DISTÚRBIOS DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE
Distúrbios do Equilíbrio Ácido-Base
Os distúrbios do equilíbrio ácido-base referem-se a alterações nos níveis normais do pH sanguíneo. O equilíbrio ácido-base é mantido por um sistema complexo de tamponamento bioquímico plasmático e celular com a participação fundamental dos pulmões e rins. O pH normal do sangue arterial humano é em torno de 7,35 a 7,45 (consideraremos 7.4 como referência aqui). Alterações desse equilíbrio podem comprometer várias funções do organismo e podem ser diagnosticadas por meio de avaliação clínica e exames laboratoriais. O tratamento irá depender da causa subjacente ao distúrbio e poderá incluir a correção da condição subjacente, uso de medicamentos, reposição de eletrólitos e ajustes respiratórios, quando necessário.
O pH sanguíneo pode ser calculado pela razão entre o bicarbonato e o dióxido de carbono (fórmula de Henderson-Hasselbach):
pH = 6,10 + Log [HCO3] / 0,03 x pCO2
Ou seja, o o pH varia de modo diretamente proporcional com o HCO3-: Se o HCO3- aumenta, o pH aumenta. Se o HCO3- diminui, o pH também diminui.
Ao contrário, o pH varia de modo inversamente proporcional com a pCO2: Se a pCO2 aumenta, o pH diminui. Se a pCO2 diminui, o pH aumenta.
Parâmetros da gasometria arterial
(*) Distúrbios metabólicos: - 3 a + 3
Distúrbios respiratórios agudos: - 3 a + 3
Distúrbios respiratórios crônicos: 0,4 x ∆ pCO2
Existem quatro distúrbios primários do equilíbrio ácido-base:
Distúrbios metabólicos
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Acidose metabólica: A acidose metabólica se relaciona à diminuição do pH sanguíneo devido ao acúmulo de ácidos ou perda excessiva de bases (bicarbonato). O acúmulo de ácidos pode ocorrer devido a condições que levam à hipóxia tecidual com aumento na formação de ácido lático (sepse, choque) ou outras condições tais como diabetes descompensado, insuficiência renal ou intoxicações por substâncias ácidas. A perda primária de bicarbonato ocorre, por exemplo, em quadros de diarreia grave ou disfunções renais.
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Alcalose metabólica: A alcalose metabólica se associa ao aumento do pH sanguíneo devido à perda excessiva de ácidos ou à elevação do bicarbonato sérico. Isso pode ser causado por vômitos prolongados, uso abusivo de diuréticos, ingestão excessiva de bicarbonato de sódio ou distúrbios renais.
Distúrbios respiratórios
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Acidose respiratória: A acidose respiratória ocorre devido ao acúmulo de CO2 no sangue, resultando em uma diminuição do pH. Ocorre quando há uma retenção excessiva de dióxido de carbono (CO2) devido a quadros de insuficiência respiratória com hipercapnia (exacerbações graves de asma, pneumonia, bronquiolite viral, fibrose cística, displasia broncopulmonar, entre outras).
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Alcalose respiratória: A alcalose respiratória resulta da diminuição do CO2 no sangue e consequente aumento do pH sanguíneo em situações em que há eliminação excessiva de CO2 por hiperventilação. Isso pode ser causado por ansiedade, febre alta, doenças pulmonares, iatrogenia, entre outras.
Mecanismos de compensação dos distúrbios do equilíbrio ácido-base
Os rins e os pulmões desempenham papéis fundamentais na compensação dos distúrbios do equilíbrio ácido-base. Quando ocorrem alterações nesse equilíbrio, esses órgãos atuam de formas distintas para restaurar o pH sanguíneo à sua faixa normal. Os rins atuam regulando a absorção de bicarbonato e a excreção de íons hidrogênio nos túbulos renais. Os pulmões exercem sua função por meio da regulação da ventilação pulmonar, ora hiperventilando (reduzindo a pCO2), ora hipoventilando (elevando a pCO2).
Quando o distúrbio primário é metabólico (acidose ou alcalose metabólica), os pulmões tentam compensá-lo alterando a pCO2. De modo semelhante, quando o distúrbio primário é respiratório (acidose ou alcalose respiratória), os rins tentam compensá-lo regulando a absorção renal de bicarbonato e/ou a excreção renal de ácidos (H+). Mas há um limite para esses mecanismos de compensação:
Na acidose metabólica, os pulmões respondem com hiperventilação, numa tentativa de reduzir a acidemia pela maior eliminação de CO2. O limite desse mecanismo é definido pela fórmula:
pCO2 = 1,5 x HCO3- + 8 ( + 2 )
Na alcalose metabólica, os pulmões respondem com hipoventilação, numa tentativa de elevar a acidemia pela maior retenção de CO2. O limite desse mecanismo é definido pela fórmula:
pCO2 = 15 + HCO3- ( + 2 )
Na acidose respiratória, os rins respondem com retenção de bicarbonato e/ou eliminação de H+, numa tentativa de reduzir a acidemia. Nesse caso, há diferença se a acidose respiratória for aguda (< 72 horas) ou crônica (> 72 horas). Os limites desses mecanismos são definidos pelas fórmulas:
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Acidose Respiratória Aguda (até 72h): HCO3- = 24 + 0,1 x ∆ pCO2
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Acidose Respiratória Crônica (mais de 72h): HCO3- = 24 + 4 x (0,1 x ∆ pCO2)
Na alcalose respiratória, os rins respondem com eliminação de bicarbonato e retenção de H+, numa tentativa de reduzir a alcalemia. De modo semelhante à acidose respiratória, aqui também há diferença se a alcalose respiratória for aguda (< 72 horas) ou crônica(> 72 horas). Os limites desses mecanismos são definidos pelas fórmulas:
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Alcalose Respiratória Aguda (até 72h): HCO3- = 24 - 2 x (0,1 x ∆ pCO2)
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Alcalose Respiratória Crônica (mais de 72h): HCO3- = 24 - 5 x (0,1 x ∆ pCO2)
Acidose Metabólica
Há dois tipos principais de acidose metabólica: Acidose metabólica com ânion gap elevado e acidose metabólica com ânion gap normal (ou hiperclorêmica). O diagnóstico desses tipos de acidose metabólica é baseado em exames laboratoriais que incluem a dosagem de eletrólitos, bicarbonato (cálculo do ânion gap) além de outros parâmetros necessários para definição da causa do distúrbio. Portanto, sempre que houver uma acidose metabólica, será necessário calcular o ânion gap.
Aqui é necessário definir o conceito de ÂNION GAP. Para entender esse conceito, lembremos que organismo dispõe de mecanismos para manter o equilíbrio entre cátions e ânions no plasma sanguíneo. Assim, a concentração de cátions e ânions no plasma tende sempre a se igualar.
Equilíbrio iônico
Cátions
Ânions
Entre os principais cátions, o mais representativo é o íon sódio. E entre os principais ânions, os mais representativos são o cloreto e o bicarbonato. A diferença entre o sódio (cátion) e os ânions cloreto e bicarbonato é o Ânion-Gap, o qual é constituído por um conjunto de outros ânions plasmáticos tais como proteinatos (principalmente albumina), fostatos, sulfatos, citratos, uratos...
AG = [Na+] - ( [Cl-] + [HCO3-] )
O valor de referência do Ânion Gap é de 10 + 2 (ou seja, varia de 8 a 12)
Correção em caso de hipoalbuminemia: AGc = AG + 2,5 x (4,4 – albumina do paciente)
Equilíbrio iônico
Na+
Outros ânions: fosfatos, sulfatos, proteinatos...
HCO3-
Cl-
ÂNION GAP
Valores de referência dos principais íons séricos
Agora que sabemos o que é o Ânion Gap, vamos voltar ao estudo da acidose metabólica. Como vimos, há dois tipos principais de acidose metabólica: Acidose metabólica com ânion gap elevado e acidose metabólica com ânion gap normal (ou hiperclorêmica). Vamos entender cada tipo separadamente.
Acidose metabólica com ânion-gap elevado
Nesse tipo de acidose metabólica, a causa é a adição de ácidos ao plasma. As causas incluem o acúmulo de ácido lático em quadros de hipóxia tecidual (sepse, choque...), acúmulo de ácido cetoacético e ácido acetoacético em quadros de cetose diabética, acumulo de H+ em quadros de insuficiência renal ou intoxicações por substâncias ácidas, entre outros.
Notem que o acúmulo de ácidos (H+) representa uma elevação de cátions no plasma. Quando isso acontece, o organismo eleva a concentração de ânions (elevação do ânion gap), para atingir o equilíbrio iônico.
Equilíbrio iônico reajustado
Na+
HCO3-
Cl-
AG
Ácidos adicionados
Elevação do AG para alcançar o equilíbrio iônico
H+
Portanto quando a acidose metabólica vem acompanhada de ânion gap elevado, podemos concluir que a fisiopatologia primária é a adição de ácidos ao plasma.
Acidose metabólica com ânion-gap normal (ou acidose metabólica hiperclorêmica)
Aqui, a causa NÃO é a adição de ácidos ao plasma, mas sim a perda excessiva de bicarbonato. As causas comuns desse tipo de acidose metabólica incluem a perda excessiva de bicarbonato pelo trato gastrointestinal (por exemplo, diarreia grave) ou disfunção renal (por exemplo, acidose tubular renal), entre outras.
Sempre que ocorre uma diminuição no bicarbonato sanguíneo, há uma elevação compensatória na concentração plasmática de cloreto (Cl-), e vice-versa. Isso acontece para manter o equilíbrio iônico do plasma. Esses dois ânions estão intimamente relacionados e são regulados pelos rins. Dessa forma, como esses dois ânions se autorregulam, não há necessidade de variação no ânion gap. Nesse caso, portanto, a acidose metabólica tem ânion gap normal.
Equilíbrio iônico
Na+
HCO3-
Cl-
AG
Se ocorre uma redução do bicarbonato, o cloreto se eleva.
Se ocorre uma elevação do bicarbonato, o cloreto se reduz.
Agora que conhecemos a diferença entre os dois tipos de acidose metabólica, vamos voltar na acidose metabólica de ânion gap elevado, para vermos um último detalhe. Como vimos, a acidose metabólica de ânion gap aumentado ocorre nos casos em que há acúmulo de ácidos no plasma. Lembrando que o bicarbonato, que é o tampão plasmático de primeira linha, é inicialmente consumido nesses casos de acidose, já que para cada um H+ adicionado, um bicarbonato é utilizado para neutralizá-lo:
H+ + HCO3- = H2CO3- = CO2 + H2O
Ou seja, há uma proporção entre o aumento de ácidos e a redução de bicarbonato séricos. Sabendo que a elevação do ânion gap nesses casos é diretamente relacionada à elevação de ácidos no plasma, podemos dizer que há uma relação de proporcionalidade entre a elevação do ânion gap e a redução do bicarbonato. Em outras palavras, há uma relação entre a variação do ânion gap (delta ânion gap) e a variação do bicarbonato (delta bicarbonato). Essa relação pode ser expressa na razão delta/delta, abaixo:
delta AG (variação do ânion gap) / delta Bicarbonato (variação do bicarbonato)
ou seja,
AG encontrado - 12 (valor máximo do ânion gap normal)
24 (valor de referência normal do bicarbonato) - bicarbonato encontrado
então,
AG - 12
24 - bicarbonato
/ =
O resultado do delta/delta pode ser interpretado da seguinte forma:
-
∆/∆ entre 1 e 2: Acidose Metabólica de AG aumentado (esse valor está dentro do esperado)
-
∆/∆ < 1: Acidose Metabólica de AG aumentado + Acidose Metabólica Hiperclorêmica (o consumo de bicarbonato foi maior que o esperado, resultando em acidose metabólica hiperclorêmica também).
-
∆/∆ > 2: Acidose Metabólica de AG aumentado + Alcalose Metabólica (o consumo de bicarbonato foi menor que o esperado, resultando em alcalose metabólica também).
RESUMINDO
O tratamento da acidose metabólica é variável e visa atenuar o desequilíbrio ácido-base, além de identificar e tratar a doença subjacente. Isso envolve o tratamento de infecções graves, choque, problemas renais, diabetes não controlado, entre outras. A hidratação venosa é frequentemente necessária para restaurar o equilíbrio hidroeletrolítico e corrigir a desidratação.
É importante ressaltar que a administração de bicarbonato de sódio não é isenta de riscos e pode ter efeitos colaterais, como alterações nos níveis de eletrólitos e consequências negativas relacionadas à correção rápida do desequilíbrio ácido-base. Essa decisão deve ser cuidadosamente avaliada, levando-se em conta os riscos e benefícios, bem como as necessidades individuais do paciente.
Em casos graves de acidose metabólica, quando o pH sanguíneo e o bicarbonato estiverem muito baixos (pH < 6,9 e bicarbonato < 15 mEq/L), pode ser necessário administrar bicarbonato de sódio por via intravenosa para elevar um pouco o pH e corrigir (parcialmente) o desequilíbrio ácido-base. A fórmula geralmente utilizada como referência para estimar a quantidade de bicarbonato a ser reposta é a seguinte:
Bicarbonato de sódio (em mEq) = Peso corporal (em kg) x [HCO3 desejado - HCO3 encontrado (em mEq/L)] x 0,3
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Considerar o bicarbonato desejado como cerca de 15 mEq/L. O objetivo não é corrigir completamente a acidose e sim retirar o paciente da situação de acidemia grave (manter o pH um pouco acima de 7,20).
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Utilizar solução de bicarbonato endovenoso iso-osmolar (concentração de 1,4 %): Diluir o bicarbonato 8,4% na proporção de 1:5 com água destilada ou SG5%).
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Dependendo da gravidade, utilizar a metade da dose calculada, administrada EV em bomba de infusão contínua, em um período de 1 a 4 horas e, após isso, coletar nova gasometria e reavaliar clinicamente o paciente.
Alcalose Metabólica
A alcalose metabólica é o distúrbio caracterizado por um pH sanguíneo elevado graças a um acúmulo de bicarbonato no plasma e pode ser causado por diversas condições, tais como, vômitos excessivos (perda de H+ e Cl-), uso de diuréticos de alça, hiperaldosteronismo, hipopotassemia, ingesta de bicarbonato, entre outras. Quando ocorre a alcalose metabólica, a resposta de compensação respiratória se dá no sentido de reter CO2 por hipoventilação. Como vimos, o limite dessa compensação é obtido pela fórmula abaixo:
pCO2 = 15 + HCO3- ( + 2 )
O tratamento da alcalose metabólica irá depender da causa subjacente e da gravidade dos sintomas. Por exemplo, se a alcalose metabólica foi causada por vômitos excessivos, o tratamento consitirá na administração de antieméticos para controlar os vômitos e a reposição hidroeletrolítica. Em casos de alcalose metabólica associada hipopotassemia, será necessário fazer a reposição de potássio. Se a causa for o uso de diuréticos, deverá ser ajustada a dose ou mesmo suspender a medicação. Em qualquer situação, o paciente deverá ser monitorizado e acompanhado até a normalização do distúrbio, por meio de avaliação clínica e exames laboratoriais regulares.
Acidose Respiratória
A acidose respiratória é o distúrbio caracterizado pela redução do pH sanguíneo devido ao acúmulo de dióxido de carbono (CO2) no plasma. Pode ser causada por diversas condições, tais como, obstrução das vias aéreas superiores (laringite, epiglotite ou corpo estranho), doenças pulmonares crônicas ou exacerbadas (asma grave, fibrose cística, displasia broncopulmonar), insuficiência respiratória aguda por quadros graves de pneumonia ou bronquiolite viral, entre outras. Além dessas doenças pulmonares, há também as doenças neuromusculares (distrofia muscular, miastenia gravis ou paralisia cerebral) e as doenças neurológicas com comprometimento do centro respiratório, causando ventilação ineficaz e retenção de CO2.
Como já vimos, a acidose respiratória pode ser aguda (evolução menor ou igual a 72 horas) ou crônica (acima de 72 horas). Quando ocorre a acidose respiratória, a resposta de compensação renal se dá no sentido de reter bicarbonato. O limite dessa compensação é obtido pela fórmula abaixo:
Acidose Respiratória Aguda: HCO3- = 24 + 0,1 x ∆ pCO2
Acidose Respiratória Crônica: HCO3- = 24 + 4 x (0,1 x ∆ pCO2)
O tratamento da acidose respiratória em crianças envolve a abordagem da doença subjacente e inclui o correto manejo das vias aéreas, permitindo o suporte respiratório adequado. Em casos graves de acidose respiratória, quando a ventilação espontânea é insuficiente, pode ser necessário fornecer suporte ventilatório por meio de ventilação não invasiva ou ventilação invasiva (como intubação endotraqueal e ventilação mecânica). O uso de medicamentos poderá incluir broncodilatadores, corticosteroides, antibióticos, entre outros, conforme necessário. Em qualquer situação, o paciente deverá ser monitorizado e acompanhado até a normalização do distúrbio, por meio de avaliação clínica e exames laboratoriais regulares.
Alcalose Respiratória
A alcalose respiratória é o distúrbio caracterizado pela diminuição anormal do dióxido de carbono (CO2) no plasma, resultando em um aumento do pH sanguíneo. Pode ser causada por diversas condições em que ocorre hiperventilação pulmonar tais como ansiedade, medo, dor intensa, febre alta, intoxicação exógena, iatrogenia (ventilação mecânica inadequada), fase inicial da insuficiência respiratória aguda, doenças neurológicas.
Como já vimos, a alcalose respiratória pode ser aguda (evolução menor ou igual a 72 horas) ou crônica (acima de 72 horas). Quando ocorre a alcalose respiratória, a resposta de compensação renal se dá no sentido de eliminar bicarbonato. O limite dessa compensação é obtido pela fórmula abaixo:
Alcalose Respiratória Aguda: HCO3- = 24 - 2 x (0,1 x ∆ pCO2)
Alcalose Respiratória Crônica: HCO3- = 24 - 5 x (0,1 x ∆ pCO2)
O tratamento da alcalose respiratória envolve a a identificação da causa da hiperventilação e abordagem da doença subjacente. Isso pode envolver o tratamento da ansiedade, administração de medicamentos analgésicos e antitérmicos ou corrigir os parâmetros da ventilação mecânica, quando for o caso. No caso de lesões ou distúrbios neurológicos, o tratamento concentra-se na abordagem específica da condição subjacente e no suporte adequado para corrigir a hiperventilação.
Baixe aqui o roteiro com a síntese do tema Distúrbios do Equilíbrio Ácido-Base