Baixe Disturbios acidos-base RBTI e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Medicina, somente na Docsity! RBTI - Revista Brasileira Terapia Intensiva184 Diagnóstico dos Distúrbios do Metabolismo Ácido-base Diagnosis of the Acid-Base Metabolism Disturbances Rocco, J.R. AbstrAct Disorders of acid-base homeostasis are frequently observed in intensive care units, and it is important to diagnose and correct the disturbances immediately. This study presents a revision describing three forms of acid-base disor- ders analysis, considering the following parameters: 1) pH, PaCO2, HCO3-, anion gap, Δanion gap, urinary anion gap and osmolar gap; 2) pH, PaCO2 and standard base excess; and 3) strong ion difference, PaCO2 and total weak acid concentration. Examples of these analysis are furnished. Keywords: Disorders of acid-base metabolism; Diagnosis, Strong Ion Difference, Standard Base Excess, Acidosis, Alkalosis. Professor Adjunto de Clínica Médica Propedêutica da UFRJ - Médico do Centro de Tratamento Intensivo do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho / UFRJ - Mestre e Doutor em Clínica Médica pela UFRJ - Especialista em Terapia Intensiva pela AMIB e pela Federação Pan Americana e Ibérica de Medicina e Cuidados Intensivos - Titular-colaborador do Colégio Brasileiro de Cirurgiões Endereço para correspondência: Rua Desenhista Luiz Guimarães, 70 bloco 1 apto 602 - Barra da Tijuca – Rio de Janeiro – RJ - CEP – 22793-260 - Tel. 021 2431 7301 - Fax. 021 3325 4579 - e-mail – jrrocco@globo.com reconhecimento dos mecanismos homeostáti- cos que controlam o equilíbrio ácido-base é fundamental, pois os distúrbios ácido-base estão associados a maior risco de disfunção de orgãos e sistemas e óbito em pacientes internados em terapia intensiva(1). Para reconhecer esses mecanismos, o passo funda- mental é a realização do diagnóstico do distúrbio do equilíbrio ácido-base. A maioria dos médicos intensi- vistas utilizam somente os dados da gasometria arterial para fazer o diagnóstico, entretanto, muitos artigos recomendam a utilização de fórmulas de compensação e dosagem de eletrólitos e outras substâncias para o cor- reto diagnóstico(2,3). A análise dos gases arteriais e do pH é realizada rotineiramente em pacientes submetidos a anestesia ou internados na terapia intensiva, sendo as suas principais indicações(5): 1) avaliação do distúrbio do equilíbrio ácido-base; 2) avaliação da oxigenação pulmonar do sangue arterial e 3) avaliação da ventilação alveolar pela medida da pressão parcial do gás carbônico do sangue arterial (PaCO2). O objetivo desta revisão é sistematizar a realização do diagnóstico do distúrbios ácido-base e apresentar três formas diferentes para proceder essa análise. O primeiro método avalia o pH, pressão parcial de gás carbônico no sangue arterial (PaCO2), bicarbonato plas- mático (HCO3 -), e os gaps: anion gap, Δanion gap, anion gap urinário e gap osmolar. O segundo método avalia o pH, PaCO2 e o standard base excess (SBE). Já o terceiro método avalia o strong ion difference (SID), PaCO2 e a concentração total de ácidos fracos (Atot). DefInIções pH. É o logaritmo negativo da concentração do íon H+, que é igual a concentração de íons H+ quando o co- eficiente de atividade é unitário. Ácido. Substância capaz de doar protons ou íons H+. Base. Substância capaz de receber protons ou íons H+. Acidemia. pH do sangue arterial menor que 7,36 (H+ > 44 nmol/L). Alcalemia. pH do sangue arterial maior que 7,44 (H+ < 36 nmol/L). Diversas situações clínicas estão associadas a distúr- bios do equilíbrio ácido-base (Tabela 1), e devem sem- pre ser suspeitadas quando deparamos com pacientes portadores dessas condições. Os dístúrbios ácido-base podem ser divididos em simples, duplos e triplos (Ta- bela 2). PRIMeIRo MéToDo De AnÁlIse Consiste em efetuar as quatro etapas para a avalia- ção da existência de distúrbio ácido-base: 1) Verificar a validade da gasometria arterial utilizando a fórmula O rbtI / ARTIgo De RevIsão Volume 15 - Número 4 - Outubro/Dezembro 2003 185 de Henderson-Hasselbalch; 2) Verificar qual o distúrbio primário; 3) Verificar se existe distúrbio secundário; 4) Calcular os gaps: anion-gap, delta anion-gap, anion-gap urinário e gap-osmolar. 1. VERIfICAR A VAlIDADE DA gASOmETRIA ARTERIAl uTIlIzANDO A fóRmulA DE HENDERSON-HASSElBAlCH Essa primeira etapa sempre deverá ser realizada para assegurar a fidelidade dos dados. Utiliza-se a fórmula enunciada a seguir, colocando-se o valor da PaCO2 e do HCO3 - e comparando-se o valor obtido pela fórmula com aquele encontrado na gasometria arterial. pH=6,10 + log ([HCO3 -]/ [PaCO2 x 0,003060]) Se um paciente com choque hipovolêmico apre- sentar os seguintes valores da gasometria arterial: pH=7,25; PaCO2=25 mm Hg; HCO3 -=10,7 mEq/L. Substituindo na fórmula teremos: pH=6,10 + log (10,7 / 25 x 0,003060); pH=7,254 Como o resultado do cálculo é muito próximo daquele observado na gasometria arterial, conclui- se que esse é confiável e o aparelho está bem cali- brado. 2. VERIfICAR quAl O DISTúRBIO áCIDO-BASE PRImáRIO Para essa análise estabaleceu-se arbitrariamente os valores normais para o pH (7,35-7,45), PaCO2 (35-45 mm Hg) e HCO3 - (22-26 mEq/L). O PaCO2 reflete o componente respiratório e o HCO3 - o componente me- tabólico. Quando o pH encontra-se abaixo de 7,35 diz- se que existe acidose; quando acima de 7,45 diz-se que existe alcalose. Quando observamos o PaCO2 abaixo de 35 mm Hg dizemos que encontra-se no lado alcalótico; se acima de 45 mm Hg no lado acidótico. Por outro lado, quando observamos o HCO3 - abaixo de 22 mEq/L dizemos que encontra-se no lado acidótico; se acima de 26 mEq/L no lado alcalótico. Para determinar qual o distúrbio primário, basta observar qual o componente que se encontra no mesmo lado do distúrbio do pH. Vol- tando ao exemplo anterior: pH=7,25; PaCO2=25 mm Hg; HCO3 -=10,7 mEq/L. O pH abaixo de 7,35 revela acidose; o PaCO2 abaixo de 35 mm Hg encontra-se no lado alcalótico; o HCO3 - abaixo de 22 mEq/L encontra- se no lado acidótico. Logo, o componente metabólico (o HCO3 -) encontra-se no mesmo lado do distúrbio do pH e o diagnóstico do distúrbio primário dessa gasometria é acidose metabólica. Se ambos estiverem do mesmo lado da alteração do pH, qual o tipo de distúrbio ?. Haverá um distúrbio misto: metabólico e respiratório (acidose ou alcalose). 3. VERIfICAR SE ExISTE DISTúRBIO SECuNDáRIO Todos os distúrbios ácido-base suscitam respostas compensatórias do organismo. Por exemplo, um pa- ciente com acidose metabólica (HCO3 - baixo) também apresentará diminuição da PaCO2. Clinicamente, isto é observado pela hiperventilação que o paciente apre- senta. Já um paciente com acidose respiratória (PaCO2 elevado) também apresentará elevação do HCO3 -. Ou seja, em distúrbios ácido-base simples as mudanças do HCO3 - e da PaCO2 são na mesma direção. Essas respostas são conhecidas e podem ser previstas através de fórmulas simples (Tabela 3). Quando essas respostas apropriadas estão presentes, dizemos que o distúrbio ácido-base é simples(6). O objetivo dessas respostas compensatórias é a manutenção da homeostase do meio interno, geralmente através de sistemas tampão. Entretanto, essa resposta compensatória normal do organismo jamais leva o valor do pH à normalidade. Ao encontrarmos o pH normal em uma gasometria com va- lores de PaCO2 e/ou HCO3 - alterados, necessariamente o paciente apresentará distúrbio misto. Embolia pulmonar alcalose respiratória Hipotensão / choque acidose metabólica Vômitos / CNG alcalose metabólica Cirrose hepática alcalose respiratória Insuficiência renal acidose metabólica Sepse alcalose respiratória acidose metabólica Gravidez alcalose respiratória Uso de diuréticos alcalose metabólica DPOC acidose respiratória Tabela 1. estados clínicos associados a distúrbios ácido-base. CNG – cateter nasogástrico DPOC – doença pulmonar obstrutiva crônica Adaptado da referência (2). simples - acidose metabólica; alcalose metabólica; acidose respiratória aguda e crônica; alcalose respiratória aguda e crônica Duplos - acidoses e alcaloses mistas, acidose metabólica + alcalose respiratória; alcalose metabólica + acidose respiratória Triplos - acidose mista + alcalose metabólica; alcalose mista + acidose metabólica Tabela 2. Distúrbios ácido-base. rbtI / ARTIgo De RevIsão RBTI - Revista Brasileira Terapia Intensiva188 revelou cristais de oxalato de cálcio sugerindo intoxica- ção exógena por metanol ou etilenoglicol. Concluindo, o paciente é portador de um distúrbio ácido-base com- plexo: acidose metabólica secundária a intoxicação por etilenoglicol, acidose respiratória por possível bronco- aspiração e alcalose metabólica, provavelmente secun- dária aos vômitos. Entretanto, a presença de pH normal, HCO3 - normal e PaCO2 normal não significa ausência de distúrbio ácido- base !. Por exemplo, um paciente alcoolista que vomitou e desenvolveu alcalose metabólica por perda de ácido clorídrico gástrico. Os exames iniciais revelam: pH=7,55; HCO3 -=40 mEq/L; PaCO2=48 mm Hg; Na +=135mEq/L; Cl-=80 mEq/L; K+=2,8 mEq/L, logo apresenta alcalose metabólica com anion gap de 15mEq/L. Esse paciente desenvolveu cetoacidose alcoólica com concentração de beta-hidroxibutirato de 15mM/L e os exames subseqüentes revelam: pH=7,40; HCO3 -=25 mEq/L; PaCO2=40 mm Hg (repare que os valores de pH, HCO3 - e PaCO2 estão dentro da variação normal) Assumindo-se que os eletrólitos não modificaram-se, o anion gap passou a ser de 30 mEq/L, indicando dis- túrbio ácido-base misto (alcalose metabólica + acidose metabólica com anion gap). Assim, apesar dos valores normais de pH, HCO3 - e PaCO2 o paciente apresenta um distúrbio ácido básico misto. Devemos suspeitar desse distúrbio quando o anion gap é elevado e o pH e HCO3 - são quase normais (delta anion gap elevado). A Figura 1 evidencia o Diagrama de Davenport que relaciona os valores de pH, HCO3 - e PaCO2, e pode ser útil para se determinar o distúrbio ácido-base primário. segunDo MéToDo De AnÁlIse Entretanto, existe outro modo de analisar os distúr- bios ácido-base, calculando-se o Standard Base Excess (SBE)(3). É uma medida das alterações metabólicas do líquido extracelular, sendo calculado pela seguinte fór- mula: SBE=0,9287 x [HCO3 - - 24,4 + 14,83 x (pH - 7,4)] O primeiro termo da equação (0,9287 x HCO3 - - 24,4) é derivado das mudanças no HCO3 - do valor normal no fluido extracelular. O segundo termo (0,9287 x 14,83 x pH –7,4) fornece o desvio do anion gap do valor normal no fluido extracelular. A soma dos dois termos fornece a mudança do buffer base necessária para restaurar o estado ácido-base normal no líquido extracelular(7). Os distúrbios respiratórios continuam a ser avaliados pela variação da PaCO2 (ΔPaCO2). Já os distúrbios metabó- licos são avaliados pelo variação do SBE (Tabela 5). As compensações dos distúrbios ácido-base também são previstas através de fórmulas (Tabela 6). figura 1. Diagrama de Davenport, que correlaciona os valores de pH, HCo3 e [H +]. As linhas curvas são denominadas de isóbaras e representam o valores da PaCo2. Colocando-se os valores de pH, HCo3 e PaCo2, podemos observar na interseção desses valores as áreas escuras com os diversos diagnósticos dos distúrbios ácido-base primários. se a interseção cair fora das áreas escuras, os distúrbios ácido-base são mistos e resultantes dos distúrbios adjacentes. é interessante notar que existem limites bem estabelecidos pelas isóbaras dos distúrbios respiratórios primários (agudos ou crônicos). pH PaCO2 SBE Distúrbio < 7,35 <35 <-5 Acidose Metabólica > 7,45 > 45 > + 5 Alcalose metabólica < 7,35 > 45 0 ± 5 Acidose respiratória aguda < 7,35 > 45 > + 5* Acidose respiratória crônica > 7,45 < 35 0 ± 5 Alcalose respiratória aguda > 7,45 < 35 < + 5* Alcalose respiratória crônica Tabela 5. Padrões em distúrbios ácido-base simples avaliados pelo standard base excess (sBe). PaCO2 - pressão parcial do gás carbônico no sangue arterial. *para distúrbios crônicos, SBE deve ser definido pela seguinte equação: SBE=0,4 x (PaCO2 - 40) ± 5 mM ou ± 5 mm Hg (limites de confiança). Adaptado da referência 7. Distúrbio Compensação* Distúrbios Respiratórios Agudos (acidose ou alcalose) SBE=Zero Distúrbios Respiratórios Crônicos (acidose ou alcalose) SBE=0,4 x ΔPaCO2 Alcalose Metabólica ΔPaCO2=0,6 x SBE Acidose Metabólica ΔPaCO2=SBE Tabela 6. Compensação dos distúrbios ácido-base analisados através do standard base excess (sBe). PaCO2 - pressão parcial do gás carbônico no sangue arterial. * sempre ± 5 mM ou ± 5 mm Hg (limites de confiança). rbtI / ARTIgo De RevIsão Volume 15 - Número 4 - Outubro/Dezembro 2003 189 Para ilustrar a forma de utilização desse novo mé- todo analítico, tomemos o exemplo a seguir: paciente de 67 anos, feminina, DPOC grave, internada com dispnéia, evoluiu para IRA, sendo intubada e colocada no CTI. Os exames iniciais demonstraram: pH=7,25; PaCO2=65 mm Hg; HCO3 -=28 mEq/L; PaO2=249 mm Hg. Como a paciente apresenta pH baixo e PaCO2 ele- vado, temos acidose respiratória aguda. O cálculo do SBE (SBE=0,9287 x [28 - 24,4 + 14,83 x (7,25 - 7,4)]) revela o valor de 1,37 mM. Após 48 horas foi extubada e na mesma noite ficou obnubilada com SaO2 de 88-92%. Novos exames foram coletados: pH=7,10; PaCO2=85 mm Hg; HCO3 -=26 mEq/L; PaO2=50 mm Hg. Nota-se piora da acidose respiratória aguda e hipoxemia. Calcu- lando-se novamente o SBE (SBE=0,9287 x [26 - 24,4 + 14,83 x (7,1 - 7,4)]) o resultado é -2,65 mM. A paciente foi recolocada em prótese ventilatória e traqueosto- mizada para ventilação domiciliar. Neste exemplo, a paciente teve o seu SBE oscilando entre ±5 mM. Logo, não apresentou distúrbio ácido básico metabólico, apenas acidose respiratória aguda. Os valores de HCO3 - estão dentro da variação esperada. Assim, observamos que além dos valores hemogasométricos é necessário raciocinar com os dados clínicos do paciente. Um outro exemplo: paciente com choque séptico e que desenvolve insuficiência renal aguda. Os exames iniciais revelaram: pH=7,13; PaCO2=21 mm Hg; HCO3 - =6,8 mEq/L. Calculando-se o SBE: (SBE=0,9287 x [6,8 - 24,4 + 14,83 x (7,13 - 7,4)]; SBE=-20,0 mM). Como o pH é menor que 7,35; PaCO2 é menor que 35 mm Hg e o SBE é menor que –5 mM, o distúrbio primário é aci- dose metabólica (Tabela 5). Como nos casos de acidose metabólica a variação do CO2 é igual a variação do SBE [ΔPaCO2=SBE (±5mM); a variação do CO2 foi de 19 mm Hg (40-21) e a do SBE foi de 20] temos que o diag- nóstico é de acidose metabólica pura. Foi administrado NaHCO3, corrigindo-se parcialmente a acidose meta- bólica pura. Novos exames foram coletados: pH=7,32; PaCO2=30 mm Hg; HCO3 -=15 mEq/L; SBE=-9,8 mM [SBE=0,9287 x [15 - 24,4 + 14,83 x (7,32 - 7,4)] e, continua valendo a relação ΔPaCO2=SBE (±5mM) [a variação do CO2 foi de 10 mm Hg (40-30) e do SBE foi de 9,8]. Continuamos ainda com o diagnóstico de acidose metabólica pura. O paciente foi então sedado c/ midazolam. Os novos exames mostraram: pH=7,10; PaCO2=40 mm Hg; HCO3 -=12 mEq/L; SBE=-15,6 mM (SBE=0,9287 x [12 - 24,4 + 14,83 x (7,10 - 7,4)]. Para o diagnóstico de acidose metabólica pura a relação se- ria de ΔPaCO2=SBE (+/- 5mM). Sendo assim, a PaCO2 esperada seria de (40-15,6)=24,4±5 mm Hg, como está acima, ocorreu acidose respiratória (pelo uso do hipnó- tico), logo o diagnóstico é acidose mista (metabólica + respiratória). O calcanhar de aquiles desse tipo de análise e do primeiro tipo também, baseado na PaCO2 e HCO3 -, é o caso de uma acidose metabólica superimposta em um paciente com acidose respiratória crônica(3). Por exemplo, acidose láctica superimposta em uma acidose respiratória crônica (eg. paciente com DPOC descom- pensado) poderia normalizar o SBE, enquanto que o pH e a PaCO2 continuariam anormais, sugerindo acidose respiratória aguda, quando de fato, a situação é muito mais séria. Na Figura 2 é mostrado o Grogograma(3), um diagrama que relaciona os valores de PaCO2, SBE e pH e que pode ser útil na determinação do distúrbio ácido- base primário. TeRCeIRo MéToDo De AnÁlIse Entretanto, as explicações enunciadas até aqui fa- lham em dois aspectos(4): 1) não falam a verdade e 2) falham em explicar o que acontece na Terapia Intensiva ou no Centro Cirúrgico sob perturbações extremas da fisiologia ácido-básica ou do balanço hídrico. Por exem- plo, se em 1 minuto um paciente recebe 1,5 L de salina a acidose metabólica desenvolve-se instantaneamente. Isto é um fato e requer explicação. Tradicionalmente figura 2. Diagrama que relaciona os valores de pH, PaCo2 e sBe, denominado de grogograma (seu autor foi grogono). observamos três linhas mais grossas que representam os distúrbios ácido-base metabólicos (M), respiratórios agudos (RA) e respiratórios crônicos (RC) simples. o diagrama é dividido em duas metades (inferior e superior) pelo valor zero do sBe. na metade inferior o distúrbio metabólico é acidose, no superior é a alcalose. outra divisão (esquerda e direita) é notada no valor de PaCo2=40 mm Hg. À esquerda o distúrbio respiratório é alcalose e à direita é a acidose. As linhas inclinadas representam os valores de pH. Assim, devemos colocar os valores de pH, PaCo2 e sBe para estabelecermos o distúrbio primário e o secundário (se houver). Adaptado da referência 7. rbtI / ARTIgo De RevIsão RBTI - Revista Brasileira Terapia Intensiva190 diriam que a acidose é dilucional. Esta explicação não faz sentido pois se administramos uma solução não ácida (salina), como é possível diluir os tampões e não os ácidos ? As mesmas observações cabem na chamada alcalose por contração. E no caso de alcalose metabólica hipoclorêmica que se desenvolve após perda de suco gástrico ?. Se a fisiologia fosse simples, a perda de 200 mL de secreção gástrica originaria a perda de H+ da ordem de 1,6 x 10- 7 moles ou quase todo o estoque corporal. O paciente morreria de severa alcalemia em minutos !. Isso não ocorre, e também requer explicação. Um Novo Paradigma foi criado por Peter A. Stewart em 1981(8,9). Sua nova forma de pensar revolucionou o entendimento moderno da homeostase ácido-básica. É curioso como somente após 20 anos, a importância de sua contribuição está sendo valorizada. Apesar de nova, sua análise é baseada nos mesmos princípios fun- damentais utilizados nos tratamentos tradicionais para os distúrbios ácido-base. A diferença mais importante é o conceito de que os íons hidrogênio e bicarbonato não são variáveis independentes, mas determinadas por outros fatores. Mudanças no pH não são o resultado da geração ou remoção desses íons per se, e sim o resulta- do de mudanças em outras variáveis. Inicialmente, sua teoria baseia-se em três princípios(10): 1) a concentração de H+ é determinada pela dissociação da água em H+ e OH-; 2) eletroneutralidade - em soluções aquosas a soma dos íons positivos deve ser igual a soma dos íons negativos; e 3) conservação das massas - significa que a quantidade de substância permanece constante a menos que seja acrescentada ou gerada ou removida ou destru- ída. Na Figura 3 é exemplificada a eletroneutralidade do plasma. Pacientes internados em terapia intensiva freqüente- mente apresentam alterações do sódio, cloreto, albumi- na, lactato e fosfato. Essas alterações, principalmente a hipoalbuminemia, confundem a interpretação dos dis- túrbios ácido-base quando são utilizados os parâmetros tradicionais (base excess, HCO3 -, anion gap). Assim, os determinantes da concentração de H+ podem ser redu- zidos a três: 1) strong ion difference (SID); 2) PaCO2; e 3) concentração total de ácidos fracos (Atot). Os cálculos do SID aparente, SID efetivo e do SID gap são realiza- dos através das seguintes fórmulas: Strong Ion Difference - aparente SIDa=(Na++ K++ Ca+++ Mg++) - (Cl- + lactato arte- rial) (valor normal = 40-42 mEq/L) onde Na+ - sódio (mEq/L); K+ - potássio (mEq/L); Ca++ - cálcio (mg/dL); Mg++ - magnésio (mg/dL); Cl- - cloro (mEq/L) Strong Ion Difference - efetivo SIDe=1000 x 2,46 x 10-11 x PaCO2/(10 -pH) + [Alb] x (0,123 x pH - 0,631) + [Pi] x 0,309 x pH - 0,469) onde PaCO2 - pressão parcial de CO2 arterial (mm Hg); pH arterial; Alb – albumina (g/dL); Pi – fósforo inorgânico (mg/dL) Strong Ion Gap=SIDa – SIDe Em casos que exista acidose metabólica, o resultado é a diminuição do SID plasmático, usualmente devido a adição de anions fortes (lactato, cloreto, outros anions desconhecidos). Em casos de alcalose metabólica o SID plasmático aumenta como resultado da adição de ca- tions fortes sem adição de anions fortes (eg. NaHCO3) ou pela remoção de anions fortes sem cations fortes (eg. aspiração gástrica)(10). A PaCO2 é uma variável independente, assumindo- se que o sistema é aberto, ie, a ventilação é presente. Já a concentração total de ácidos fracos (Atot) é descrita pela seguinte fórmula: Atot = A - + HA onde A- é o tampão dos ácidos fracos ionizados = anion gap e HA é o tampão dos ácidos fracos não-ioni- zados Os anions fortes não identificados (XA-) são os ou- tros anions fortes, além do cloro (lactato, ceto-ácidos e outros ácidos orgânicos, sulfato), que estão aumentados figura 3. eletroneutralidade do plasma sanguíneo: a soma das cargas positivas é igual à soma das cargas negativas, como indicado pelas alturas das colunas representando cations e anions. foram omitidos (considerados insignificantes na escala mostrada) os íons que apresentam concentrações micromolar ou nanomolar (oH-, Co32- e H+). Alb- e Pi- são as cargas negativas mostradas pela albumina sérica e pelo fosfato inorgânico, respectivamente. XA- = anions fortes não identificados; sID = strong ion difference. Adaptado da referência 11. rbtI / ARTIgo De RevIsão