH extracelular (o sea en acidosis lógicamente por aumento de los hidrogeniones) se eleva 0,6 mEq/L los niveles de potasio extracelular (o sea se da hiperpotasemia en la acidosis). Esta relación entre el potasio y el balance acido base es llamado “balance interno de potasio”. Las alteraciones de los niveles extracelulares de potasio son mayores en las acidosis metabólicas que en los demás trastornos del equilibrio ácido base, aunque en todos se presenta. Como dato adicional, aclaremos que más de la mitad de los hidrogeniones (H+) que ingresan a la célula, cuando se aumentan los niveles como sucede en la acidosis, son “amortiguados” mediante el sistema de amortiguación de proteínas intracelulares (ver atrás), pero no nos confundamos porque de todas formas se altera la electronegatividad sin importar quien amortigüe los hidrogeniones entrantes.

En conclusión en la mayoría de los pacientes con acidosis metabólica se presenta una hiperpotasemia; sin embargo hay pacientes en Ac.M que presentan depleciones de potasio vía urinaria o gastrointestinal (p.e. terapias agresivas con diuréticos no ahorradores de potasio y en diarreas secretoras/ SNG) lo cual hace que se mantengan los niveles séricos normales de potasio o incluso si la depleción es severa puede presentarse hipopotasemia; hipopotasemia que se empeoraría si se corrige la acidosis y no se corrige la depleción de potasio.

Otro aspecto importante de aclarar consiste en que cuando la Ac.M depende del aumento de ácidos orgánicos como los cuerpos cetónicos o el ácido láctico, o sea la acidosis no es por aumento de hidrogeniones, no se altera de manera significativa las concentraciones de potasio. La hiperpotasemia que se presenta en la cetoacidosis diabética se debe más a la deficiencia de insulina y a la hiperosmolaridad que a la acidemia. No está claro porque esta situación.

Lo contrario también sucede, o sea que la hipercalemia lleva a una acidosis metabólica, aunque es leve, lo cual sucede p.e. en el hipoaldosteronismo hiporeninémico, en la enfermedad de Addison y en las iatrogenias por medicamentos que intervienen en la síntesis de la aldosterona como los IECA, el omeprazol, las heparinas y la ciclosporina A. Recordemos que en estas patologías e iatrogenias, se da la ausencia de la aldosterona, la cual es un hormona esteroidea que activa el aparato genómico para la síntesis de las proteínas que tienen por función servir de canales de K+ y de Na+ en los bordes apicales de las células principales de la parte distal del túbulo contorneado distal y de la parte cortical del túbulo colector de las nefronas, las cuales tienen por función llevar a cabo la reabsorción del sodio de la luz tubular hacia el citoplasma de la célula principal y la secreción del potasio del citoplasma de la célula principal hacia la luz tubular; entonces al no poseerse activos estos canales se aumenta el K+ intracelular a nivel de las células epiteliales de la parte distal del TCD y de la parte cortical del TC lo cual no permite que funcione la bomba de Na+/K+ATPasa localizada a nivel basal de estas mismas células lo cual lleva a que se acumule el potasio a nivel intersticial, lo cual tiene como efecto neto la hipercalemia. La falla de la bomba Na+/K+ATPasa se ve aumentada además por la baja concentración de Na+ a nivel de las células epiteliales tubulares por el mismo motivo. Entonces como enunciamos arriba en la hipercalemia (de cualquier causa) las altas concentraciones de potasio sérico inducen su ingreso en las células y éstas para mantener la electroneutralidad envían hidrogeniones (H+) al intersticio, lo cual lleva a una ligera acidosis metabólica con una alcalemia intracelular.

Sin embargo todo lo explicado sobre el “balance interno del potasio” respecto de las alteraciones del estado ácido básico metabólico y respiratorio, deben ser “corregidas” cuando además de esta alteración se presente una “alteración del balance externo del potasio”, como por ejemplo en los siguientes casos:

.- Acidosis metabólica por pérdidas fecales alcalinas con hipocalemia: En estos casos la pérdida fecal alcalina siempre se acompaña de la pérdida de K (como todas las diarreas) y lógicamente esto altera los niveles séricos de potasio pudiendo llegar incluso a hipocalemia (como ya se explicó arriba) estando el paciente acidótico.

.- Acidosis metabólicas por aniones ácidos con hipocalemia: Un ejemplo es la inhalación de tolueno el cual se metaboliza a ácido hipúrico y este se elimina vía renal. Esta eliminación del ácido hipúrico (que es un anión) arrastra cationes con el y entre estos está el sodio y el potasio, y como resultado neto se da la misma situación ya explicada inmediatamente antes. Otra situación similar se sucede en la cetoacidosis diabética. Pero en este último caso recordemos que la hiperosmolaridad causa la salida de potasio intracelular y por tanto también podemos encontrar casos de hipercalemia. La administración de insulina corrige esta alteración del balance del potasio y desenmascara el verdadero estado de los niveles de potasio.

.- Acidosis metabólicas asociadas a acidosis tubular renal sea tipo 1, 2 y 4: En la tipo 1 y 2 o distal y proximal respectivamente se presenta hipocalemia por pérdidas y en la tipo 4 o hipercalémica se presenta gran hipercalemia por déficit en la secreción por deficiencia de los canales de K mediados por aldosterona.

En el caso de la alcalosis metabólica (Alk.M) se sucede lo contrario o sea que como la cantidad de hidrogeniones (H+) plasmáticos está disminuida entonces los hidrogeniones (H+) intracelulares difunden hacia el medio extracelular, por concentración de gradiente, y entonces también se afecta la electronegatividad intracelular (no por aumento de las cargas positivas sino por el contrario porque se disminuyen) entonces la célula compensa la disminución de su carga interna positiva con el ingreso de potasio y entonces se presenta hipopotasemia. Por cada 0,1 unidades que se aumenta el pH se disminuye 0,4 mEq/L de potasio.

En las acidosis y alcalosis respiratorias se presenta igualmente los mismos cambios (hipercalemia e hipocalemia respectivamente) pero las variaciones de los niveles séricos de K+ son de menor impacto y trascendencia.

RESPUESTAS COMPENSATORIAS RENAL Y RESPIRATORIA A LOS DESORDENES ACIDO BASE.

En primer lugar definir que el pH es el logaritmo negativo en base 10 de la concentración de hidrogeniones o sea pH = -log 10 [H+], pero como no podemos medir los hidrogeniones se lleva a cabo el cálculo por la ecuación de Henderson – Hasselbalch, la cual tiene en cuenta la concentración de bicarbonato y la PaCO2 así:

Ecuación de Henderson – Hasselbalch  pH   =   6.10   +   log  ([HCO3-]  ÷  [0.03  x  PCO2])

Entonces de acuerdo a esta ecuación el pH depende de la razón o proporción entre la concentración de bicarbonato sérica y la PaCO2, por tanto cada vez que se altere un parámetro de estos dos el cuerpo intenta compensar o al menos mitigar el impacto que este tiene sobre el pH aumentando o disminuyendo en la misma dirección el otro parámetro. Dicho en forma muy simplista (con riesgo a caer en poco riguroso con los manejos estadísticos) se observa que en la ecuación el bicarbonato está dividido por la PaCO2, entonces si se disminuye el bicarbonato y la PaCO2 sigue igual el resultado de esta división (que teóricamente es el pH) se afecta disminuyéndose en forma drástica o si disminuimos la PaCO2 sin que se afecte el bicarbonato el resultado (que teóricamente es el pH) se afecta aumentando en forma drástica,  miremos estos ejemplos en forma extrapolada con ejemplos meramente simbólicos:

Las respuestas compensadoras están mediadas por quimiorreceptores de la PaCO2 localizados en los cuerpos carotideos y también por quimiorreceptores que censan cambios de pH localizados en células de los túbulos renales.

Respuestas compensatorias por trastornos acido base de origen metabólico:

Cuando el trastorno ácido base se debe a un aumento de la concentración sérica de bicarbonato (alcalosis metabólica) o a la disminución del mismo (acidosis metabólica) la respuesta compensadora respiratoria, como ya se dijo es aumentar la PaCO2 (en la alcalosis metabólica) o disminuirla (en la acidosis metabólica) o sea un aumento o disminución de la PaCO2 en el mismo sentido que se aumenta o disminuye el bicarbonato y hasta cierto punto proporcional cuantitativamente, ya que la caída de la PCO2 compensatoria a una acidosis metabólica tiene como límite una PCO2 de 8 mmHg (algunos clínicos dicen que máximo desciende la PCO2 hasta 10 mmHg) y el aumento de la PCO2 compensatorio a una alcalosis metabólica nunca sobrepasa los 55 mmHg.

La respuesta respiratoria compensadora se presenta en los primeros 30 minutos y se completa en las 12 a 24 horas siguientes, sin importar que tan lento se inicie el cuadro de acidosis metabólica y se comporta muy similar sin importar la causa de la acidosis metabólica (acidosis láctica de la sepsis, cetoacidosis de la inanición o ingesta de alcohol o DMT1 descompensada o acidosis metabólica hiperclorémica de la diarrea secretora de alto gasto, acidosis urémica con elevación de fosfatos y sulfatos, etcétera); aumentándose el pH en 0.08 unidades por cada 10 mmHg que descienda la PCO2. En caso que no se presente la respuesta respiratoria compensatoria es sugestivo que el paciente posee una enfermedad neurológica o pulmonar subyacente no detectada.

Respuestas compensatorias por trastornos acido base de origen respiratorio:

Cuando el trastorno ácido base se debe a una disminución de la PaCO2 (alcalosis respiratoria) o al aumento del mismo (acidosis respiratoria) la respuesta compensadora se da en dos etapas. La primera etapa, la cual se da en minutos, es una leve disminución del bicarbonato en la alcalosis respiratoria o un leve aumento del mismo en la acidosis respiratoria, respuesta compensadora del bicarbonato que se da en la misma dirección del aumento o disminución de la PaCO2, la cual es mediada por todos los sistemas amortiguadores del cuerpo y no solo por el renal. Si el trastorno ácido base respiratorio se prolonga por horas, entonces se da la segunda etapa dependiente totalmente del riñón consistente en el aumento significativo del bicarbonato en la acidosis o la disminución significativa del mismo en la alcalosis (igualmente el aumento o la disminución se da en el mismo sentido que aumenta o disminuye la PaCO2) pero en mayor proporción; aclarando que esta respuesta compensatoria renal se inicia poco después de iniciado el trastorno ácido base respiratorio de base pero solo se completa hasta el 3 o 4 día de iniciado.

El mecanismo de la respuesta compensadora renal “tardío” en la acidosis respiratoria es llevado a cabo mediante el aumento de la secreción tubular de hidrogeniones, el aumento de la reabsorción de bicarbonato y la síntesis de bicarbonato, así:

a).- Eliminación de hidrogeniones por secreción y reabsorción de bicarbonato:

El aumento de la secreción tubular de hidrogeniones lo lleva a nivel del TP y de la porción gruesa ascendente del asa de Henle, lo cual trae como consecuencia por un lado la disminución de los hidrogeniones a nivel plasmático y por otra parte la mayor presencia de éstos en la luz tubular induce a una mayor reabsorción de bicarbonato (ver mecanismo de reabsorción de bicarbonato atrás y fisiología del TCP y asa de Henle).

b).- Síntesis de bicarbonato renal:

La síntesis de bicarbonato es llevado a cabo por las células intercalares tipo A localizadas en la parte distal del TCD y la porción cortical del TC, lo cual desencadena el aumento de secreción de amonio urinario (ver fisiología de células intercalares A del TCD y TC)

Por su parte el mecanismo de la respuesta compensadora renal para la alcalosis respiratoria es llevado a cabo mediante la disminución de la secreción tubular de hidrogeniones que por un lado lleva a un balance ácido positivo en sangre que disminuye la alcalinidad y por otro lado la menor presencia de hidrogeniones en la luz tubular trae como consecuencia una menor reabsorción de bicarbonato o sea un efecto neto de mayor excreción urinaria de bicarbonato (ver mecanismo de reabsorción de bicarbonato atrás y fisiología del TCP y asa de Henle). Estas respuestas compensadoras renales están cuidadosamente y estrictamente reguladas cuando la función renal está conservada, de tal suerte que p.e. si en una acidosis respiratoria crónica, con función renal conservada, se administra bicarbonato exógeno este será excretado sin ninguna alteración importante del nivel sérico del bicarbonato o sea con efecto nulo sobre la acidemia.

O sea que los mecanismos compensadores de los trastornos acido base de tipo respiratorios son diferentes en los trastornos respiratorios agudos que en los crónicos. VER GRAFICO 338 CUADERNO VIOLETA. Del análisis de éste gráfico deducimos que las altas o bajas concentraciones de bicarbonato nos hacen pensar en alcalosis y acidosis de origen metabólico o a compensaciones de acidosis o alcalosis respiratorias CRONICAS. Igual deducción tenemos para altas o bajas concentraciones de PaCO2 o sea que se deben a acidosis o alcalosis respiratorias CRONICAS o a compensaciones de alcalosis o acidosis metabólicas. Entonces el grado de compensación de los trastornos acido básicos simples de origen metabólico se miden con el aumento o la disminución de la PaCO2 y en el caso de los trastornos acido básicos simples de origen respiratorio el parámetro que mide el grado de compensación es el aumento o la disminución del bicarbonato.

ALCALOSIS METABÓLICA* (Alk.M)*:

DEFINICIÓN:

La alcalosis metabólica (Alk.M) es la elevación de los niveles séricos de bicarbonato y del pH arterial. Cuando tenemos una Alk.M simple ambos parámetros están elevados, pero cuando se presenta un trastorno acido-básico mixto esto no siempre sucede, porque si por ejemplo se asocia con una acidosis respiratoria el aumento de la PCO2 (por hipercapnia), que causaría descenso del pH, puede llevar los niveles del pH a valores inapropiadamente “normales”.

En el curso normal de la Alk.M se distingue una fase de generación de la alcalosis y una fase de mantenimiento de la misma.

Fase de generación de la alcalosis metabólica:

Es la fase durante la cual se genera la alcalosis metabólica a consecuencia de la elevación del bicarbonato en sangre por una de las siguientes causas:

1).- Intercambio de iones intracelulares por hidrogeniones: es decir ingreso de hidrogeniones a la célula a cambio por otro ion que sale,

2).- Perdida exagerada de hidrogeniones a nivel gastrointestinal,

3).- Pérdida exagerada de hidrogeniones a nivel renal,

4).- Administración y retención de alcalinizantes: bicarbonato o precursores de bicarbonato como lactato, citrato o acetato, y

5).- Contracción del volumen sanguíneo con valores constantes de bicarbonato extracelular.

Fase de mantenimiento de la alcalosis metabólica:

Debemos manifestar en primer lugar que cuando la función renal está preservada el exceso de bicarbonato es eliminado en forma eficiente controlando la alcalosis metabólica, pero cuando la función renal está alterada va a persistir la alteración y esta situación es lo que va a definir la fase de mantenimiento y entre los eventos que disminuyen la capacidad renal para excretar bicarbonato tenemos:

1).- Hipovolemia o reducción del volumen sanguíneo verdadero.

2).- Reducción del volumen sanguíneo arterial efectivo,

3).- Reducción de la tasa de filtración glomerular,

4).- Depleción de cloro,

5).- Hipocalemia,

6).- Hiperaldosteronismo o combinación de estos factores.

Normalmente el bicarbonato en sangre captan hidrogeniones (H+) presentes en la sangre para convertirse en ácido carbónico (H2CO3), el cual luego se disocia espontáneamente en dióxido de carbono (CO2) para ser eliminado por la respiración y agua (H2O) que se elimina renalmente.

HCO3- + H+ ↔   H2CO3 ↔ H2O  (eliminación renal) + CO2 (eliminado por la respiración).

Para que se produzca la alcalosis metabólica se requiere que los niveles de bicarbonato están muy elevados por las causas ya descritas, y estos capturan de los H+, lo cual hace que la concentración de hidrogeniones se baje en plasma y como el pH es inversamente proporcional a la concentraciones de hidrogeniones, entonces el pH se eleva y se da la alcalosis metabólica (pH mayor a 7.45).

CAUSAS DE LA GENERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LA ALCALOSIS METABÓLICA:

1).-  Recambio de iones intracelulares por hidrogeniones.

Esta causa explica porque la hipocalemia lleva a Alk.M, por cuanto la hipocalemia desencadenan el mecanismo de “balance interno de potasio” (ver atrás). El balance interno de potasio se sucede en todas células del organismo y lógicamente desencadenan alcalosis, como ya se explicó arriba, pero en las células de los túbulos renales esta situación tiene como efecto adicional el que al existir concentraciones intracelulares altas de hidrogeniones en las células epiteliales tubulares glomerulares van a estar estos hidrogeniones con mayor disponibilidad para ser secretados por las bombas de hidrogeniones ATPasa y los canales sodio/hidrogeniones a la luz del túbulo renal, llevando a más disponibilidad de hidrogeniones en la luz tubular aumentando la reabsorción de bicarbonato (ver arriba el manejo del bicarbonato en el equilibrio acido base).

Este recambio de iones a nivel intracelular por hidrogeniones dadas en la hipocalemia, hace parte de la fisiopatología de la Alk.M a consecuencias de la pérdida de secreciones gástricas (vómito y en el uso de sondas nasogástricas), donde además de perder hidrogeniones (que lleva a alcalosis metabólica directamente más abajo explicado) también pierden potasio que aumenta la alcalosis como ya se describió mediante el balance interno de potasio e indirectamente aumentando la reabsorción de bicarbonato.

2).- Pérdida exagerada de hidrogeniones a nivel gastrointestinal.

Se presenta en pérdida de secreciones gástricas y en algunos tipos de diarreas no frecuentes.

2.a).- Pérdida exagerada de hidrogeniones por pérdida de secreciones gástricas por Vómito o sonda nasogástrica (muy frecuente):

Normalmente la secreción gástrica contiene altas concentraciones de cloruro de hidrógeno HCL (en forma de ácido clorhídrico), bajas concentraciones de cloruro de potasio (KCl) y aún menos de cloruro de sodio (NaCl). En condiciones normales el HCl al llegar al duodeno es neutralizado con el bicarbonato secretado por el páncreas, el hígado y el mismo intestino; de cuya reacción se forma como productos netos finales agua, dióxido de carbono e iones de cloro (lógicamente el agua y el dióxido de carbono previa formación del producto intermediario ácido carbónico). Los iones de cloro junto con el potasio y el sodio contenidos en la secreción gástrica que arribaron al intestino delgado son reabsorbidos para ingresar nuevamente a la circulación general. Por eso cuando sospechamos perdidas de secreción gástrica por vómito pero no tenemos información (paciente no lo informa por no tener capacidad o por omitir esta información) la medición del cloro urinario nos da una pista diagnóstica porque obviamente en pérdidas de secreciones gástricas además de la perdida de hidrogeniones (que causan la alk.m) también se pierde el cloro que hace parte del HCl y el KCl que se eliminan con el vómito o las SNG. Además la pérdida de potasio desencadena hipopotasemia que lleva a alcalosis metabólica por el mecanismo de “balance interno de potasio”  que lleva al intercambio de iones intracelulares (potasio en este caso) por hidrogeniones, mecanismo que fue explicado en el punto 1.

2.b).- Diarreas poco comunes:

Usualmente las diarreas de alto volumen desencadenan acidosis metabólica porque a través de ellas se pierden altas concentraciones de álcalis como sales de potasio o sales sódicas de aniones orgánicos como butiratos o propionato, los cuales son bicarbonato en potencia como veremos adelante;  pero hay tres diarreas que desencadenan alcalosis metabólica:

.- Clorhidrorrea congénita o diarrea congénita con pérdida de cloro: Es una diarrea que se presenta por la mutación en un gen que codifica para la proteína que lleva a cabo el intercambio del cloro por bicarbonato a nivel del íleo terminal y colon (absorbe cloro de la luz intestinal y excreta bicarbonato), llevando a una diarrea secretora con hipocloremia y lógicamente alcalosis metabólica por la acumulación del bicarbonato. También existe imposibilidad para absorber otros electrolitos como el potasio y el sodio, manifestándose entonces con alcalosis hipoclorémica e hipopotasémica; hipopotasemia que agrava la alcalosis por el recambio de iones intracelulares por patasio.

.- Diarrea por adenoma velloso (villous adenoma en inglés), cuya fisiopatología no es bien entendida pero parece relacionarse con la hipocalemia que desencadena.

.- Diarrea por abuso de laxantes, igual que la anterior no se conoce bien la fisiopatología pero parece ser secundaria a la hipovolemia y la hipocalemia que desencadena.

3).- Perdida exagerada de hidrogeniones a nivel renal.

3.a).- Terapias con diuréticos de asa, tiazidas y ahorradores de potasio:

Es una causa muy frecuente de alcalosis metabólica, por cuanto estas terapias aumentan la concentración de sodio a nivel de la parte final de la nefrona lo cual induce su reabsorción por parte de los canales Na+/H+, los cuales ingresan Na+ y sacan hidrogeniones (H+). Además en las terapias de diuréticos no ahorradores de potasio como los diuréticos de asa y las tiazidas, además de aumentar la disponibilidad de Na en la parte terminal de la nefrona, se presenta perdida de K (porque el sodio abundante en el fluido tubular induce su reabsorción en la parte distal del TCD y la cortical del TC, con intercambio de K que sale por los canales de K) entonces esta hipocalemia resultante lleva a alcalosis metabólica como ya se explicó varias veces.

Incluso si las dosis de los diuréticos de asa y tiazídicos son muy altas se puede inducir la activación del SRAA por disminución del volumen sanguíneo (gran diuresis) y por la necesidad de reabsorber sodio por los canales de Na de las células principales del TCD y TC que no están bloqueadas por estos diuréticos. Esta disminución del volumen sanguíneo también llevaría a alcalosis metabólica como se explicará más adelante.

3.b).- Síndrome de Bartter:

Desorden de tipo congénito donde existe mutación del gen que codifica para la proteína que actúa como bomba de Na/K/2Cl localizada en el borde apical del epitelio de la porción ascendente del asa de Henle, la cual reabsorbe estos iones, y por tanto se comporta como si el paciente recibiera terapia con diuréticos de asa; por tanto causa alcalosis metabólica como ya se explicó para estos diuréticos de asa, presentando pérdidas hídricas que los llevan a hipovolemias con hipotensiones con elevación de concentración de sodio, cloro y potasio urinario.

3.c). Síndrome de Gitelman:

Desorden de tipo congénito donde existe mutación del gen que codifica para la proteína que actúa cotrasportadora de  Na/Cl localizada en el borde apical del epitelio de la parte proximal del TCD, la cual reabsorbe estos iones, y por tanto se comporta como si el paciente recibiera terapia con diuréticos tiazídicos; por tanto causa alcalosis metabólica como ya se explicó para estos diuréticos de tiazídicos, presentando pérdidas hídricas que los llevan a hipovolemias con hipotensiones con elevación de concentración de sodio y cloro urinario.

3.d).- Síndrome de Pendred:

Desorden de tipo congénito donde existe mutación del gen que codifica para la proteína pendrina o proteína cotrasportadora de bicarbonato - cloro localizada en el borde apical de las células intercalares tipo B del epitelio de la parte proximal del TCD y TC, la cual secreta bicarbonato y reabsorbe cloro. En condiciones normales los pacientes con este síndrome no desarrollan alteraciones electrolíticas porque parece que la mutación disminuye la actividad pero no la anula, por eso cuando se administran diuréticos tiazídicos parece que este diurético también bloquea esta proteína  y por tanto se impide la secreción de bicarbonato y de esta forma se pierde un valioso mecanismo de control de la alcalosis metabólica y por el contrario se desarrolla en forma severa en este caso. Como esta proteína también se encuentra en el borde apical de los tirocitos llevando a cabo el cotrasporte del ion yoduro del citoplasma al folículo tiroideo, su mutación impide la síntesis de hormonas tiroideas produciendo hipotiroidismo con bocio; igualmente también se encuentra en el oído interno donde es importante para la hemostasia de los electrolitos del oído interno entonces su mutación también produce hipoacusia neurosensorial congénita.

3.e).- Síndrome de leche y alcalinos o del calcio y la hipercalcemia:

Este síndrome se presenta por el suministro excesivo de calcio, sea dietario aunque es raro (consumo de derivados lácteos), o iatrogénico en tratamiento prolongados de osteoporosis o tratamiento de enfermedad ulcero péptica con antiácidos que contienen grandes cantidades de carbonato de calcio o bicarbonato de sodio. Este síndrome es asintomático pero puede presentarse síntomas como N/V, nefrolitiasis, insuficiencia renal. La hipercalcemia promueve a nivel renal la secreción de hidrogeniones llevando a alcalosis metabólica la cual se ve agravada con el vómito cuando se presenta. Por su parte la alcalosis metabólica induce la reabsorción de calcio que empeora la hipercalcemia.

3.f).- Patologías asociadas con hiperactividad de la hormona aldosterona de origen primario:

El aumento de la actividad primaria de la hormona aldosterona lleva a alcalosis por 2 mecanismos: el 1) Por aumento de la secreción de hidrogeniones, lo cual es favorecido por el aumento de la electronegatividad de la luz tubular debido al aumento de la reabsorción de sodio, lo cual se debe a que la aldosterona aumenta la actividad tanto de los canales de sodio de las células principales de la parte distal del TCD y la parte cortical del TC como de la bomba de Na/K ATPasa del borde basolateral de las mismas células y por tanto incrementa la reabsorción de sodio de la luz tubular al nivel intracelular y el paso del mismo catión al nivel intersticial. Entonces esta reabsorción de sodio aumenta la electronegatividad de la luz tubular. Además la aldosterona también aumenta la actividad de la bomba Hidrogeniones ATPasa localizada en el borde apical de las células tubulares renales del TP, de las células intercalares tipo A de la parte distal del TD y TC, induciendo la secreción de hidrogeniones, lo cual es facilitada por la electronegatividad creada con la reabsorción de sodio. Y 2) El hiperaldosteronismo primario o estados que lo semejen con altos niveles de aldosterona, llevan a hipocalemia (ver fisiopatología del SRAA en capítulo de cardiovascular) que igualmente lleva a alcalosis metabólica (ver balance interno de potasio). En estos pacientes no hay retención de HCO3 por déficit de filtración glomerular, porque en estos pacientes existe un aumento del volumen plasmático (por la reabsorción aumentada de sodio a nivel tubular distal) lo cual lleva a que presenten presiones sanguíneas normales o elevadas, lo cual lleva a un flujo renal normal o aumentado con filtración normal de bicarbonato.

3.g).- Alcalosis metabólica post-hipercapnia crónica:

Una compensación normal de una acidosis respiratoria crónica (lógicamente por hipercapnia crónica p.e. en EPOC), es la pérdida renal de hidrogeniones con reabsorción de bicarbonato; y recordemos que normalmente no se pueden perder hidrogeniones a nivel renal en forma aislada sino que se hace combinados con cloro y/o con potasio, luego tendremos hipocloremia y/o hipopotasemia asociadas.

Cuando se realiza en forma inadecuadamente rápida la corrección de una PaCO2, que ha estado elevada en forma crónica, los niveles elevados de bicarbonato de la respuesta compensatoria normal a la acidosis respiratoria crónica no se corrigen en forma inmediata y menos si existen alguna alteración de la función renal (una TFG baja o un volumen sanguíneo arterial efectivo bajo) o si los niveles de cloro están muy bajos. Esta alcalosis metabólica resultante de esta corrección inadecuada de la hipercapnia crónica se denomina “alcalosis metabólica post-hipercapnia” la cual tiene como principal complicación alteraciones neurológicas que incluyen convulsiones, coma y hasta la muerte debido a una elevación del pH intracelular neuronal en forma aguda, pero no por el aumento del HCO3 intracelular sino  por la pérdida brusca de hidrogeniones.

Esta alcalosis metabólica post-hipercapnia solo se corrige hasta que se corrija el déficit de cloro y/o potasio y se corrija el déficit de la función renal cualquiera que sea la causa.

4).- Administración y retención de alcalinizantes.

En un individuo con función renal normal la administración en forma aguda de grandes cantidades de bicarbonato de sodio es rápidamente eliminado a nivel renal con mínimo incremento de la bicarbonatemia; en casos de administración crónica de grandes cantidades (de 1000 a  1200 mEq/día) por hasta 3 semanas solo eleva la bicarbonatemia a valores máximos de 36 mEq/L (claro que en mi concepto me parece alto) tomado de VAN GOIDSENHOVEN GM, GRAY OV, PRICE AV, SANDERSON PH. The effect of prolonged administration of large doses of sodium bicarbonate in man. Clin Sci 1954; 13:383.

Por lo anterior, aunque es posible que se presenten alcalosis metabólica por la administración de grandes volúmenes de bicarbonato de sodio o de precursores de bicarbonato como el lactato (contenido por ejemplo en la solución de Hartmann), el citrato (usado como anticoagulante en terapias con hemoderivados) o el acetato, solo es posible que se presente si existe deterioro de la función renal o existe una hipovolemia o como mínimo un reducción efectiva el volumen sanguíneo arterial.

4.a).- Alcalosis metabólica pos corrección de acidosis metabólica por acidosis láctica o cetoacidosis diabéticas: Cuando se administra bicarbonato para la corrección de la acidosis metabólica por acidosis láctica o por cetoacidosis diabética, al momento de la corrección de la causa de la acidosis metabólica (corrección de la hipoxia que genera la formación en exceso de ácido láctico o se administra insulina en al DMT1), los potenciales precursores de bicarbonato, como lo son el  ácido láctico y Beta-hidroxibutirato que es un cuerpos cetónicos, al ser metabolizados a bicarbonato, junto con el bicarbonato administrado deben ser eliminados por vía renal, pero en caso de deterioro de la función renal o en hipovolemia (que muy seguramente estos pacientes padecen por la deshidratación) lleva a una disminución en la filtración de bicarbonato llevando a alcalosis metabólica pos corrección de la acidosis metabólica.

4.b).- Alcalosis metabólica pos administración del anticoagulante citrato de sodio:

El citrato de sodio (derivado del ácido cítrico que en nuestro organismo hace parte del ciclo de Krebs) es un potencial  precursor de bicarbonato, el cual es usado como anticoagulante en hemoderivados (GR, plaquetas y plasma fresco congelado), por eso cuando se realiza una transfusión de más de 8 unidades de GR o se realiza plasmaféresis con plasma fresco congelado o cuando se utiliza como anticoagulante en la hemodiálisis (en lugar de heparina), en pacientes que tengan la función renal alterada, cuando se metaboliza a bicarbonato causa alcalosis metabólica.

4.c).- Alcalosis por bases fuertes de uso no medicinal.

El hidróxido de sodio o “soda cáustica” es un álcali fuerte usado en el procesamiento ilegal de la base de coca y el crack de coca (cocaína), por tanto el abuso de este alcaloide en pacientes con deterioro de la función renal llevan a alcalosis metabólica.

4.d).- Interacción medicamentosa de antiácidos de pobre absorción con resinas de intercambio iónico en pacientes con función renal disminuida.

Normalmente cuando se administran antiácidos que poseen pobre absorción en el TGI como el hidróxido de aluminio –Al(OH)3- , el hidróxido de magnesio –Mg(OH)2que comercialmente la encontramos como “leche de magnesia ®” o el carbonato de calcio –CaCO3-, su mecanismo de acción consiste en que los grupos hidroxilos o carbonato reacciona con los hidrogeniones gástricos formando agua o dióxido de carbono, y el catión (Al+3, Mg+2 ó Ca+2) reacciona con el bicarbonato que es secretado por el páncreas, el hígado y el mismo intestino, a nivel del duodeno. Estos cationes unidos al bicarbonato se eliminan en stool.  Por otra parte cuando se suministran resinas de intercambio iónico, como por ejemplo el sulfato sódico de poliestireno, el cual es una resina que se usa para el tratamiento de la hiperpotasemia, cuyo mecanismo de acción consiste en que al ser  administrado vía oral reacciona con el K del TGI, liberando el sodio (que se absorbe) y la resina se une al K para ser eliminada en el stool. Pero cuando se realiza interacción medicamentosa de antiácidos con pobre absorción y resinas de intercambio iónico, cuando la resina libera el sodio, la resina se une a los cationes liberados por los antiácido (Al+3, Ma+2 ó Ca+2) y también al K+ lógicamente y se elimina por el stool; pero entonces el bicarbonato se une al Na+ liberado por la resina de intercambio iónico (porque no se pudo unir a los cationes liberados por los antiácido Al+3, Ma+2 o Ca+2) y entonces este bicarbonato de sodio (NaHCO3) se reabsorbe y cuando la función renal no es adecuada no puede eliminarse urinariamente en forma rápida este bicarbonato de sodio y se presenta la elevación llevando a alcalosis metabólica.

5).- Producción normal de bicarbonato pero con contracción de la volemia (alcalosis de contracción).

La contracción de la volemia vascular desencadena la alcalosis metabólica por 4 mecanismos: 1). por disminución de la filtración glomerular de bicarbonato, 2). Por aumento de la reabsorción de bicarbonato a nivel del TP, 3). Por la hipocalemia secundaria que desencadena y 4). Por inducir la neo-formación de bicarbonato en las células intercalares A del TCD y TC. El explicación fisiopatológica se debe a que cuando se presenta la salida del líquido intravascular hacia el intersticio (edema) como sucede en la insuficiencia cardiaca y la cirrosis, se da la disminución del volumen plasmático efectivo renal que lleva a la disminución de la tasa de filtración glomerular (TFG). Luego este menor volumen sanguíneo es censado a nivel de las células yuxtaglomerulares (o granulares o de Ruyter) del Aparato Yuxtaglomerular (AYG) lo cual estimula la liberación de la renina acumulada en sus gránulos, activando lógicamente el sistema Renina Angiotensina Aldosterona (SRAA). Así mismo esta menor volemia se traduce en una menor presión arteriolar lo cual es censado por los baroreceptores del seno carotideo desencadenando una respuesta simpática refleja. Entonces ya tenemos las bases para explicar porque esta disminución del volumen plasmático causa alcalosis metabólica debido a cambios fisiopatológicos en el glomérulo, en el TCP, en el TD y en el TC. En primer lugar el solo hecho de  la disminución de la TFG causa una disminución de la cantidad de bicarbonato que se debía filtrar a nivel glomerular siendo entonces que el primer mecanismo por el cual se genera alcalosis metabólica o sea por aumento de bicarbonato que no se eliminó. En segundo lugar a nivel de las células epiteliales tubulares del TP la angiotensina II del SRAA activado y la NA del SNS activan o estimulan la reabsorción de sodio (como mecanismo reflejo para aumentar la volemia) lo cual hace activando la bomba hidrogeniones-ATPasa, la cual saca hidrogeniones a la luz tubular y de esta forma disminuye la carga positiva intracelular que va a favorecer el gradiente eléctrico a favor del Na+ de la luz tubular hacia el citoplasma; este gradiente a favor del Na va a permitir la entrada de éste a través de los canales Na+/H+  localizados a nivel apical de las células epiteliales tubulares, los cuales ingresan Na+ y sacan aún más H+ (además la entrada de sodio también está favorecido por un gradiente de concentración mayor a nivel tubular vrs concentración intracelular, gradiente intracelular bajo que es logrado gracias a la bomba de Na/K ATPasa localizado en el borde basal celular que saca 3 sodios al intersticio e ingresa 2 potasios). Estos hidrogeniones que salen a la luz tubular reaccionan con el (poco) bicarbonato que se filtró para tener como efecto neto su absorción vía formación de ácido carbónico (H2CO3), que luego se disocia en agua y CO2 en reacción que es catalizada por la anhidras carbónica asociada a la membrana o tipo IV (localizada en el lado luminal del borde apical de las células epiteliales del TP), los cuales difunden pasivamente hacia el interior de las células epiteliales tubulares proximales, en las cuales por catálisis de la anhidrasa carbónica citoplasmática o tipo II forman nuevamente H2CO3, el cual nuevamente se disocia espontáneamente pero ahora en bicarbonato (HCO3-) y un hidrogenión (H+); luego este bicarbonato ingresa al sistema capilar peritubular con destino a la circulación general a través de la bomba de cotrasporte Na+/HCO3- y los hidrogeniones están listos para ser nuevamente enviados fuera de la célula por el canal Na+/H+ o por las mismas bomba Hidrogeniones-ATPasa (nótese que los sodios que ingresan a través del canal de Na+/H+ son usados en primer lugar en el cotrasporete con el bicarbonato para el ingreso de este a la circulación peritubular renal y en segundo lugar son sacados de la células por la bomba sodio/potasio ATPasa localizada a nivel basal de la célula por medio de la cual salen hacia el intersticio celular 3 iones de sodio e ingresan 2 iones de K); de esta forma se reabsorbe la totalidad del bicarbonato filtrado o sea que este es el segundo mecanismo por el que se genera alcalosis metabólica o sea aumentando la reabsorción del bicarbonato. En tercer lugar a nivel de las células principales de la parte distal del TD y de la parte cortical del TC, ahora la aldosterona del SRAA activado, al llevar a cabo su actividad fisiológica sobre los canales de Na y K, por un lado también estimula la reabsorción de sodio (como mecanismo reflejo para aumentar la volemia) y por el otro lleva a hipocalemia, esta hipocalemia es tercer mecanismo por el que se genera la alcalosis metabólica por medio del balance interno de potasio, que ya fue explicado.  En cuarto lugar debido a que en el borde apical de las células intercalares tipo A localizadas en la parte distal del TD y de la parte cortical del TC existen las mismas bomba hidrogeniones-ATPasa de las presentes en el TP, la angiotensina II del SRAA activado y la NA del SNS igualmente las activan y en esta célula lógicamente van a tener la misma actividad biológica o sea la de sacar hidrogeniones citoplasmáticos hacia la luz tubular; pero debemos tener en cuenta que estos hidrogeniones en estas células son producto de la neo formación de bicarbonato, entonces esta estimulación induce la anhidrasa carbónica tipo II a condensar agua y CO2 para formar ácido carbónico para que luego éste se disocie espontáneamente para producir los hidrogeniones que se necesitan y lógicamente también generar bicarbonato, y de esta forma los  hidrogeniones son exportados a la luz tubular y el bicarbonato es ingresado al intersticio con destino a la circulación general vía proteína intercambiadora bicarbonato/cloro presente en el borde basal de estas células; de ésta forma se genera el cuarto mecanismo desencadenante de alcalosis metabólica al inducirse la neoformación de bicarbonato.

De todas las causas las dos más comunes son por pérdida de secreciones gástricas (vómito y uso de sonda nasogástrica) y por uso de diuréticos.

Mecanismos que perpetúan la alcalosis metabólica:

En cuanto a los mecanismos perpetuadores de la alcalosis metabólica o sea la fase de mantenimiento de la alcalosis metabólica, solo mencionaremos la hipocalemia y la disminución del volumen sanguíneo arterial efectivo por ser las dos primeras causas

a).- La hipocalemia severa:

La hipopotasemia mantiene las alcalosis metabólica por tres mecanismos: 1). Por el mecanismo del balance interno de potasio o sea el cambio del ion intracelular de K por los hidrogeniones, lo cual corresponde al intercambio de iones intracelulares explicado en la primera causa de alcalosis metabólica, 2). Por aumento de la reabsorción de bicarbonato en el TP y en la porción gruesa ascendente del asa de Henle, más abajo explicado, y 3) Por aumento de la síntesis de nuevo bicarbonato en las células intercalares tipo A de la porción distal del TCD y TC, más abajo explicado. 

De acuerdo a lo explicado antes en el balance interno de potasio,  cuando existe hipocalemia el potasio contenido dentro de las células (incluidas las células epiteliales del TCP y porción gruesa del asa ascendente de Henle), sale hacia el plasma (en el riñón diríamos hacia los capilares peritubulares) y entonces las células para mantener la electronegatividad ingresan hidrogeniones (y también sodio) del líquido extracelular; esto sucede en todas las células del cuerpo lo cual lleva a una alcalosis metabólica extracelular (por baja de la concentración de hidrogeniones) con “acidosis intracelular” (por lo contrario) y esto explica la primera forma de causar alcalosis metabólica, ya varias veces explicado o sea por el mecanismo del “balance interno de potasio”. Pero en el caso específico de las células epiteliales del TCP y porción gruesa del asa ascendente de Henle la mayor disponibilidad de hidrogeniones permite una mayor secreción de éstos a la luz tubular a través de los canales de Na/Hidrogeniones y de la Bomba Hidrogeniones ATPasa y esta mayor secreción de hidrogeniones lógicamente lleva a una mayor reabsorción de bicarbonato. En síntesis la hipocalemia severas lleva a alcalosis metabólica a nivel de todo el cuerpo y a  nivel renal lleva a un aumento de la reabsorción de bicarbonato, lo cual lleva a una mayor alcalosis metabólica, y esto explica el segundo mecanismo por medio del cual la hipocalemia desemboca en AlK.M. Como si fuera poco además de los dos mecanismos anteriores generadores de alcalosis metabólica por parte de la hipocalemia, existe un tercer mecanismo que incrementa la alcalosis metabólica, el cual es debido a que la hipocalemia activa alostéricamente sobre la Bomba H/K ATPasa localizada en el borde apical de las células intercalares tipo A de la parte distal del TCD y de la parte cortical del TC, la cual tiene por actividad biológica sacar hidrogeniones hacia la luz tubular con el ingreso o reabsorción de cationes de K (intentando de esta forma contrarrestar la hipocalemia); pero como es sabido estos hidrogeniones secretados por esta célula intercalar tipo A son producto de la neoformación de bicarbonato y entonces lo que termina como efecto neto es incrementando la neoformación del bicarbonato para luego ser llevado al intersticio y luego al plasma a través de la proteína intercambiadora de bicarbonato/cloro localizada a nivel basolateral de la célula; entonces como efecto final tenemos el incremento de los niveles plasmáticos de bicarbonato con el empeoramiento de la alcalosis metabólica, y este es el tercer mecanismo por el cual la hipocalemia desencadena Alk.M.

b.-) Reducción del volumen sanguíneo arterial efectivo:

Es la causa más común de disminución de la eliminación de bicarbonato,  o sea es una volumen de sangre que efectivamente perfunde los tejidos o sea no cuenta los reservorios de sangre. Esta disminución induce al riñón a retener sodio y al retener sodio no puede eliminar el bicarbonato, porque por un lado induce su reabsorción (mecanismo ya estudiado por cuanto para retener sodio tubular debe secretar hidrogeniones localizados intracelularmente en las células tubulares) y por el otro no está disponible para formar bicarbonato de sodio que es la forma de eliminar el bicarbonato en la orina, por eso paradójicamente la orina en estos pacientes es ácida a pesar de estar en alcalosis. Además recordemos que las causas más comunes de la reducción del volumen sanguíneo arterial efectivo son una pérdida verdadera de volumen (vómito, terapia con diuréticos) o un secuestro del volumen sanguíneo como en casos de edemas periféricos (falla cardiaca) o en cirrosis.

DIAGNÓSTICO DE LA ALCALOSIS METABÓLICA:

1).- Historia clínica:

1.1).- Anamnesis, historia de la enfermedad actual y antecedentes personales:

Las manifestaciones clínicas de la alcalosis metabólica son pocas o sea es generalmente asintomática, de tal suerte que cuando se presentan manifestaciones éstas se deben a la enfermedad subyacente o de las alteraciones electrolíticas que usualmente la acompaña.

Las pocas manifestaciones de la alcalosis metabólica se deben a que los cambios en la concentración plasmática de HCO3 solo causa pequeñas variaciones a través de las membranas celulares y la BHE. En contraste, es importante resaltar, que los cambios repentinos (o sea agudos no crónicos) en la PCO2 tanto por disminución como por aumento si son trasmitidos en toda el agua corporal tanto extracelular (plasma, líquido cerebroespinal) como intracelular (muscular, neuronal, etcétera) dando lógicamente manifestaciones por los cambios del pH; esto se observa por ejemplo en la alcalosis respiratoria aguda (baja repentina de la PCO2) donde se presentan síntomas  como parestesia, espasmo carpopedal (o calambres en manos y pies) y mareo; o por ejemplo en la alcalosis metabólica pos-hipercapnia, hipercapnia que debe ser crónica como ya se dijo antes, donde las manifestaciones neurológicas (convulsiones, coma e incluso la muerte) se debe es la alcalosis intracelular neuronal por baja brusca de la PCO2 y no al aumento del HCO3, así los hallazgos bioquímicos correspondan a una alcalosis metabólica.

Algunas manifestaciones que se presentan en las alcalosis metabólicas relacionadas con trastornos de los electrolitos o con las patologías asociadas son:

a).- Parestesias, espasmos musculares y tetania causadas por hipocalcemia e hipomagnesemia: Algunas causas de alcalosis metabólicas severas como  S. Bartter, S. Gitelman o uso crónico de diuréticos de asa o tiazidas, causan pérdidas urinarias que pueden llevar a hipocalcemia con hipomagnesemia.

b).- En algunos casos pueden desarrollar alteraciones en la neurotransmisión que se evidencia con agitación o convulsiones.

c).- Alteraciones del contenido y nivel de conciencia:  trastornos cualitativos de la conciencia (desorientación) o cuantitativos (obnubilación, estupor y coma) en caso de alcalosis metabólica que se presenta en pacientes con enfermedad hepática crónica, lo cual se debe a que debido a que estos pacientes presentan de base una falla del ciclo de Krebs-Henseleit (ciclo de la urea) teniendo por tanto niveles altos de amoniaco libre,  y debido a que la alcalosis metabólica aumenta la permeabilidad del amoniaco en el SNC, hace que se aumente la toxicidad por amoniaco libre (que se convierte en el ion amonio intracelularmente).

d).- Alteraciones hemodinámicas: algunas patologías que causan alcalosis metabólica causan alteraciones hemodinámicas como HTA y/o retención hidrosalina, como por ejemplo los síndromes de aldosteronismo primario y secundario. Otras por el contrario causan hipotensión y contracción del volumen sanguíneo como por ejemplo las cirrosis, falla cardiaca, entre otras.

 1.2).- Examen físico:

Cuando se presentan reflejan la causa de la alcalosis metabólica, p.e.:

.- Pérdida de turgencia de la piel, hipotensión postural: indican que la causa de la alcalosis metabólica es debido pérdidas de volumen por ejemplo por perdidas en TGI o renales.

.- Edemas periféricos, ascitis, edema pulmonar: indican que la causa puede ser una disminución efectiva del volumen arterial como por ejemplo falla cardiaca o cirrosis.

.- Mal estado general musculo-esquelético que puede evidenciar trastornos de la alimentación como bulimia o anorexia nerviosa, que lleve a vómito auto-inducido y a abuso de laxantes o diuréticos.

2).- Exámenes de laboratorio:

.- PH arterial: mayor a 7.46 (o venoso mayor de 7.45).

.- HCO3 arterial: mayor a 26 mEq/L

.- PaCO2: elevaciones de 0.7 mmHg por cada 1 mEq/L de HCO3 que esté elevado, con el fin de minimizar el incremento del pH, siendo más efectiva la compensación en la etapa aguda y menos efectiva con el pasar del tiempo.

.- Cloro urinario: El cloro urinario nos permite deducir la posible causa de la alcalosis metabólica así:

.- Sodio Urinario: En los 3 primeros días de las pérdidas de secreciones gástricas (vómito y SNG) se produce un aumento en la concentración de sodio urinario (mayor a 20 mEq/L en orina de 24 horas) porque la cantidad de bicarbonato filtrado excede la capacidad (y necesidad) de reabsorberse a nivel tubular y entonces se une al sodio tubular formando bicarbonato de sodio, que se excreta, por eso la orina en este periodo es alcalina (superior a pH 6.5). Luego de los tres días si continúa la pérdida de secreciones gástricas debido a los estímulos dados el volumen sanguíneo y por la hipocloremia se estimula la reabsorción de sodio y agua (e indirectamente de bicarbonato) y entonces baja la concentración urinaria de sodio.

.- Potasio urinario: Tienen igual comportamiento que el sodio urinario y por las mismas razones. 

TRATAMIENTO DE LA ALCALOSIS METABÓLICA:

El tratamiento debe estar dirigido a: ELIMINAR LA CAUSA DE LA BICARBONATEMIA Y FAVORECER LA EXCRESIÓN RENAL DE BICARBONATO.

1).- Eliminación de la causa de la bicarbonatemia:

1.2).- Intercambio de iones intracelulares por hidrogeniones:

La pérdida intracelular de K en la hipocalemia es la principal causa de ingreso de hidrogeniones a las células, entonces debemos administrar potasio para revertir esta hipocalemia.

1.2).- Alcalosis metabólica por pérdidas de secreciones gástricas en pacientes no edematizados:

.- En caso de vómito usar bloqueadores H2 (ranitidina) o IBP (omeprazole).

.- Recuperación de volemia con SSN + Potasio. El sodio a nivel renal se une al bicarbonato y se elimina en forma de bicarbonato de sodio. El Cloro es usado para recuperar niveles. El potasio recupera los niveles propios de la hipocalemia de las alcalosis metabólicas.

1.3).- Alcalosis metabólica por pérdidas renales:

Corregir el uso de diuréticos o laxantes. Corregir la hipocloremia y corregir la volemia.

1.4).- Alcalosis metabólica por aporte exógeno de álcalis o precursores:

No administrar lactato y evitar la sobredosificación de bicarbonato en tratamientos de acidosis. Prevenir las alcalosis metabólicas post hipercapnias y pos cetoacidosis o acidosis láctica.

El tratamiento de la alcalosis metabólica poshipercapnia se realiza como el tratamiento de cualquier alcalosis metabólica con SSN (lo cual repone el volumen y el sodio + cloro). Si se requiere aumentar la excreción de bicarbonato podemos usar la acetazolamida igual que en pacientes con edema (ver adelante).

2).- Aumento de la excreción renal de bicarbonato.

2.1).- Corrección del volumen sanguíneo arterial efectivo y corrección de hipocloremia en pacientes no edematizados (porque usualmente están juntas):

Se realiza con SSN + Potasio.

2.2).- Correcciones de pérdidas verdaderas de volumen en pacientes no edematizados:

SSN  dosis corresponde a las perdidas verdaderas (vómito, sonda nasogástrica), más la diuresis, más  100 ml/hora.

2.3).- Alcalosis metabólica en pacientes edematizados por falla cardiaca, síndrome nefrótico, cirrosis y cor pulmonare.

Por lo general la alcalosis metabólica se desarrolló por los diuréticos, se pueden usar ahorradores de potasio, pero deben monitorearse los niveles de potasio. En estos pacientes está contraindicada la SSN.

La corrección de la alcalosis en los pacientes edematizados se hace con cloruro de potasio.

Para aumentar la excreción de bicarbonato usamos acetazolamida 250 a 500 mg día, inhibidor de la anhidrasa carbónica, cuyo mecanismo de acción tiene como efecto neto impedir la reabsorción del bicarbonato en el TP y en el asa de Henle. El problema es que al aumentar la cantidad de bicarbonato en el túbulo colector se aumenta la secreción de potasio y agrava la hipocalemia. La acetazolamida está contraindicada en falla renal, falla hepática, en hipocalemia grave y en hipersensibilidad a las sulfonamidas.

2.4).- Diálisis renal:

En pacientes que no responden al tratamiento de expansión de volumen, reposición de cloro, sodio,  potasio y tratamiento con acetazolamida, que posee daño renal está indicada la hemodiálisis.

2.5).- Regímenes de ácido clorhídrico: 

En pacientes con bicarbonatemia severa (mayores a 50 mEq/L) o pH mayor a 7,55 con insuficiencia renal que no pueda ser dializado se le administrará IV HCl o un precursor con cloruro de amonio el cual se  metaboliza a HCl y urea.

La adecuada corrección del volumen plasmático con SSN lleva a:

.- Mejora la filtración renal de bicarbonato.

.- Reduce la reabsorción de sodio, lo cual lleva a una menor reabsorción de bicarbonato y  a una mayor excreción en forma de bicarbonato de sodio.

.- La corrección de la hipocloremia con la SSN, reduce la reabsorción tubular proximal de cloro, lo cual permite una mayor disponibilidad al final de la nefrona para ser utilizado por la pendrina para poder secretar bicarbonato en la célula intercalar tipo B.

RESUMEN:

LA ALCALOSIS METABOLICA LLEVA A HIPOCALEMIA (TTO K).

LA ALCALOSIS METABÓLICA POR PÉRDIDAS GASTRICAS (TTO SSN+K+BH2/IBP).

LA ALCALOSIS METABÓLICA POR HIPOVOLEMIA (TTO SSN + K)

LA ALCALOSIS METABÓLICA CON EDEMA IC, Sn.Nf., cirrosis (TTO ACETAZOLAMIDA + ClK + AHORRADOR DE K – CONTRAINDICADA SSN).

ACIDOSIS METABOLICA* (Ac.M)

DEFINICIÓN DE ACIDOSIS METABÓLICA:

Es la disminución de la concentración de bicarbonato en suero a valores menores de 22 mEq/L en adultos y niños mayores, y de 20 mEq/L en recién nacidos y lactantes menores.

Esta definición no hace referencia al pH porque éste puede estar normal o alcalino, lo cual se debe a que a pesar que la respuesta pulmonar compensadora esperada debe ser la disminución de la PCO2, en algunas ocasiones puede asociarse con acidosis respiratoria (con elevación de la PCO2) lo cual elevaría el pH, por esta razón a pesar que el pH por lo general debe está bajo (menor de 7.36), en algunas ocasiones puede estar normal o incluso alcalino.

Incluso los niveles de bicarbonato en ocasiones no están claramente disminuidos, y por eso debemos tener en cuenta el orden en que se sucede los desórdenes acido base, porque en el caso p.e. de un paciente con una acidosis respiratoria crónica (p.e. por EPOC) va a presentar altos niveles compensatorios de bicarbonato y si luego sufre un proceso que desencadene acidosis metabólica (p.e. una diarrea secretora de alto gasto) la pérdida de bicarbonato en el stool no lograría disminuir los niveles de bicarbonato por debajo de los valores normales, porque el nivel basal al inicio del proceso diarreico estaban elevados.

La eliminación de los ácidos a nivel renal incluye la eliminación de hidrogeniones mediante la combinación con ácidos urinarios titulables, en particular con fosfatos (HPO42-) y amoniaco libre. El amoniaco libre es la repuesta adaptativa primaria para la eliminación de hidrogeniones, porque en caso de requerirse, las células intercalares A lo sintetiza a partir de la desaminación de la glutamina y una vez libre se une a los hidrogeniones. Tanto el amoniaco libre como los hidrogeniones se formaron en la célula intercalar tipo A de la parte distal del TD y de la parte cortical del túbulo colector renal. Recordemos que estos hidrogeniones se forman mediante la disociación espontánea del ácido carbónico (mediante lo cual también se forma bicarbonato que ingresa al intersticio por las proteínas intercambiadoras de HCO3/Cl localizadas a nivel basolateral de estas células), una vez éstos hidrogeniones se unen el NH3 forman el ion amonio, el cual se secreta a la luz tubular mediante la proteína trasportadora de Na/NH4+, y una vez en la luz tubular el ion amonio se une con aniones (como el cloro) formando por ejemplo cloruro de amonio el cual se excreta en la orina, eliminándose de esta forma el hidrogenión que se había  unido al amónico libre a nivel intracelular. Por otra parte también secreta hidrogeniones a través de la bomba ATPasa hidrogeniones y a través del canal de Na+/H+ y una vez estos H+ en la luz tubular se unen por ejemplo al HPO4-2 formando H2PO4 igualmente eliminándose los hidrogeniones.

CAUSAS DE ACIDOSIS METABÓLICA:

Puede ser por 3 causas:

.- Incremento en la generación de ácidos.

.- Administración de ácidos.

.- Disminución en la excreción renal de ácidos y

.- Pérdida de bicarbonato.

Por medio de estos mecanismos fisiopatológicos se forman acidosis metabólicas que pueden ser además clasificadas como acidosis metabólica con anión gap (AG) alto o normal. Recordemos que una forma de calcular el AG es restando del catión mayor (sodio) los dos aniones mayores (cloro y bicarbonato), entonces en esta fórmula la  “normalidad” del AG se logra por el aumento del cloro y entonces a la acidosis metabólica con AG normal también se le llama “acidosis metabólica hiperclorémica”. VER GRAFICO 342 CUADERNO VIOLETA.

Existe otro mecanismo adicional que desencadena una acidosis no muy marcada denominada acidosis por dilución, la cual se debe a la administración de grandes volúmenes de líquidos intravascular de soluciones isotónicas que no posean bicarbonato ni precursores de bicarbonato como lactato o acetato. Sin embargo mecanismos compensadores como por ejemplo la salida de bicarbonato intracelular y el sistema amortiguador óseo compensan esta hipocarbonatemia dilucional, lo cual a pesar de la infusión de grandes volúmenes de líquidos sin bicarbonato o precursores de este no causan hipocarbonatemia marcada (p.e. incremento del 28% de la volemia solo disminuyen un 2% el bicarbonato plasmático).

1).- Acidosis metabólicas por incremento en la generación de ácidos:

Los principales ácidos que puede aumentarse su producción generando acidosis metabólica son:

  • Ácido láctico (hiperlactatemia y acidosis láctica): Causa más común de Ac.M. en hospitalizados.
  • Cetoácidos (cuerpos cetónicos).
  • Acidemia endógenas por errores congénitos del metabolismo:

.- Deficiencia de la enzima deshidrogenasa de alfa-cetoácidos de cadena ramificada.

.- Deficiencia de la enzima Propionil CoA carboxilasa.

.- Deficiencia de la enzima Metil Malonil CoA mutasa.

.- Deficiencia de la enzima Acetoacetil CoA tiolasa mitocondrial.

Aunque no es una causa de acidosis metabólica sino un factor predisponente a desarrollarla con mayor facilidad, es necesario comentar, que los recién nacidos, los lactantes y los niños presentan una mayor producción fisiológica de hidrogeniones debido a que por cada gramo de calcio que incorporan a su creciente sistema esquelético se liberan 20 mEq de protones, lo cual ocasiona una mayor carga de hidrogeniones que facilita el desencadenamiento de una acidosis metabólica.

1.1).- Acidosis metabólica por ácido láctico (acidosis láctica).

En primer lugar realicemos un breve resumen de la bioquímica del ácido láctico:

a).- El ácido láctico se sintetiza mediante una reacción redox, la cual es de doble vía, a partir del ácido pirúvico, la cual es catalizada por la enzima deshidrogenasa láctica o lactato deshidrogenasa, esta reacción redox utiliza como agente reductor (que dona electrones) el NAD reducido (NADH+H), reacción que se lleva a cabo fisiológicamente en los eritrocitos y el músculo esquelético. El ácido láctico que se forma en esta reacción es el ácido L-Láctico, porque también existe el ácido D-láctico que es sintetizado principalmente por bacterias.

b).- El ácido pirúvico o piruvato existente en el cuerpo proviene de dos fuentes principalmente, la primera como metabolito final de la glicólisis (piruvato éste de origen de glicólisis que luego ingresa a la mitocondria para ser descarboxilado por acción de la enzima piruvato deshidrogenasa, convirtiéndose en el grupo acetilo de la Acetil-CoA para así ingresar al ciclo de Krebs o también puede ingresar a la mitocondria pero para ser carboxilado convirtiéndose en oxalacetato que también ingresa al CK  pero como sustrato anaplerótico). VER GRAFICO 16 CUADERNO ROJO. La segunda fuente de piruvato fisiológica es el ciclo de la alanina-glucosa, el cual inicia con la proteólisis muscular en la cual la alanina es utilizada como mensajero para trasportar los grupos amino, de los aminoácidos en catabolismo de la proteólisis, hasta el hígado, alanina ésta que luego de entregar el grupo amino para que ingrese al ciclo de la urea, queda convertido en el alfa-cetoácido correspondiente o sea en el piruvato, el cual ingresa a la mitocondria del hepatocito para formar glucosa (glucogénesis) o sea que éste piruvato del ciclo de la alanina-glucosa no se utiliza para sintetizar ácido L-láctico sino glucosa.

c).- La reacción redox que forma el ácido L-láctico a partir del piruvato proveniente de la glicólisis se produce fisiológicamente en dos sitios: el primero en los glóbulos rojos, porque el eritrocito no poseen mitocondrias para usar el piruvato proveniente de su glicólisis y entonces lo convierten en lactato que luego vierten a la circulación general, y el segundo sitio donde se lleva a cabo la reacción redox es el músculo esquelético  en ejercicio extremo, debido a que las catecolaminas estimulan la glucogenólisis para aportar energía, pero el factor limitante para la generación de energía es el oxígeno a nivel de la fosforilación oxidativa. O sea que el ácido láctico que se produce fisiológicamente proviene del metabolismo de la glucosa y entonces debemos aclarar que el piruvato que proviene del metabolismo de las proteínas o sea del ciclo de la alanina-glucosa que llega al hígado no se usa para formar lactato, sino que este piruvato es ingresado a la mitocondria del hepatocito para ir a formar glucosa (glucogénesis) para una vez sintetizada es liberada a la circulación.

d).- La dirección de la reacción redox podría cambiar en el sentido de producir piruvato a partir de ácido láctico en caso que la reserva de NAD reducido (NADH+H) disminuyera y se posea NAD+ oxidado en exceso.

 Fisiopatología de la acidosis láctica:

El valor normal de ácido L-Láctico en sangre es de 0,5 a 1,5 mmol/L, considerándose hiperlactatemia cuando los niveles de ácido láctico o lactato están entre 1.5 y 4 mmol/L y acidosis láctica cuando están superiores a 4 mmol/L.

El ácido láctico desarrolla la acidosis metabólica tanto por el aumento de hidrogeniones que posee su molécula, como por la reducción que realiza con el bicarbonato de sodio llevando a su eliminación, lo cual se esquematiza en forma muy simple así:

H-Lactate  +  NaHCO3  →  NaLactate  +  H2CO3  →  CO2  +  H2O

Para que se presente el aumento de los niveles de lactato se requiere un aumento en las síntesis del lactato o una alteración en su utilización, clasificándose en acidosis láctica tipo A cuando estas alteraciones tanto en la síntesis como en la utilización se deben a una disminución de la oxigenación tisular y la acidosis láctica tipo B en la cual la causa no se relaciona con la oxigenación tisular.

Acidosis láctica tipo A: Esta acidosis es debida a cualquier causa de la disminución de la oxigenación tisular que lleve al aumento de la síntesis de L-Lactato o a la disminución de su uso en la ruta metabólica:

La acidosis láctica tipo A en realidad se debe a cualquier causa que desvíe la utilización del piruvato hacia la síntesis de lactato, porque no puede ser utilizado para el ciclo de Krebs porque se encuentra bloqueado, o sea que en último caso la acidosis tipo A se debe a bloqueo del ciclo de Krebs, lo cual sucede porque no hay aporte de oxígeno a la célula o sea por HIPOPERFUSIÓN TISULAR (HIPOXIA) o porque habiendo aporte adecuado de oxígeno la célula no puede utilizarlo como en el caso del BLOQUEO O DESACOPLE de la cadena trasportadora de electrones.

.- Hipoxia por falla en oferta de oxígeno a los tejidos: Insuficiencia respiratoria aguda, Edema Agudo de Pulmón, TEP, EPOC severo, asma severa, PCR, IAM, falla cardiaca, depresión respiratoria de origen central.

.- Hipoxia por aumento de la tasa metabólica donde la limitante es el aporte de oxígeno: ejercicio extremo, convulsiones tipo gran mal, hipotermia con escalofrío, feocromocitoma, etcétera.

.- Hipoxia por hipovolemia: por deshidratación en caso de pérdidas de fluidos, deshidrataciones en caso de coma hiperosmolar y cetoacidosis diabética,  etcétera.

.- Hipoxia por hipotensión: Choque séptico, “choque criptogénico” o sea una hipoperfusión microcirculatoria sin hipotensión sistémica evidente (cripto deriva de la palabra griega Kryptos que quiere decir oculto y génesis que quiere decir generación, por eso también existe anemia criptogénica, ACV criptogénico, etcétera).

.- Bloqueo de la CTE como en intoxicaciones CO y cianuro, donde hay un bloqueo total de la síntesis de ATP por la vía aerobia a través de la CTE y la FO con bloqueo total del ciclo de Krebs, llevando a que la generación del ATP necesario para la energía celular sea llevado exclusivamente por la vía anaerobia o sea solamente en la glicólisis lo cual lleva a un aumento de la síntesis de piruvato que no puede ser utilizado en el ciclo de Krebs.

.- Desacopladores de la CTE, como en intoxicación con salicilatos, lo cual impide la síntesis de ATP en forma adecuada por la vía aeróbica (oxidativa) haciendo que las células dependan de la vía anaerobia para la generación de energía o sea solo depende de la glicólisis lo cual lleva a un aumento de la síntesis de piruvato que excede la posibilidad de uso por el ciclo de Krebs.

Por esta razón muchos de estos pacientes además de poseer acidosis metabólica láctica también poseen acidosis respiratoria por hipercapnia que empeora la acidemia.

Las manifestaciones de esta acidemia láctica tipo A son las obvias por la falta de oferta de oxígeno que lleva a la hipoxemia, hipoxia e isquemia tisular (como son las alteración del estado y del contenido de conciencia, acrocianosis, entre otras) y manifestaciones de la hipovolemia que llevan a bajo gasto cardiaco (hipotensión con respuesta simpática refleja que lleva a piel sudorosa, taquicardia, disminución en la TFG que lleva a oliguria). En el caso de la sepsis el grado de aclaramiento de niveles de ácido láctico es un factor pronóstico de sobrevida y por tanto la monitorización de niveles de ácido láctico en estos pacientes hace parte del manejo de la sepsis.

Acidosis láctica tipo B: Se debe a causas no relacionadas con hipoxia tisular, entre las que tenemos:

a).- Acidosis láctica tipo B por aumento de la síntesis de lactato.

.- Defectos enzimáticos en la glucogenólisis por deficiencia de la enzima glucosa 6 fosfatasa, en los cuales la glucosa 6 fosfato no puede ser desfosforilada para abandonar el hepatocito (enfermedad de Von Gierke o glucogenosis tipo I).

.- Deficiencia enzimática en la gluconeogénesis por deficiencia de la enzima fructosa 1, 6 difosfatasa, la cual es la que convierte la fructosa 1,6 difosfato en glucosa. Esta fructosa 1,6 difosfato proviene de cualquier precursor glucogénico incluyendo el lactato (que proviene de los eritrocitos y del músculo en ejercicio extremo) y por tanto si hay deficiencia de la enzima Fructosa 1.6 difosfato se bloque la ruta y el lactato sintetizado en los eritrocitos en forma fisiológica o del músculo en ejercicio extremo se acumula, dando la hiperlactemia o la acidosis láctica.

.- Estimulación de la glucogenólisis por catecolaminas (feocromocitomas o B-agonistas), aumentando el aporte de glucosa que satura el ciclo de Krebs.

.- Diabetes mellitus tipo 2: Por sobredosis de metformina (no se sabe bien la causa).

.- Malignidades: en leucemia, linfoma y otros tumores sólidos llevan a acidosis láctica, sin que esté claro el mecanismo, pero parece ser que la masa de células tumorales posee un metabolismo anaerobio que causa su síntesis o sea que de ser esta la causa sería una acidosis láctica tipo A.

.- La acidosis D-láctica de origen bacteriano: Recordemos que el D-lactato no es producto de ninguna de nuestras rutas metabólicas. La acidosis D-láctica es una rara acidosis que se presenta en pacientes con bypass yeyuno- íleon, síndrome de intestino corto y otros síndromes de mala absorción donde grandes cantidades de carbohidratos, incluyendo almidones, son fermentados a nivel intestinal por bacterias sintetizadoras de D-lactato, el cual una vez sintetizado es absorbido, elevando sus niveles plasmáticos.

.- Acidosis D- Lactica secundaria a cetoacidosis diabética: por cuanto el acetoacetato y el beta-hidroxibutirato pueden metabolizarse a metilglioxal o llamado también pirualdehido, el cual se convierte en D-lactato.

.- Acidosis D-Lactica por propilenglicol: Algunos medicamentos poseen como disolvente el propilenglicol, el cual en altas concentraciones metaboliza a lactoaldehido y este a D-lactato.

.- Disfunción mitocondrial de origen congénito: alteraciones congénitas como las MELAS (Mitochondrial Encephalomyopathy, Lactic Acidosis, Stroke- like episodes).

.- Disfunción mitocondrial iatrogénica: por medicamentos retrovilares, sedantes hipnóticos, linezolid, entre otros, que causan disfunción mitocondrial;

.- Disfunción mitocondrial por deficiencia enzimática de la piruvato deshidrogenasa intramitocondrial o llamada también piruvato carboxilasa, la cual cataliza la descarboxilación del piruvato a nivel intramitocondrial; esta deficiencia se encuentra también en la DMT1.

b).- Acidosis láctica tipo B por alteración o defecto en el metabolismo del lactato.

.- Alcoholismo crónico severo: En realidad produce una hiperlactemia (valores hasta 3 mmol/L), y se debe a una disminución en el metabolismo y utilización del lactato por daño hepático y también a una estimulación alostérica de la reacción en el sentido piruvato al lactato por la sobreoferta de NADH+H reducido, el cual es producido como resultado de la oxidación del etanol a nivel citoplasmático de los hepatocitos y mucosa gástrica, por la enzima alcohol deshidrogenasa.

.- Intoxicación con etilenglicol: en realidad no produce hiperlactemia (pero si acidosis), sino que el etilenglicol (que es usado industrialmente como anticongelante de equipos y aires acondicionados, como disolvente de pinturas y como ingrediente de los líquidos hidráulicos), es estructuralmente semejante al lactato y los reactivos de laboratorio lo confunden. Sin embargo si produce acidosis metabólica, pero no acidosis láctica como ya explicamos, porque se metaboliza a ácido glicólico y ácido oxálico.

Recordemos que el ácido láctico está entre los aniones no medibles y por tanto al calcular el AG (aniones no medibles menos cationes no medibles) la acidosis láctica debe dar con AG alto (por eso esta Ac.M. hace parte de la nemotecnia de MEDIPLUS), pero recordemos que si existe una hipoalbuminemia y no se corrige la medición de acuerdo a los niveles de albúmina, entonces nos puede dar un mal clasificado AG “normal”. Así mismo recordemos que como todas las Ac.M. el pH arterial puede estar aumentado, normal o incluso disminuido, según sea un trastorno acido base simple o haga parte de uno mixto.

1.2).- Acidosis metabólica por cetoacidosis.

Esta puede ser por cetoacidosis diabética en DMT1 descompensada, por ingesta excesiva de alcohol o por ayuno prolongado (inanición). En todos estos casos la acidosis se debe al aumento de los cuerpos cetónicos derivados de la B-oxidación de los lípidos. En la cetoacidosis diabética de la DMT1 descompensada también se desencadena acidosis metabólica luego del tratamiento exitoso porque este incluye la hidratación que mejora la TFG con aumento de la eliminación renal de los cuerpos cetónicos los cuales son “bicarbonato potencial”, entonces como en la acidosis metabólica el bicarbonato está bajo “compensatoriamente” debido al gasto al “neutralizar” los cuerpos cetónicos ya que recibió un hidrogenión y se convierte en CO2 + agua,  y luego debería recuperase la bicarbonatemia al utilizar los cuerpos cetónicos en el metabolismo energético aerobio, pero como se perdieron renalmente no se recupera el bicarbonato y por tanto continua la acidosis metabólica ya no por cuerpos cetónicos sino por hipobicarbonatemia.

1.3).- Errores congénitos del metabolismo que lleva a aumento de ácidos endógenos (acidemias).

.- Deficiencia de la enzima deshidrogenasa de alfa-cetoácidos de cadena ramificada (enfermedad de la orina con olor a jarbe de arce) la cual es una enzima que causa la descarboxilación de los alfa-cetoácidos derivados de los aminoácidos de cadena ramificada, con el fin de que pueda ingresar este esqueleto carbonado al metabolismo energético (ver capítulo de metabolismo).

.- Deficiencia de la enzima Propionil CoA carboxilasa, enzima que cataliza la conversión del Propionil CoA en Metil malonil CoA en la ruta catabólica de la B-oxidación de los ácidos grasos de cadena impar y de los aminoácidos isoleucina, valina, metionina y treonina, causando la acumulación de su sustrato y de los precursores en la llamada acidemia propiónica, que se manifiesta con trastornos neurológicos y musculares.

.- Deficiencia de la enzima Metil Malonil CoA mutasa, que cataliza la reacción que lleva al Metil Malonil CoA a succinil CoA en las mismas rutas que participa la propionil CoA carboxilasa, llamada aciduria metilmalónica, con síntomas similares a la acidemia propónica.

.- Deficiencia de la enzima Acetoacetil CoA tiolasa mitocondrial, lo cual altera la rutas de los cuerpos cetónicos y por tanto el paciente presenta crisis cetoacidóticas, por cuanto no puede degradar lo cuerpos cetónicos.

2).- Acidosis metabólica por la administración de ácidos:

Los principales ácidos o precursores ácidos que pueden ser administrados que pueden generar una acidosis metabólica son:

2.1).- Precursores del ácido D-láctico:

.- Propilenglicol.

.- Generación de ácido D-láctico a partir de carbohidratos por bacterias gastrointestinales.

2.2).- Precursores de ácido L-Lactico:

.- Etilenglicol.

.- Dietilenglicol.

2.3).- Otros:

.- Metanol

.- Etanol

.- Ingestión crónica de acetaminofén (principalmente en mujeres malnutridas).

.- Intoxicación con tolueno (molécula de uso industrial para la fabricación de lacas, pinturas, disolventes de pintura, esmaltes de uñas, pegamentos, gasolina, curtido de pieles, etcétera).

.- Intoxicación con hierro.

Aunque no es una causa de acidosis metabólica sino un factor predisponente a desarrollarla con mayor facilidad, es necesario comentar, que los recién nacidos, los lactantes y los niños poseen un aporte dietario mayor de ácidos, pero también de álcalis que lo compensa (éstos basados en la dieta rica en lácteos), lo cual hace que se desarrolle con más facilidad las acidosis metabólicas, cuando deba suspenderse los lacteos como en el caso de las diarreas.

3).- Acidosis metabólicas por disminución de la eliminación de ácidos:

3.1).- Disminución de la tasa de filtración glomerular en falla renal aguda: como sucede en la falla renal aguda y en consecuencia no se filtran los ácidos no volátiles que se sintetiza.

3.2).- Acidosis tubular renal (ATR) distal o tipo 1 o clásica: Se debe a la alteración sea congénita o adquirida en la proteína trasportadora de hidrogeniones-ATPasa apical y la proteína intercambiadora de bicarbonato-cloro localizada a nivel basolateral de las células intercalares tipo A de la parte distal del  TCD y de la parte cortical del TC, lo cual causa la imposibilidad de secretar hidrogeniones (ver fisiología renal).

3.3).- Acidosis tubular renal (ATR) hipercalémica o tipo 4: Se debe a la alteración sea congénita o adquirida en la producción o en los receptores de la aldosterona a nivel de las células principales de la parte distal del  TCD y de la parte cortical del TC, lo cual afecta la secreción de hidrogeniones porque el gradiente eléctrico que lo favorece no se presenta por la falta de reabsorción de sodio (ver fisiología renal).

Aunque no es una causa de acidosis metabólica sino un factor predisponente a desarrollarla con mayor facilidad, es necesario comentar, que los recién nacidos y lactantes menores tienen una menor tasa de secreción tubular distal de hidrogeniones. Pero en compensación también este grupo etario maneja niveles de PCO2 menores a los de los niños mayores y los adultos, siendo en valor normal de una PCO2 de 35 mmHg.

4).- Acidosis metabólicas por pérdidas de bicarbonato:

4.1).- Diarrea secretora de alto gasto. Normalmente la stool posee pequeños volúmenes de bicarbonato (aproximadamente 11 mEq/día), pero en las diarreas esta pérdida se aumenta sustancialmente (ver sistema amortiguados de bicarbonato – CO2, arriba), por el siguiente mecanismo: los ácidos grasos de cadena corta (AGCC), butirato, propionato, acetato y D-lactato que son sintetizados a partir de carbohidratos por bacterias a nivel del colon representan “bicarbonato descompuesto” y “bicarbonato potencial”, porque en primer lugar le ceden un protón (hidrogenión) a las sales de bicarbonato de sodio o de potasio que llega con el contenido intestinal para finalmente ser convertido éste bicarbonato en CO2 y agua, captando los AGCC el catión del bicarbonato (por eso representan bicarbonato descompuesto), convirtiéndose en sales de estos AGCC. Estas sales de AGCC son absorbidos por los colonocitos, convirtiéndose en el principal sustrato energético de estos colonocitos y por tanto son llevados al metabolismo aerobio para ser convertido en CO2 y agua y  finalmente nuevamente en bicarbonato, por eso se dice que son bicarbonato en potencia. En la diarrea la absorción está muy disminuida y por tanto la mayoría de las sales de butirato, propionato y acetato de sodio o potasio se pierde en la stool y por tanto el efecto fisiopatológico es igual a la pérdida de bicarbonato. En algunas diarreas como el cólera donde no se tolera la vía oral la disponibilidad de CH en el colon es mínima y por tanto la síntesis de AGCC es mínima y entonces en esta diarrea la pérdida de bicarbonato en stool es en forma de éste mismo. Otros dos mecanismos que aumentan la acidosis metabólica en la diarrea, son la hipovolemia y el ayuno. La hipovolemia desencadena hipoperfusión tisular que aumenta la acidosis metabólica por formación de ácido láctico y al ayuno lleva a lipólisis que aumenta cuerpos cetónicos que lleva a cetoacidosis. La acidosis metabólica que se produce a consecuencia de las diarreas secretoras de alto gasto son de tipo hiperclorémica (acidosis metabólica hiperclorémica). Finalmente recordemos que algunas diarreas poco comunes causan alcalosis metabólica como son la clorhidrorrea congénita, la diarrea por abuso de laxantes y la diarrea por adenoma velloso.

4.2).- Acidosis tubular renal proximal (ATR proximal) o tipo 2: En la cual existe una alteración congénita por mutación  de la proteína cotrasportadora Bicarbonato/Sodio localizada a nivel basal de las células tubulares proximales o adquirida por bloqueo de la anhidrasa carbónica en estas mismas células que impide la reabsorción de bicarbonato a nivel del TP; también existe alteración en los canales de cloro que impide su secreción llevando a acidosis metabólica hiperclorémica por déficit en la reabsorción de bicarbonato con bicarbonatemia menor a 21 mEq/L (ver fisiología renal).   

4.3).- Pérdida de bicarbonato potencial: En las cetoacidosis y en las acidosis lácticas, en las etapas iniciales los niveles de bicarbonato caen, niveles éstos que son recuperados cuando se elimina la causa de la cetoacidosis (suministro de insulina) y de la acidosis láctica (aporte de oxígeno p.e), porque los cetoácidos y el lactato ingresan al metabolismo energético y terminan convertidos en bicarbonato, entonces estos cetoácidos y lactato son “bicarbonato en potencia”. Pero cuando se da la pérdida urinaria de estos ácidos antes que se elimine la causa de la cetoacidosis y la acidosis láctica, luego no se va a poder recuperar el nivel de bicarbonato y entonces se presenta una acidosis por pérdida de bicarbonato.

4.4).- Medicamentos que bloquean la anhidrasa carbónica (AC):

Al bloquearse la anhidrasa carbónica se bloque la reabsorción de bicarbonato a nivel tubular, y entre estos medicamentos tenemos: la acetazolamida, topiramato, diclorfenamida.

4.5).- Daño tubular proximal por medicamentos:

Igualmente se bloquea la absorción de bicarbonato y entre estos tenemos: aminoglicósidos, retrovirales (tenofovir, cidofovir), cisplatino e isofosfamida, así como intoxicación con metales pesados (plomo, mercurio y cadmio).

Aunque no es una causa de acidosis metabólica sino un factor predisponente a desarrollarla con mayor facilidad, es necesario comentar, que los recién nacidos y lactantes menores tienen una menor tasa de reabsorción tubular proximal del bicarbonato filtrado, tanto así que los niveles normales de bicarbonato para este grupo etario es de solo 20 mEq/L.

MECANISMOS COMPENSADORES DE LA ACIDOSIS METABÓLICA:

Los mecanismos compensadores de la acidosis metabólica son respiratorios, renales y del sistema amortiguador óseo (VER GRAFICO 343 CUADERNO VIOLETA).

a).- Mecanismos compensadores respiratorios:

A no ser que exista un desorden acido base mixto, la respuesta respiratoria compensatoria esperada en la acidosis metabólica es el descenso de la PCO2 en forma paralela a la caída del bicarbonato. Recordemos que la caída del bicarbonato en la acidosis metabólica se debe a que éste lleva a cabo la amortiguación de los hidrogeniones en exceso que están presentes en los ácidos titulables causantes de la acidosis (lactato, cuerpos cetónicos, fosfatos, sulfatos y ácidos orgánicos entre otros), consistiendo esta amortiguación en la captación de un hidrogenión para finalmente convertirse en agua y CO2. La otra causa de la caída del bicarbonato es la pérdida exagerada del mismo a nivel renal.

La caída esperada de  la PCO2, en la respuesta compensadora respiratoria con el fin de aumentar el pH, se puede calcular en los adultos por varias fórmulas matemáticas como son: 

  • Por cada 1 mEq/L de bicarbonato que se disminuya se debe disminuir 1.2 mmHg de PO2, o
  • El valor de la PO2 debe ser = valor del bicarbonato + 15, o
  • El valor de la PO2 debe ser = el valor de los decimales del pH (solo para pH mayores de 7.10)

En los niños la respuesta compensadora varía de la siguiente forma:

  • Por cada 1 mEq/L de bicarbonato que se disminuya se debe disminuir 1 mmHg de PO2, o
  • El valor de la PO2 debe ser = a 1.5 X HCO3 + 8 + (+/- 2) (fórmula la Winter aplicable en niños)

b).- Mecanismos compensadores renales:

A nivel renal también se producen dos mecanismos compensadores, los cuales son:

  • Aumentar la reabsorción de bicarbonato a nivel del TP y de la porción gruesa ascendente del asa de Henle (ver sistema amortiguador bicarbonato – CO2 arriba).
  • Aumentar la excreción renal de ácidos y amonio, junto con la síntesis de bicarbonato a nivel de la célula intercalar tipo A, con lo cual logramos por un lado aumentar la excreción de hidrogeniones, tanto en forma de éstos a través de las bombas ATPasa de hidrogeniones, la bomba de hidrogeniones –potasio ATPasa y en forma de ion amonio a través de la bomba trasportadora de sodio – amonio. Los hidrogeniones una vez en la luz tubular se unen a los aniones sulfato y fosfato formando ácidos que se excretan. El amonio se une a cationes como el cloro formando cloruro de amonio que igualmente se excreta. Por otra parte el bicarbonato sintetizado es ingresado a la circulación general a través de la proteína cotrasportadora de bicarbonato – cloro. O sea en síntesis la respuesta renal normal a la acidosis metabólica es aumentar la producción de amoniaco libre, aumentándose así la excreción de hidrogeniones al capturarlos para convertirse en amonio el cual es eliminado en forma de cloruro de amonio.

Estos dos mecanismo se encuentra disminuidos en los recién nacidos y lactantes como ya se explicó arriba, lo cual hace que tengan una menor capacidad compensatoria.

c).- Mecanismo compensatorio del sistema amortiguador óseo:

Este mecanismo solo se presenta en las acidosis metabólicas crónicas, alterando el metabolismo del calcio óseo (ver sistema amortiguador óseo arriba), por eso las diarrea persistentes causan un retraso importante en el desarrollo del niño.

DIAGNÓSTICO DE LA ACIDOSIS METABÓLICA:

1).- Historia clínica:

1.1).- Anamnesis, historia de la enfermedad actual y antecedentes personales:

No existe unas manifestaciones clínicas típicas de la acidosis metabólica, sino que éstas dependen de la patología asociada (por lo general la causa desencadenante), depende de las respuestas compensatorias y del impacto que causa la acidosis intracelular. 

  • Manifestaciones de las patologías asociadas y/o desencadenantes: las cuales pueden ser muy variadas como por ejemplo:

.- Manifestaciones propias de la hipovolemia: hipotensión con respuesta simpática refleja (taquicardia, piel sudorosa, frialdad en extremidades, etcétera).

.- Manifestaciones por deshidratación: alteraciones hidroelectrolíticas, etc.

.- Manifestaciones por hipoxemia e hipoxia tisular: disnea, acrocianosis, falla respiratoria, etc.

.- Manifestaciones por cetoacidosis.

.- Manifestaciones por intoxicación con salicilatos, metanol, etanol, tolueno, etcétera.

  • Manifestaciones dependientes de las respuestas compensatorias:

.- Respuesta compensatoria respiratoria: Es la respuesta compensatoria que más rápidamente aparece, siendo la única en las acidosis metabólicas agudas, la cual se caracteriza por taquipnea con inspiraciones profundas con el fin de lograr una hipocapnia que disminuya compensatoriamente la PCO2 con el fin de intentar estabilizar el pH plasmático (recordemos que esta respuesta compensatoria respiratoria se inicia en los primeros 30 minutos de presentarse la acidosis respiratoria y se completa 12  a 24 horas más tarde). En los comas cetoacidóticos y urémicos se presenta un patrón respiratorio denominado respiración de Kussmaul o respiración acidótica o respiración grande, el cual se caracteriza por una inspiración profunda y ruidosa seguida por un pausa donde se sostiene la inspiración y luego se realiza una espiración quejumbrosa seguida de una corta apnea, para luego repetir el ciclo. Este patrón también se presenta en otras acidosis metabólicas por salicilatos, sepsis, metanol, aldehídos y lactato (acróstico de la palabra Kussmaul, la K es de ketoaciodosis y la u de uremia). En los lactantes no se evidencia este patrón respiratorio y solo  vemos taquipneas con inspiraciones profundas. VER GRAFICO 323 CUADERNO VIOLETA.

.- Respuesta compensatoria del sistema amortiguador óseo: solo en las acidosis metabólicas crónicas se dan manifestaciones de esta respuesta compensatoria caracterizadas por alteraciones del metabolismo del calcio llevando a retraso en crecimiento, retraso en el peso y raquitismo u osteomalasia.

  • Manifestaciones debidas al impacto que causa sobre la acidosis intracelular sobre los diferentes procesos metabólicos:

.- A nivel eritrocitos: Causa desviación de la curva de disociación de la hemoglobina hacia la derecha y por tanto disminuyendo la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno, liberándolo más fácilmente en los tejidos y capturándolo más fácilmente a nivel pulmonar.

.- A nivel miocardiocitos: tiene actividad inotrópica negativa que lleva a bajo gasto cardiaco.

.- A nivel todas las células: causa salida de potasio llevando a hipercalemia (ver balance interno de potasio).

.- Altera la respuesta a las catecolaminas.

.- Altera la respuesta a la insulina.

.- Altera la respuesta inmune.

.- Altera el estado de conciencia.

Por lo anterior las manifestaciones clínicas o síntomas y signos que presente o refiera el paciente o los familiares nos guiarán hacia el diagnóstico etiológico de la acidosis, como en los siguientes ejemplos:

  • Diarreas secretoras de alto gasto fecal: pérdida de bicarbonato fecal y aumento de lactato por hipovolemia (en caso de algún grado de deshidratación).
  • Poliurea + dolor abdominal + vómito + pérdida de peso (puede no estar presente): cetoacidosis.
  • Falla en el crecimiento: acidosis metabólicas crónicas como ATR o uremias crónicas.
  • Hipotonía progresiva, convulsiones, retraso o involución en el desarrollo, apneas: acidosis metabólicas por acumulación de metabolitos por errores innatos del metabolismo.
  • Inicio brusco e inexplicable de acidosis metabólica: puede sospecharse de intoxicaciones accidentales o intencionales por ácidos fuertes o sus precursores.

1.2).- Examen físico:

Hallazgos en el examen físico puede indicarnos la patología desencadenante de la acidosis metabólica así:

  • HTA: puede sugerir una enfermedad renal crónica o una lesión renal aguda.
  • Hipotensión, taquicardia, extremidades frías, falla en el llenado capilar distal: hipoperfusión por hipovolemias que sugieren acidosis láctica.
  • SRIS: hipoperfusión por vasodilatación y aumento de permeabilidad capilar que sugieren acidosis láctica. 

2).- Exámenes de laboratorio clínico:

Los hallazgos de laboratorio clínico también son de gran utilidad para conocer la posible causa de la acidosis orientándonos el diagnóstico etiológico así:

2.1).- Análisis de gases arteriales (AGA):

  • pH arterial o pH venoso periférico.
  • PaCO2 o PvCO2.
  • Bicarbonato

Con el AGA realizamos el diagnóstico del tipo de desorden acido básico conforme a lo siguiente:

a).- Acidosis respiratoria: PaCO2 alta + pH bajo.

b).- Alcalosis respiratoria: PaCO2 baja + pH alto.

c).- Acidosis metabólica: HCO3 bajo + pH bajo.

d).- Alcalosis metabólica: HCO3 alto + pH alto.

Además nos permite analizar si la respuesta compensatoria respiratoria es adecuada (hipocapnia por hiperventilación), teniendo en cuenta que para prever el grado de respuesta adecuado podemos utilizar cualquiera de las fórmulas de cálculos arriba descritas:

2.2).- Electrolitos séricos:

  • Sodio.
  • Cloro
  • Potasio.

 

2.3).- Uroanálisis:

Normalmente la respuesta renal apropiada a una acidosis metabólica es la reabsorción de tubular proximal de bicarbonato  y el aumento de la excreción tubular distal de ácidos en particular aumentando la eliminación de amonio, por tanto el pH urinario debe ser menor a 5.5 (frecuentemente menor de 5). Cuando el pH es mayor a este valor significa que la respuesta renal no es adecuada o que es la causa de la acidosis metabólica, sea por incapacidad para retener bicarbonato o para secretar hidrogeniones, en particular cuando el pH es mayor de 6.5 lo cual es sugestivo de una ATR.

Una glucosuria es sugestivo que la causa acetoacidótica.

2.4).- Lactato sérico:

Debe ser solicitado en todo paciente con acidosis metabólica en que sospechemos la causa es por hipoperfusión tisular en particular en casos de sepsis.

2.5).- Brecha osmótica sérica:

Cuando se sospecha que la causa de la acidosis metabólica se debe a intoxicación con salicilatos, metanol, etanol, etilenglicol (refrigerante industrial que metaboliza a ácido glicólico y oxálico), propilenglicol (excipiente de medicamentos que metaboliza a lactoaldehido y luego a D-lactato), isopropanol (antiséptico) y tolueno entre otros, la cual requiere tratamiento urgente, para realizar el diagnóstico preciso se requieren exámenes altamente especializados (por cromatografía de gases) los cuales no están disponible con facilidad, entonces conocer la brecha osmótica sérica entre el valor ideal y el medido nos hace suponer en caso de estar aumentada la osmolaridad  con una brecha osmótica sérica mayor del 10 que existen posiblemente aniones no medibles correspondientes a estos tóxicos o sus metabolitos que están aumentando la osmolaridad sérica. En la aplicación “Qx calculate” para smartphones encontramos una ecuación denominada “osmolal gap” que nos calcula la brecha o gap osmótica sérica (GOS). De todas maneras si no tenemos disponible la aplicación lo podemos calcular así:

Gap osmótica sérica (GOS) = (2 x [Na sérico]) + (glucosa sérica [mg/dL])/18 + (BUN [mg/dL])/2.8

Si la GOS es mayor de 10 es muy probable la intoxicación con éstos tóxicos y deben medirse los niveles en sangre y orina para estos.

2.6).- Anión Gap (AG) sérico.

El análisis del anión Gap (AG) solo es adecuado para la acidosis metabólica, para la alcalosis ni los trastornos respiratorios es aplicable (en los respiratorios es lógico porque el anión Gap no involucra el CO2). VER GRAFICO 342 CUADERNO VIOLETA.

Debemos tener en cuenta que en la acidosis metabólica lo esperado es que el AG esté elevado porque si usamos la fórmula AG = (sodio) – (cloro + bicarbonato), al estar bajo el bicarbonato obviamente se aumentaría el AG y si usamos la segunda fórmula para el cálculo del anión gap o sea AG= (aniones no medibles – cationes no medibles), los aniones no medibles (ácido láctico, cetonas, fosfatos, sulfatos, etcétera) también van a estar elevados y entonces igualmente lo obvio es la elevación del AG, por esta razón la mayoría de las causas de acidosis metabólica cursan con AG elevado (incluidos en la nemotecnia MEDIPLUS, ver adelante).

Por otra parte cuando los niveles de albúmina están bajos en desnutrición y otros procesos, entonces los aniones no medibles van a disminuir (porque las proteínas y en particular la albúmina es el principal anión no medible y el aumento de los ácidos que causan la acidosis no alcanzan a compensar la pérdida aniónica de la albúmina) y entonces tendremos un AG bajos. Otra situación en la que el AG va a estar bajo es cuando en hiperglobulinemias como en el mieloma múltiple que produce Ig A, por cuanto las Ig hacen parte de los cationes no medibles y entonces el aumento de las Ig aporta más mEq/L al AG que los ácidos causantes de la acidosis metabólica y por tanto tenemos también anión GA bajo en estas hiperglobulinemias.

Otra situación sucede cuando tenemos hipercalemia y/o hipermagnesemia, donde ahora se van a aumentar los cationes no medibles (de la segunda fórmula) y entonces el AG nos resulta “normal”, porque el aumento de 2 o 3 o 5 mEq/L aportados por estos cationes van a contrarrestar el aumento de los aniones no medibles (ácido láctico, acetato, Beta-hidroxibutirato, formiato derivado del etanol, fosfatos o sulfatos). Esta acidosis metabólica con AG normal se denomina también acidosis metabólica hiperclorémica.

O sea con la medición del anión Gap (AG) podemos encontrar tres situaciones:

.- Acidosis metabólica con AG bajo.

.- Acidosis metabólica con AG “normal” o acidosis metabólica hiperclorémica.

.-  Acidosis metabólica con AG elevado.

a).- Acidosis metabólica con AG bajo.

Se presenta el AG bajo cuando la acidosis metabólica se desarrolla en pacientes con bajas concentraciones de albúmina o desnutridos, porque la albumina es el anión no medible más importante para el cálculo del AG; así mismo también encontramos acidosis metabólica con AG bajo en pacientes que presenten hipergamaglobulinemias, porque las Ig son el catión no medible más importante. 

b).- Acidosis metabólica con AG “normal” o acidosis metabólica hiperclorémica.

En términos generales las acidosis metabólicas con AG normal o acidosis metabólica hiperclorémica se debe a las pérdidas de bicarbonato o a la disminución de la excreción renal de hidrogeniones. Por lo general las pérdidas de bicarbonato se da por vía gastrointestinal sea por diarreas secretoras de alto gasto fecal o fístulas, enterostomias y lógicamente la disminución de excreción de hidrogeniones se da por alteraciones renales a nivel de nefrona terminal o por inhibidores de la anhidrasa carbónica. Para saber si la causa de esta acidosis metabólica es renal o gastrointestinal debemos realizar el Anión Gap Urinario; el cual  se calcula preferiblemente en orina de 24 horas, pero se puede hacer en toma única, mediante la siguiente fórmula:

AG urinario = (Sodio urinario + K urinario) – Cloro urinario.

Cuando al realizar esta ecuación el valor obtenido es un número positivo, indica que la causa de la acidosis metabólica con AG normal es de tipo renal (ver adelante la explicación fisiopatológica), siendo típicamente por:

a).- Acidosis tubular renal distal o tipo 1: incapacidad de llevar a cabo la secreción de hidrogeniones a nivel terminal de la nefrona,

b).- Acidosis tubular renal hipercalémica o tipo 4: por incapacidad para secretar hidrogeniones por alteraciones de la fisiología de la aldosterona (deficiente actividad);

c).- Falla renal leve a moderada (sea lesión renal aguda o enfermedad renal crónica) porque la acidosis se presenta por la incapacidad para eliminar hidrogeniones a nivel distal más que por acumulación de aniones como sulfato y fostatos, por cuanto la lesión es predominantemente en la secreción de hidrogeniones y no en la filtración glomerular.

d).- Por daño de los túbulos proximales de la nefrona por medicamentos como los aminoglicósidos, retrovirales, cisplatino, isofosfamida e intoxicación con metales pesados.

En caso de que el resultado de la ecuación para obtener el AGU sea negativo, la causa de la acidosis metabólica es debida a pérdidas de bicarbonato, las cuales típicamente son gastrointestinales pero también las hay de tipo renal, así:

a). Pérdidas de bicarbonato gastrointestinales:

.- Diarreas secretoras de alto gasto fecal,

.- Fístulas,

.- Enterostomias.

b).- Pérdidas de bicarbonato de origen renal:

- Acidosis tubular renal proximal o tipo 2: por la pérdida de bicarbonato en la parte proximal de la nefrona por incapacidad para reabsorberlo,

.- Por diuréticos.

.- Por inhibidores de la anhidrasa carbónica: lo cual causa una disminución de la reabsorción de bicarbonato en la nefrona proximal (actazolamida, topiramato),

Esta acidosis metabólica con AG normal SIEMPRE se acompaña de hipercloremia, por eso también se llama acidosis metabólica hiperclorémica, debido a que la causa de esta es por “pérdida” real o “virtual” de bicarbonato. La pérdida real se da por las pérdidas gastrointestinales y renales (no reabsorción) y la perdida virtual se da porque cuando no se da la eliminación renal de hidrogeniones estos son “amortiguados” o “tamponados” por el bicarbonato, lo cual hace que se convierta a la larga en CO2 y agua. Entonces en cualquier escenario la pérdida “real o virtual” hace que se pierda la electroneutralidad y el riñón para restablecerla INCREMENTA LA RETENCION DE CLORO en una relación 1 a 1 de mEq de cloro por cada mEq de bicarbonato perdido, lo cual lleva a la HIPERCLOREMIA.

c).- Acidosis metabólica con AG elevado.

El valor normal del AG debe ser definido por cada laboratorio, sin embargo se acepta como valores de referencia normales en adultos entre 7 y 13 mEq/L, aunque algunos laboratorios poseen como valor basal de 3 a 9 mEq/L con promedio de 6 mEq/L, y en niños el valor normal puede ir hasta 14 y en recién nacidos se acepta hasta 16 mEq/L. En términos generales las acidosis metabólicas con AG elevado se deben a acidosis por incremento en la generación o acumulación de un ácido fuerte diferente al HCl o por la administración de ácidos, entre las cuales las principales están incluidas en la nemotecnia MEDIPLUS así:

M: Metanol, que es metabolizado a ácido fórmico.

E: Etanol y etilenglicol. El etilenglicol metaboliza a ácido glicólico y ácido oxálico.

D: DMT1 descompensada que lleva a cetoacidosis, pero se debe incluir otras causas de cetoacidosis como ingesta excesiva de alcohol e inanición. También tenemos  acidosis por Dietilinglicol.

I: Iron, inborn e indometacina, o sea las intoxicaciones con hierro, los errores innatos (inborn) del metabolismo tales como la enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce, la acidemia propiónica, la aciduria metilmalónica y alteraciones de la rutas de los cuerpos cetónicos por deficiencia de la acetoacetil Co tiolasa mitocondrial por lo cual no se pueden sintetizar cuerpos cetónicos ni se pueden degradar a acetil CoA.

P: Paracetamol, Paraldehido y propilenglicol. El paracetamol (acetaminofén) a dosis terapéutica usado en forma crónica, por cuanto metaboliza a ácido piroglutámico o llamado también 5-oxoprolina, afectando principalmente a mujeres malnutridas, probablemente por deficiencia de glutatión. Paraldehido: Molécula de utilidad médica e industrial derivado del acetaldehído; en desuso médico actualmente tenía indicación como ansiolítico, hipnótico y sedante en convulsiones; pero actualmente el principal uso es industrial  como disolvente de grasas y por eso las acidosis metabólicas por este actualmente se debe principalmente a intoxicaciones. El propilenglicol es un solvente de medicamentos que metaboliza a lactoaldehido y luego a D-lactato.

L: Lactato: hiperlactemia y acidosis láctica por L-lactato endógeno y por la absorción a nivel gastrointestinal del D-lactato (ver acidosis láctica atrás).

U: La uremia por falla renal severa que incluye la enfermedad renal crónica (ERC) y la lesión renal aguda (LRA) causan la retención de hidrogeniones, sulfatos, fosfatos y uratos; siendo que el AG se eleva a consecuencia de la retención de los aniones no  medibles sulfatos y fosfatos por el deterioro de la TFG y no por la falla tubular distal que impide la excreción de los hidrogeniones (que si obviamente contribuye a la acidosis); por esa razón en la falla renal leve a moderada donde el daño de la función renal está a consecuencia de la lesión tubular distal que impide la secreción de hidrogeniones y no por el  deterioro de la TFG que aún se encuentra aceptable, se presenta una acidosis metabólica con AG normal, porque esta acidosis metabólica no se presenta la acumulación de aniones no medibles, pero cuando la ERC está avanzada se deteriora la filtración glomerular con el aumento de los aniones no medibles (uratos, fosfatos, sulfatos entre otros) y ahora si se eleva el anión gap.

S: salicilatos. La intoxicación causa el desacople de la CTE lo cual impide la síntesis de ATP en forma adecuada por la vía aeróbica (oxidativa) haciendo que las células dependan de la vía anaerobia para la generación de energía o sea solo depende de la glicólisis lo cual lleva a un aumento del ácido láctico.

Las causas más comunes de una acidosis metabólica con AG alto son las acidosis lácticas y las cetoacidosis.

También debemos tener en cuenta que existen aniones no medibles que pueden incrementarse sin que estos causen acidosis metabólica, pero que si aumentan el anión Gap (causando falsos positivo de AG altos) como sucede en aumento de albúmina o de fosfatos por ejemplo. Igualmente podría decirse que se presentan falsos negativos de AG normales en caso de acidosis metabólicas que tienen AG alto pero que no se refleja debido al aumento de cationes no medibles como hipermagnesemia, hipercalemia o hipercalcemia, por ejemplo.

2.7).- Delta anión Gap/Delta bicarbonato (Delta AG/Delta HCO3-):

En primer lugar recordemos que la acidosis metabólica que poseen un AG elevado se debe a la acumulación o generación o administración de ácidos fuertes diferentes a HCl como lactato, cuerpos cetónicos, ácido fórmico (metabolitos del metanol), metabolitos acumulados por errores innatos del metabolismo como la acidemia propiónica, etcétera. En segundo lugar en caso que estos ácidos fuertes permanecieran aislados en el compartimento extracelular y el bicarbonato de sodio fuera el único medio para neutralizarlos, lo cual logra al captar un protón (hidrogenión) del ácido fuerte e intercambiarlo por el sodio formando una sal del ácido y el bicarbonato se convierte en agua y CO2, se produciría una relación directa entre cantidad de ácido fuerte acumulado amortiguado y  la pérdida o caída del bicarbonato, de acuerdo a la siguiente fórmula general:

H(ácido fuerte) + NaHCO3 → Na(ácido fuerte) + H2CO3 → Na(ácido fuerte) + H2O + CO2.

Pero esta situación “ideal” de aislamiento del ácido fuerte y el bicarbonato de sodio en el espacio extracelular no sucede en la realidad, sino que los hidrogeniones liberados por el ácido fuerte también difunden al espacio intracelular y son amortiguados por amortiguadores intracelulares (proteínas y fosfatos) así como también es amortiguado por otros amortiguadores extracelulares como proteínas y por el sistema de amortiguación óseo, llegando a difundir a otros espacios diferentes al extracelular hasta el 50% de los hidrogeniones liberados por los ácidos fuertes acumulados. En contraste los aniones de los ácidos fuertes no difunden y permanecen en el fluido extracelular y por eso es que se eleva el AG. Además tanto los aniones del ácido fuerte como los hidrogeniones son excretados a nivel renal, pero esta excreción se hace a diferente tasa y velocidad, porque los mecanismo sin diferentes, esto hace que la reducción de uno y del otro a consecuencia de la excreción renal no es lineal. Entonces debido a que la amortiguación de los hidrogeniones de los ácidos fuertes es realizado por diferentes sistemas amortiguadores y no solo por el bicarbonato la relación 1 a 1 entre la cantidad de ácido fuerte amortiguado y bicarbonato de sodio utilizado, conforme a la ecuación general descrita, no se cumple y por otro lado hay eliminación renal de aniones ácidos e hidrogeniones a diferente tasa y velocidad, se hace necesario conocer la relación entre el aumento cuantitativo del AG y la disminución cuantitativa del HCO3 en la acidosis metabólica, que se calcula con la siguiente fórmula:

Delta AG/Delta HCO3- =  (AG real – Ag ideal) / (HCO3 ideal – HCO3 real)

Dependiendo del resultado se puede sospechar la causa de la acidosis de la siguiente forma: VER GRAFICO 342 CUADERNO VIOLETA.

a).- Delta AG/Delta HCO3- con resultado  menor a 1:

Uremia temprana (Enfermedad Renal Crónica): En los estados tempranos de la enfermedad renal crónica la acidosis metabólica se debe principalmente al deterioro de la secreción de hidrogeniones en la parte distal de la nefrona, principalmente por la disminución en la excreción de amonio, y no por la retención de aniones ácidos, por lo cual lógicamente el Delta AG/Delta HCO3 en la etapa inicial es menor de 1.

Desorden acido-base mixto de acidosis metabólica de AG alto y normal: El caso típico es un paciente con acidosis metabólica de AG normal (o hiperclorémica) debida a diarrea secretora de alto gasto fecal y a conciencia de esta presenta una severa deshidratación que lo lleva a una severa hipovolemia que lo lleva a hipoxia tisular desarrollando una acidosis láctica y a un deterioro de la función renal con acumulación de aniones ácidos, dos últimos hechos que sumados a la concentración plasmática de proteínas y fosfatos (por la deshidratación) causan una acidosis metabólica con AG alto, en estos casos el  Delta AG/Delta HCO3 es típicamente menor de 1.

D-Lactoacidosis: debido a que no se reabsorbe a nivel tubular todo el D-lactato filtrado es eliminado renalmente lo que hace que el delta AG/delta HCO3 sea menor que 1.

Cetoacidosis con función renal normal: En la cetoácidos los cuerpos cetónicos tienen una buena excreción renal y entonces el delta AG/delta HCO3 va a depender de la función renal, por eso con una función renal buena el delta AG/delta HCO3 está por debajo de 1.

b).- Delta AG/Delta HCO3- con resultado  igual a 1:

Cetoacidosis con función renal alterada: Debido a que por lo general las cetoacidosis se dan en pacientes que poseen una nefropatía diabética que disminuye la función renal vamos a encontrar en estos pacientes que la razón del Delta AG/Delta HCO3 es de 1.

c).- Delta AG/Delta HCO3- con resultado  mayor a 1:

Uremia avanzada (Enfermedad Renal Crónica): Con el avance del deterioro de la función renal se comienza a retener aniones ácidos y por tanto en casos avanzados de ERC el Delta AG/Delta HCO3 es mayor a 1.

Acidemia láctica, debido a que el lactato en su gran mayoría permanece en el espacio extracelular sin difundir a otros espacios y sin eliminarse renalmente de forma importante, porque la mayoría de las veces la causa de la hiperlactemia es por hipoperfusión (que afecta la TFG) y por lo general además está alterada la función renal; mientras que los hidrogeniones si tienen el comportamiento esperado y por tanto el numerador será siempre mayor que el denominador y entre más se logre amortiguar los hidrogeniones con buffer diferentes al HCO3 menor es la caída del HCO3, sin embargo la amortiguación ósea e intracelular es lenta y puede tomar varias horas y por tanto en un principio de la acidosis láctica tenemos delta AG/delta HCO3 con relación 1:1 o sea con valores cercanos al 1, pero con el tiempo luego de unas horas a medida que los sistemas amortiguadores intracelular y óseo llevan a cabo su acción el delta AG/delta HCO3 puede estar en promedio de 1,6. 

Desorden acido-base mixto de acidosis metabólica de AG alto y alcalosis metabólica: El caso típico es un paciente con alcalosis metabólica debida a vómito y a consecuencia de éste presenta una severa deshidratación que lo lleva a una severa hipovolemia que lo lleva a hipoxia tisular desarrollando una acidosis láctica y a un deterioro de la función renal con acumulación de aniones ácidos, dos últimos hechos que sumados a la concentración plasmática de proteínas y fosfatos (por la deshidratación) causan una acidosis metabólica con AG alto, en estos casos el  Delta AG/Delta HCO3 es alto de 1.6. Sin embargo si la función renal es buena con eliminación de los aniones ácidos el Delta AG/Delta HCO3 es alrededor de 1. Estos dos casos se deben a que la alcalosis metabólica eleva la concentración de bicarbonato sin afectar el AG.

d).- Delta AG/Delta HCO3- con resultado  superior a 1.6:

Valores superiores a 1.6. De acuerdo a la interpretación no solo nos da una idea de la posible causa, sino que además nos permite evaluar cómo está respondiendo el paciente al tratamiento y evaluara si las terapia es suficiente o sea ha excedido, por cuanto si el valor es menor a 1.6 indica que aún no se ha compensado totalmente, pero si es mayor a 1,6 indica que si se continua el tratamiento entraremos en alcalosis metabólica.

2.8).- Anión Gap Urinario (AG urinario o AGU).

Como ya se explicó antes el AGU, se debe evaluar en pacientes que posean acidosis metabólica con AG normal (hiperclorémica) y tiene como utilidad distinguir si la causa de la acidosis metabólica es de origen GI o renal. Se calcula preferiblemente en orina de 24 horas, pero se puede hacer en toma única, mediante la siguiente fórmula:

AG urinario (AGU) = Sodio urinario + K urinario – Cloro urinario.

Cuando el resultado del AGU es un valor positivo indica que la causa de la acidosis metabólica es renal. En caso de ser un valor del AGU sea negativo la causa es gastrointestinal, por diuréticos o por ATR proximal, indicando que la excreción renal de amonio está intacta. La explicación fisiológica es la siguiente: Recordemos que la respuesta renal normal a la acidosis metabólica es aumentar la producción de amoniaco libre, que hace que se aumente la excreción de hidrogeniones al capturarlos para convertirse en amonio el cual es eliminado en forma de cloruro de amonio; entonces cuando la producción de amoniaco libre está deteriorada  se disminuye la excreción de cloruro de amonio llevando a bajos niveles de cloro en orina y todo nivel bajo de cloro dará lógicamente un valor positivo en el AGU (como sucede en la ATR tipo 1 y 4), en contraposición si la respuesta de producción de amoniaco libre es adecuada se aumentará la excreción de cloruro de amonio y por tanto la cantidad de cloro en la orina lo cual lógicamente da valor negativo del AGU como sucede en las pérdidas de bicarbonato gastrointestinales, por diuréticos y en la ATR proximal (frecuentemente – 20 mEq/L). 

TRATAMIENTO DE LA ACIDOSIS METABÓLICA

El tratamiento de la acidosis metabólica depende si esta es aguda o crónica.

a).- Tratamiento de la acidosis metabólica aguda.

No requiere tratamiento específico ya que cuando se ha eliminado la causa de la acidosis metabólica el riñón compensa rápidamente la acidosis mediante el aumento de la excreción de hidrogeniones a través de la síntesis de amonio producto del catabolismo de la glutamina a nivel de las células intercalares A, amonio que una vez en la luz tubular se une al Cl formando cloruro de amonio excretable. Recordemos que en este proceso la célula intercalar A sintetiza bicarbonato que ingresa al intersticio por medio de la proteína intercambiadora de bicarbonato/cloro  localizadas a nivel del borde basolateral de estas células intercalares A, bicarbonato este que ayuda a reponer la hipobicarbonatemia. También recordemos que cuando la causa de la acidosis metabólica aguda no es la elevación de hidrogeniones sino la elevación de aniones no medibles (p.e. ácido láctico, cuerpos cetónicos etc.), estos aniones orgánicos se consideran bicarbonato en potencia y entonces al corregirse la causa de la acidosis metabólica (corrección de la isquemia tisular o administración de insulina, por ejemplo), estos aniones ingresan al metabolismo energético y terminan convirtiéndose en bicarbonato que corrige la hipobicarbonatemia. Incluso si se suministra bicarbonato IV para corregirla podemos desencadenar una alcalosis metabólica al sumar el “bicarbonato en potencia” más el suministrado. Por tanto el mejor tratamiento para la acidosis metabólica es la corrección de la causa asociada y solo estaría indicada el uso de bicarbonato cuando no se posible corregir enfermedad de base.

Algunos clínicos recomiendan el uso de bicarbonato en infusión en caso de acidosis metabólica aguda cuando:

.- Cuando la acidosis metabólica es secundaria a la perdida de bicarbonato como en las pérdidas gastrointestinales y el la ATR tipo 2; o sea no está indicado cuando la causa es secundaria a déficit de eliminación de hidrogeniones ni por incremento en la síntesis, ni por administración o no eliminación  de aniones ácidos.

.- Cuando se ha dado oxigenoterapia adecuada y no hay respuesta a otros tratamientos y

.- En severas acidosis metabólicas cuando el pH está por debajo de 7.1, pero es controversial esta indicación porque a este nivel de pH cualquier cambio en el bicarbonato o la PCO2 repercuten drásticamente en el pH.

Dosis del Bicarbonato de sodio: El bicarbonato se encuentra comercialmente como bicarbonato de sodio en ampollas de 50 ml que vienen en concentraciones de 50 mEq/50 ml o sea 1 mEq = 1 ml (al 8,4%) o 44.6 mEq/50 ml (7,2%). Para su aplicación se recomienda diluir 1 mL en 3 mL de agua destilada o sea queda a concentración 0,25 mEq/ml (también puede ser en DAD5%, SSN 0,9% o incluso en DAD10% si se requiere), esta dilución tiene por objetivo evitar la hipernatremia, pero si se requiere restringir líquidos puede ser 1 mL de bicarbonato en 1 mL de AD o sea queda a concentración de 0.5 mEq/ml.

La dosis en niños es de 0,5 a 1 mEq/Kg de peso corporal y la meta es tener el pH arriba de 7.2.

Efectos adversos del bicarbonato: Debido a los efectos adversos probados del bicarbonato debe ser usado cuidadosamente y solo cuando esté claramente indicado, los principales son sobre el sistema cardiovascular causando deterioro de la contractibilidad cardiaca, riesgo de arritmias, disminución de la resistencia vascular periférica, disminución de la presión sanguínea y disminución de la respuesta cardiaca a las catecolaminas, y fatiga muscular (agravada por la hiperventilación compensatoria).

Otros efectos adversos son:

  • Hipernatremia.
  • Hipervolemia.
  • Hipercapnia: en pacientes que posean deterioro en la respiración externa o pulmonar (edema agudo de pulmón, bajo gasto cardiaco, o bajo flujo sanguíneo pulmonar entre otras causas) en los cuales la eliminación del CO2 no es adecuado, al administrar IV bicarbonato al ingresas al torrente sanguíneo este se puede convertir en CO2 y agua, y como está deteriorada el intercambio alveolopulmonar se pude acumular causando hipercapnia que empeora la acidosis.
  • Desarrollo de hipocalemia en pacientes con diarrea y cetoacidosis si se corrige rápidamente la acidosis (ver balance interno de potasio).
  • Edema cerebral en pacientes con acetoacidosis por eso ESTA CONTRAINDICADO EN CETOACIDOSIS DIABETICA.
  • Tetania hipocalcémica, principalmente en pacientes con falla renal.
  • Hipoxia tisular: por cuanto si se incrementa la alcalinidad en forma descontroladas se aumenta la afinidad de la hemoglobina por el oxigeno.
  • Riesgo de hemorragia intraventricular en RN.

b).- Tratamiento de la acidosis metabólica crónica.

Las causas más frecuentes de acidosis metabólica crónica son la enfermedad renal crónica avanzada y las acidosis tubulares renales; y en estos pacientes el uso de bicarbonato o trometamina solo estaría indicado cuando no sea posible corregir la causa asociada o en los siguientes casos:

.- Cuando la hiperventilación compensatoria (con el fin de logra bajos niveles de PCO2 compensatoriamente), tenga riesgo de causar fatiga de la bomba muscular respiratoria o la disnea sea muy grande.

.- En las acidosis tubulares renales en niños que lleven a alteraciones del desarrollo óseo (por disparo del sistema amortiguador óseo con liberación de carbonato de calcio) que lleve a alteraciones del crecimiento y raquitismo. También puede alterar la fisiología del músculo esquelético y de la actividad hormonal que lleve a falla del crecimiento.

.- En la ATR tipo 1 en la cual se produce hipercalciuria con riesgo de nefrocalcinosis y litiasis.

.- Cuando la falla renal crónica pueda ser incrementada por la acidosis.

Cuando se amerite el uso de alcalinizantes en las acidosis metabólicas crónicas se puede usar bicarbonato de sodio o potásico en presentación oral, dependiendo de los niveles de estos electrolitos o podemos usar un precursor de bicarbonato como el lactato.

En los EU usan trometamol como sustituto del bicarbonato de sodio.

DISTURBIOS ACIDO BASE MIXTOS*.

Se denomina trastorno o disturbio ácido base mixto cuando un paciente presenta 2 o más trastornos acido básico independientes, los cuales pueden ser combinaciones de dos desórdenes metabólicos o dos respiratorios, como por ejemplo un caso de dos desordenes metabólicos combinados son una alcalosis metabólica por vómito y una acidosis metabólica por hipovolemia, este caso se presente porque el vómito desencadena alcalosis metabólica porque  se da eliminación de hidrogeniones en la secreción gástrica y además se da reabsorción de bicarbonato de sodio a nivel GI, porque el bicarbonato secretado por el páncreas, el hígado y el mismo intestino no es usado para contrarrestar los hidrogeniones gástricos (porque éstos se están perdiendo en el vómito), y en cambio se combina con cationes como el sodio para formar bicarbonato de sodio que se reabsorbe; luego a consecuencia del vómito se puede presentar deshidratación con hipovolemia lo cual desencadena una acidosis metabólica por aumento de ácido láctico secundario a la hipoxia que bloquea el ciclo de Krebs por déficit de oxígeno. También  las alteraciones mixtas del equilibrio acido base puede ser por la combinación de un trastorno metabólico y uno respiratorio como por ejemplo en la intoxicación con salicilatos que desencadena acidosis metabólica por los iones del medicamento y por el desacople de la cadena trasportadora de electrones y además causa depresión del centro respiratorio central que lleva a hipercapnia que lleva a la acidosis respiratoria.

Para reconocer si un paciente presenta una alteración mixta del equilibrio ácido base, se siguen los tres pasos del diagnóstico, más adelante señalados, pero que adelantaremos  brevemente para poder establecer los trastornos mixtos acido base:

1).- Identificamos cual es el trastorno ácido base mayor,

2).- Evaluamos la respuesta compensatoria o sea por ejemplo si el trastorno mayor es una acidosis metabólica analizamos la respuesta compensatoria respiratoria o sea el grado de disminución de la PCO2, y así sucesivamente y en caso de  no ser adecuada la respuesta compensatoria (de acuerdo a los parámetros más adelante definidos), entonces indica que existe un segundo desorden acido básico  o sea está presente un desorden acido básico mixto. Y

3). Evaluación del AG y luego dependiendo si es normal o alto se debe evaluar el gap urinario y el dela del AG / delta de bicarbonato.  

Ejemplos: Si se tiene una acidosis metabólica (reconocida por HCO3 bajo) se espera que la respuesta compensadora respiratoria normal es una disminución de la PCO2, siendo en adultos de 1,2 mmHg por cada 1 mEq/l de bicarbonato que este por debajo del valor basal; pero si la caída de la PCO2 es menor que la esperada puede estar asociada una acidosis respiratoria; mientras que si el descenso de la PCO2 es mayor de lo presupuestado puede tratarse de un trastorno acido base mixto donde esté asociado una alcalosis respiratoria, en éste caso el pH va a estar muy bajo. Este último caso de trastorno mixto acido base donde se asocian una acidosis metabólica, como trastorno primario, asociada una alcalosis respiratoria, es frecuente que cause confusiones y falsos positivos en el caso que un paciente con la acidosis metabólica de base al que se le toman la muestra de sangre arterial para un AGA, este examen es muy doloroso y le causa disconfort, entonces el estrés del paciente lo hace hiperventilar lo cual lo lleva lógicamente a hipocapnia y esta se registra en la muestra de sangre que se está tomando como una alcalosis respiratoria.

En la intoxicación con salicilatos y las sepsis es común la acidosis respiratoria por depresión del centro respiratorio, asociada a una acidosis metabólica por hipoxia la primera por bloqueo de la cadena trasportadora de electrones y las segunda por hipotensión. Los salicilatos también causan acidosis por el aumento aniones ácidos de su molécula.

Debemos tener cuidado al interpretar el pH en estos casos de trastornos mixtos, como en el siguiente caso, si el paciente posee una acidosis respiratoria y el incremento del bicarbonato no es lo suficiente como lo esperado (o sea el aumento de un 1 mEq/L de HCO3 por cada 10 mmHg de PCO2 aumentado), estaremos ante una acidosis metabólica asociada y el pH estará muy bajo. Pero si por el contrario el incremento del HCO3 es mayor al esperado (o sea el aumento de un 1 mEq/L de HCO3 por cada 10 mmHg de PCO2 aumentado) entonces estaremos ante una alcalosis metabólica y el pH estará inapropiadamente entre el rango “normal”.

Caso para análisis:

Paciente con pH de 7.27, con PCO2 de 70 mmHg y HCO3 sérico de 31 mEq/L.

Análisis: Lo claro es que el desorden acido base primario es por ACIDOSIS RESPIRATORIA, pero no sabemos si es AGUDA O CRONICA.

1).- En caso de ser una acidosis respiratoria aguda el incremento esperado del HCO3 sería de 3 mEq/L (1 mEq/L por cada 10 mmHg de aumento de la PCO2) luego el valor del HCO3 sería máximo hasta 27 mEq/L, pero está en 31 entonces en este caso sería un trastorno acido base mixto donde estaría asociada una alcalosis metabólica que está aumentando el HCO3 de 27 a 31 mEq/L. Este caso puede ser de un paciente con diestres respiratorio o sedación (que lo lleva a hipercapnia por IRA o por depresión del SNC) que desarrolla un vómito o que está en tratamiento con diuréticos.

2).- En caso de ser una acidosis respiratoria crónica el incremento esperado del HCO3 sería de mínimo 10.5 mEq/L (3.5 a 5 mEq/L por cada 10 mmHg de aumento de la PCO2) luego el valor del HCO3 sería mínimo de hasta 34.5 mEq/L, pero está en 31 entonces en este caso sería un trastorno acido base mixto donde estaría asociada una acidosis metabólica que está disminuyendo el HCO3 de 34.5 a 31 mEq/L.  Un caso podría ser un paciente con EPOC (que le ocasiona la hipercapnia que lo lleva a la acidosis respiratoria crónica) que en el momento padece p.e. una diarrea de gran volumen o está en sepsis lo cual le desencadena acidemia láctica.

3).-   Otro caso podría ser un paciente que posee un EPOC  que lo mantiene en una acidosis respiratoria crónica compensada adecuadamente, que hace que la PCO2 esté aumentada leve a moderadamente y el HCO3 también esté aumentado levemente y de forma aguda desarrolle una hipercapnia por una neumonía, entonces los niveles séricos de PCO2 y de HCO3 se elevan acorde con la acidosis respiratoria aguda generada por la neumonía llevándola a 70 mmHg de PCO2 y en el caso del HCO3 aumenta los 3 mEq/L por respuesta compensatoria por la acidosis respiratoria aguda pero como de base ya estaba elevado su valor llega a los 31 mEq/L.

4).-  Finalmente otra opción puede ser una acidosis respiratoria aguda que está evolucionando a una acidosis respiratoria crónica o sea está entre el 1 y el 3 día de evolución.

Como podemos ver en este caso, la única forma de resolver estos diagnósticos diferenciales es con la anamnesis y el examen físico de la historia clínica.

DIAGNÓSTICO DE LOS DISTUBIOS ACIDO BASE MIXTOS:

Como se dijo antes el diagnóstico de los disturbios ácido base mixtos se lleva a cabo en una nemotecnia de 3 pasos: 1). Establecer el trastorno ácido base primario, 2). Evaluar el grado de respuesta compensadora y 3). Evaluación del anión GAP y luego dependiendo si es normal o alto se debe evaluar el gap urinario y el dela del AG / delta de bicarbonato.  

Primer paso: Establecer el diagnóstico primario.

Conforme a los parámetros del AGA tenemos las siguientes posibilidades:

1).- Acidosis respiratoria: PaCO2 alta + pH bajo.

2).- Alcalosis respiratoria: PaCO2 baja + pH alto.

3).- Acidosis metabólica: HCO3 bajo + pH bajo + anión Gap alto o normal o bajo.

4).- Alcalosis metabólica: HCO3 alto + pH alto.

Segundo paso: Definir el grado de compensación para cada trastorno.

Recordemos que por cada 10 mmHg de PCO2 que se varié el pH se varía en 0.08 puntos.

Dependiendo la respuesta compensadora nos sugiere un disturbio mixto en los siguientes casos:

  • Un nivel muy reducido o muy alto de compensación indica un trastorno acido base mixto.
  • Un pH normal con cambios sustanciales del HCO3 y PCO2 indica un trastorno acido base mixto.
  • Una alcalosis o una acidosis respiratoria crónica leve (o sea con PaCO2 menor a 70 mmHg en al caso de la acidosis) la elevación o el descenso del pH debe ser también leve. Cuando en la acidosis o alcalosis respiratoria crónica leve se presenta un pH descendido o elevado a niveles moderados o mayores indican que existe una acidosis o alcalosis metabólica asociada o una acidosis o alcalosis respiratoria aguda sobrepuesta.
  • Las respuestas compensatorias solo logran llevar el pH a valores normales en la alcalosis respiratoria crónica y en la acidosis respiratoria aguda, en los demás trastornos acido base no lo logran.

Una acidosis o una alcalosis respiratoria aguda que persiste por más de 3 a 5 días se trasforma en crónica (acidosis o alcalosis respiratoria crónica).

La respuesta compensadora respiratoria para la acidosis metabólica tiene límite de caída de la PaCO2 hasta un mínimo de PCO2 de 8 mmHg (algunos clínicos dicen que máximo desciende hasta 10 mmHg); además en las respuestas máximas esta hipocapnia no se puede sostener por mucho tiempo pues se fatigan los músculos respiratorios (porque esta hipocapnia se logra con hiperventilación). Así mismo la respuesta compensadora respiratoria para la alcalosis metabólica nunca supera 55 mmHg de PCO2.

REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE BANDAS COMBINADAS DE RESPUESTA A TRASTORNOS ACIDO BASICOS RESPIRATORIOS AGUDOS Y CRONICOS SIMPLES (NO COMPLICADOS).

 

 

 

Tercer paso: Evaluación del anión Gap (AG) sérico.

El análisis del anión Gap (AG) solo es adecuado para la acidosis metabólica, para la alcalosis ni los trastornos respiratorios es aplicable (en los respiratorios es lógico porque el anión Gap no involucra el CO2). VER GRAFICO 342 CUADERNO VIOLETA.

Dependiendo del valor del AG encontramos tres posibilidades así:

 

El análisis de este tercer punto que incluye las mediciones del AG, AGU y delta AG/delta bicarbonato es igual que para el diagnóstico de la acidosis metabólica simple, que ya se describió atrás.