Qual a diferença entre acidose respiratória e acidose metabólica e entre alcalose respiratória e alcalose metabólica?

A gasometria arterial � frequentemente utilizada em departamentos de emerg�ncia e unidades de terapia intensiva para monitorar pacientes com insufici�ncia respirat�ria aguda. Tem tamb�m algumas aplica��es na pr�tica geral, como na avalia��o das necessidades de oxigenoterapia domiciliar em pacientes com doen�a pulmonar obstrutiva cr�nica. Um resultado de gasometria arterial pode ajudar na avalia��o de mudan�as nos gases sangu�neo de um paciente, no controle ventilat�rio e no equil�brio �cido-base. Entretanto, � sempre necess�rio que os resultados sejam considerados no contexto dos sintomas do paciente.

O pH � uma medida da acidez ou alcalinidade do sangue e � inversamente proporcional a quantidade de �ons hidrog�nio (H+). Quanto mais �ons H+ presentes, menor ser� o pH, e vice-versa. O pH de uma solu��o � medido em uma escala de 1 (muito �cido) a 14 (muito alcalino). Um l�quido com pH de 7, como a �gua, � neutro.

A faixa de pH normal do sangue � entre 7,35 e 7,45. Para que o metabolismo normal ocorra, o organismo deve manter esta estreita faixa em todos os momentos. Quando o pH est� abaixo de 7,35, diz-se que o sangue est� �cido, e, consequentemente, podem ocorrer mudan�as nas fun��es dos sistemas org�nicos, tais como, diminui��o das contra��es card�acas, diminui��o na resposta vascular �s catecolaminas, e diminui��o da resposta aos efeitos e a��es de certos medicamentos. Quando o pH est� acima de 7,45, diz-se que o sangue est� alcalino, e isso interfere com a oxigena��o dos tecidos e com o funcionamento neurol�gico e muscular normal. Altera��es significativas no pH sangu�neo, acima de 7,8 ou abaixo de 6,8, ir�o interferir com o funcionamento celular e, se n�o corrigido, ir� conduzir � morte do paciente. Assim, para que o organismo seja capaz de auto-regular o equil�brio �cido-b�sico, a fim de manter o pH dentro da faixa normal, ele utiliza mecanismos delicados de tamp�es entre os sistemas respirat�rio e renal.

Resposta do Tamp�o Respirat�rio: um subproduto normal do metabolismo celular � o di�xido de carbono (CO2). Ele � transportado no sangue para os pulm�es, onde seu excesso combina com a �gua (H2O) e forma o �cido carb�nico (H2CO3). O pH do sangue mudar� de acordo com o n�vel de �cido carb�nico presente. Isto leva os pulm�es a aumentar ou diminuir a frequ�ncia e a intensidade da ventila��o at� que a quantidade adequada de CO2 seja restabelecida. A ativa��o dos pulm�es para compensar um desequil�brio come�a a ocorrer dentro de 1 a 3 minutos.

Portanto, a PCO2 arterial representa o equil�brio entre a produ��o de CO2 tecidual e a remo��o de CO2 pulmonar. Uma PCO2 elevada indica, usualmente, inadequada ventila��o (Hipoventila��o) e, consequentemente, acidose respirat�ria. O contr�rio, uma PCO2 diminu�da indica excessiva ventila��o (Hiperventila��o) e uma alcalose respirat�ria. Acidose respirat�ria (insufici�ncia ventilat�ria) pode ser causada por: Doen�a Pulmonar Obstrutiva (bronquite cr�nica, enfizema), Fun��o Prejudicada do Centro Respirat�rio (traumatismo craniano, seda��o, anestesia), Hipoventila��o por Ventila��o Mec�nica.

Alcalose respirat�ria (hiperventila��o) pode ser causada por: Hipoxemia, Ansiedade, Hiperventila��o por Ventila��o Mec�nica, Acidose Metab�lica, Septicemia, Trauma.

Resposta do Tamp�o Renal: para manter o pH do sangue dentro de sua faixa normal, os rins excretam ou ret�m bicarbonato (HCO3). Quando o pH do sangue diminui, os rins ret�m HCO3; e quando o pH aumenta, eles excretam HCO3 atrav�s da urina. Embora os rins forne�am um excelente meio para regula��o do equil�brio �cido-b�sico, o sistema pode levar de horas a dias para corrigir o desequil�brio. Quando os sistemas respirat�rio e renal est�o funcionando juntos, eles s�o capazes de manter o pH do sangue equilibrado, mantendo uma parte de �cido para 20 partes de base.

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ALTERA��ES DO EQUIL�BRIO �CIDO-B�SICO

Acidose Respirat�ria: � definida quando o pH est� inferior a 7,35 com uma PCO2 maior que 45 mmHg. A acidose respirat�ria � causada por um ac�mulo de CO2 que combina com a �gua para produzir �cido carb�nico, diminuindo o pH do sangue. Qualquer condi��o que resulta em hipoventila��o pode causar acidose respirat�ria.

OBSERVA��O CL�NICA: se o CO2 for muito alto, a sonol�ncia e a falta de responsividade pode ser notada.

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Alcalose Respirat�ria:Alcalose Respirat�ria: � definida quando o pH est� superior a 7,45, com uma PCO2 inferior a 35 mmHg. Qualquer condi��o que causa hiperventila��o pode levar a alcalose respirat�ria.

OBSERVA��O CL�NICA: pacientes com alcalose respirat�ria aumentam dramaticamente o trabalho da respira��o e devem ser cuidadosamente monitorados para a fadiga muscular respirat�ria. Quando os m�sculos respirat�rios tornam-se exaustos, a insufici�ncia respirat�ria aguda pode surgir.

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Acidose Metab�lica: � definida como um n�vel de bicarbonato abaixo de 22 mEq/L, com um pH menor do que 7,35. A acidose metab�lica � causada por qualquer d�ficit de base na corrente sangu�nea ou por excesso de �cido, al�m do CO2.

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Alcalose Metab�lica: � definida como n�vel de bicarbonato maior do que 26 mEq/L, com pH superior a 7,45. A alcalose metab�lica � causada por excesso de base ou perda de �cido.

A alcalose metab�lica � um dos mais dif�ceis desequil�brios �cido-b�sico para tratar.

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MELHORANDO A COMPREENS�O

Observe a equa��o abaixo:

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Essa equa��o mostra a forma de compensa��o do organismo. Assim, o H⁺ quando associado ao bicarbonato (HCO3), forma �cido carb�nico (H2CO3), que por sua vez se dissocia em g�s carb�nico (CO2) e �gua (H2O).

Essa � uma equa��o de via de m�o dupla, ou seja, pode se iniciar tanto pela direita, quanto pela esquerda. A esquerda corresponde a altera��es metab�licas, e a direita a altera��es respirat�rias. Portanto, altera��es metab�licas levar�o a alter��es respirat�rias e vice-versa.

Consequentemente, n�veis elevados de hidrog�nio (H⁺) leva ao imediato tamponamento pelo bicarbonato (HCO3), formando �cido carb�nico (H2CO3). Ap�s essa compensa��o inicial pelo sistema tamp�o, inicia a compensa��o respirat�ria, onde o sistema respirat�rio determina a dissocia��o do �cido carb�nico em �gua e g�s carb�nico. Este �ltimo, ser� eliminado pela respira��o, aumentando a frequ�ncia respirat�ria.

A partir da�, o sistema de compensa��o renal come�ar� a agir. Assim, com um pH elevado ou diminu�do, esse sistema adequar� a propor��o de hidrog�nio e bicarbonato absorvido e excretado, contribu�ndo para a compensa��o.

INTERPRETA��O DOS RESULTADOS DE GASOMETRIA ARTERIAL

A gasometria arterial � usada para avaliar o equil�brio �cido-b�sico e a oxigena��o, representando, cada uma, condi��o separada.

As faixas de refer�ncia normal para sangue arterial e venoso s�o mostradas no quadro abaixo:

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A avalia��o �cido-b�sico requer foco em tr�s componentes: pH, PCO2 e HCO3. Este processo envolve tr�s etapas:

1� Etapa
Avaliar o pH para saber se o sangue est� dentro da faixa normal, ou se alcalose ou acidose.

2� Etapa
Se o pH � alcalino ou �cido deve-se saber se o problema � primariamente respirat�rio ou metab�lico. Para isso avalia-se o valor da PCO2. Lembre-se que altera��o repirat�ria quando o pH diminui abaixo de 7,35, a PCO2 deve aumentar. Se o pH aumenta acima de 7,45, a PCO2�deve cair. Portanto, se o pH e a PCO2�est�o se movendo em dire��es opostas, a altera��o � principalmente de natureza respirat�ria.

3� Etapa
Avaliar o valor do HCO3. Lembre-se que em altera��es metab�licas, quando o pH aumenta, o HCO3 tamb�m deve aumentar. Se o pH diminui, o HCO3 tamb�m deveria diminuir. Portanto, se o pH e o HCO3 est�o se movendo na mesma dire��o, a altera��o � principalmente de natureza metab�lica.

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COMPENSA��O

At� agora foi dicutido simples valores de gasometria arterial sem qualquer evid�ncia de compensa��o. Entretanto, se o desequil�brio �cido-b�sico persiste por um per�odo maior de tempo, o organismo tentar� compensar.

Compensa��o � uma resposta homeost�tica para um desequil�brio �cido-b�sico que o organismo tenta restaurar a taxa de HCO3⁻ e PCO2 para o normal. A compensa��o envolve ou uma resposta ventilat�ria (mudan�a na PCO2) para uma anormalidade metab�lica, ou uma resposta metab�lica (mudan�a no HCO3⁻) para uma anormalidade ventilat�ria.�

Como vimos anteriormente, os pulm�es e os rins s�o sistemas tamp�es de resposta prim�ria, e tentar�o superar uma disfun��o respirat�ria ou metab�lica tentando retornar o pH para dentro da faixa normal. Desta forma, um paciente pode estar descompensado, parcialmente compensado ou totalmente compensado.

Quando o desequil�brio �cido-b�sico est� descompensado ou parcialmente compensado, o pH permanece fora da faixa normal. Enquanto nos estados totalmente compensados, o pH retorna a sua faixa normal, embora os demais valores ainda possam estar anormais. Deve-se ter ci�ncia de que nenhum sistema tem a capacidade de se compensar. Portanto, se a gasometria mostra uma compensa��o parcial devemos rever as tr�s etapas:

Primeiro: avaliar o pH e verificar se h� acidose ou alcalose.

Segundo: avaliar a PCO2. Como vimos, em uma situa��o descompensada o pH e a PCO2 movem-se em dire��es opostas, se a altera��o � primariamente respirat�ria. Mas, se o pH e a PCO2�est�o se movendo na mesma dire��o, n�o � o que esperar�amos acontecer, ent�o conclu�mos que a altera��o prim�ria foi metab�lica e, neste caso, a PCO2�diminuindo indica que os pulm�es, atuando como uma resposta tamp�o, est�o tentando corrigir o pH para que ele retorne a sua faixa normal, expirando PCO2�em excesso. Se evid�ncias de compensa��o est�o presentes, mas o pH ainda n�o foi corrigido para a sua faixa normal, isso significa uma altera��o metab�lica com uma compensa��o respirat�ria parcial.

Terceiro: avaliar o HCO3. Se o pH e o HCO3�est�o se movendo no mesmo sentido, indica que a altera��o � metab�lica. Mas, se se movem em dire��es opostas, que n�o � o que esperar�amos, conclu�mos que a altera��o � respirat�ria, e que os rins est�o atuando como sistema de resposta tamp�o compensando atrav�s da reten��o de HCO3, como tentativa de fazer retornar o pH a sua faixa normal.

Deve-se sempre ter em mente alguns acontecimentos sobre a compensa��o, como segue:

  • � dirigido e muito sens�vel a mudan�as no pH.
  • A compensa��o metab�lica por perda renal de HCO3⁻ � muito mais lenta do que a compensa��o ventilat�ria por perda de CO2.
  • A insufici�ncia para compensar sugere que um dist�rbio misto est� presente.

As tabelas a seguir mostram as rela��es entre o pH, PCO2 e HCO3 nos estados parcial e totalmente compensados.

Estado Totalmente Compensado

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Estado Parcialmente Compensado

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Observar que a �nica diferen�a entre os estados parcialmente e totalmente compensados � se o pH tem ou n�o retornado a sua faixa normal. Nas altera��es compensadas o pH estar�, frequentemente, ou acima ou abaixo de 7,40. Notar que o pH dentro da faixa normal � �til para se saber se a altera��o original � uma acidose ou alcalose.

EXCESSO DE BASE

O componente metab�lico do equil�brio �cido-b�sico do sangue � refletido no Excesso de Base ou Base Excess. O bicarbonato n�o � a �nica base presente no organismo, h� diversas outras que quando somadas representam o Buffer Base. Este valor � fixo, e funciona como uma esp�cie de valor de refer�ncia esperado para a soma das bases. Se todas as bases somadas n�o corresponde ao valor de refer�ncia do Buffer Base, esse excesso � o Base Excess.

O Excesso de Base aumenta em alcalose metab�lica, e diminui (ou se torna mais negativo) em acidose metab�lica. Entretanto, a sua utilidade na interpreta��o dos resultados dos gases sangu�neos � controversa, pois enquanto ele pode dar alguma ideia da natureza metab�lica de uma altera��o ele tamb�m pode confundir a interpreta��o, uma vez que a acidemia e alcalemia podem ser prim�ria ou secund�ria a acidose ou alcalose respirat�ria, e o excesso de base n�o leva em conta a inapropriada resposta metab�lica para uma determinada desordem, limitando assim a sua utilidade na interpreta��o dos resultados. Entretanto, devemos considerar que ele pode auxiliar para determinar rapidamente a quantidade de bicarbonato que um paciente necessita.

�NION GAP

O organismo mant�m um equil�brio eletroqu�mico entre as cargas positivas e negativas. O s�dio (Na⁺) � a principal carga positiva, enquanto o cloro (Cl⁻) e o bicarbonato (HCO3⁻) comp�em as cargas negativas. O �nion gap (AG) corresponde ao somat�rio de todos os �nions plasm�ticos, sendo calculado pela f�rmula:

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O �nion gap deve ser sempre calculado na presen�a de acidose metab�lica para esclarecer sua etiologia. O valor normal do �nion gap varia de 8 a 12 mEq/L. Valores superiores a 20 mEq/L indicam a presen�a de acidose metab�lica independente do pH e da concentra��o de bicarbonato no plasma.

A acidose metab�lica pode ser dividida em dois grupos:

1.ACIDOSE METAB�LICA COM �NION GAP AUMENTADO

Indica a presen�a de um ou mais �nions anormais n�o medidos no plasma. Por exemplo, em um processo isqu�mico o aumento de H⁺ reage com o HCO3⁻ ocorrendo queda da concentra��o plasm�tica de HCO3⁻, o qual � substitu�do pelo �nion lactato, levando a aumento do �nion gap. Esses quadros ocorrem em cetoacidose diab�tica, intoxica��es, estado ur�mico.

2.ACIDOSE METAB�LICA HIPERCLOR�MICA

Ocorre perda de bicarbonato levando o rim a reter cloro como uma forma de compensar perdas de cargas negativas. O cloro aumenta, nenhum novo �nion � adicionado e o �nion gap permanece normal. Ocorre, por exemplo, em dist�rbios intestinais, principalmente em casos de diarreia, e nos casos de acidose tubular renal.

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OXIGENA��O

A gasometria arterial tamb�m pode ser usada para avaliar a oxigena��o do sangue. O componente para essa avalia��o � a PO2, a qual reflete a troca gasosa nos pulm�es� e que, normalmente, diminui com a idade. Seu valor de refer�ncia normal � de 80 � 100 mmHg (dependente de idade e altitude � ver quadro de faixa de refer�ncia normal).

A curva de dissocia��o da oxi-hemoglobina � uma ferramenta usada para mostrar a rela��o entre a satura��o do oxig�nio e a PO2. A for�a com que o oxig�nio se liga � mol�cula de hemoglobina tem importantes implica��es cl�nicas. Se o oxig�nio se liga muito fracamente, a hemoglobina pode liberar seu oxig�nio antes de atingir os tecidos em necessidade. Se o oxig�nio se liga com muita for�a, ele acaba n�o sendo transferido a todos os tecidos. Essa for�a de liga��o � representada graficamente pela curva de dissocia��o da oxihemoglobina. Diversas vari�veis afetam a afinidade da mol�cula do oxig�nio pela hemoglobina.

Condi��es que causam aumentada libera��o da mol�cula de oxig�nio: acidose, febre, n�veis elevados de PCO2, etc. Estas condi��es deslocam a curva de dissocia��o para a direita.

Condi��es que mant�m o oxig�nio fortemente ligado � mol�cula de hemoglobina: alcalose, hipotermia, n�veis baixos de PCO2, etc. Estas condi��es deslocam a curva de dissocia��o para a esquerda.

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O deslocamento da curva para a esquerda tem mais implica��es negativas para o paciente do que o deslocamento para a direita. A curva de dissocia��o da oxi-hemoglobina pode ser utilizada para estimar a PO2 se a satura��o de oxig�nio � conhecida. A corre��o dos n�veis de oxigena��o do sangue pode ser realizada atrav�s da combina��o de aumentar o fornecimento de oxig�nio e corrigir as condi��es existentes que est�o deslocando a curva de oxi-hemoglobina.

GASOMETRIA NO SANGUE VENOSO

� mais f�cil obter uma amostra venosa do que arterial. Em algumas situa��es a an�lise do sangue venoso pode fornecer informa��es que auxiliam na tomada de decis�es cl�nicas. No geral, o pH, a PCO2�e o HCO3 tem valores similares no sangue venoso e arterial. A principal diferen�a � a press�o parcial de oxig�nio que no sangue venoso � menor que a metade do sangue arterial. O sangue venoso, portanto, n�o deveria ser usado na avalia��o da oxigena��o.

A utiliza��o da gasometria arterial pode ser um exame �til na avalia��o de pacientes com doen�as agudas e cr�nicas. Os resultados mostram se o paciente est� em acidemia ou alcalemia e se a causa � suscet�vel de ter um componente respirat�rio ou metab�lico. A PCO2 reflete a ventila��o alveolar, enquanto a PO2 reflete a oxigena��o do sangue arterial. Esses dados, combinados com as caracter�sticas cl�nicas do paciente, fazem da gasometria arterial um facilitador ao diagn�stico e tratamento.