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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE MEDICINA DIVISION DE ESTUDIO DE POSGRADO INSTITUTO NACIONAL DE PEDIATRIA APLICACIÓN Y UTILIDAD DE LAS REGLAS DE ORO DEL BICARBONATO TESIS PARA OBTENER EL TITULO DE MEDICO ESPECIALISTA EN: PEDIATRIA PRESENTA: DRA. ARACELI MONSERRATH REYES PALOMINO TUTOR DE TESIS DRA. C. MIREYA MUÑOZ RAMÍREZ Veronica Texto escrito a máquina Cd.Mx.,2016 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. "APLICACiÓN Y UTILIDAD DE LAS REGLAS DE ORODEL BICARBONATO" r:(. . '- DR. AL~ERRANO SIERRA PROFESOR TITULAR DEL CURSO DE ESPECIALIZACiÓN EN PEDIATRIA ~URA ROSAS VAR Al ORA DE ENSEÑANZA DR. MANUEL NRIQUE FLORES LANDERO JEFE DEL DEPARTAMENTO DE PRE Y POSGRADO DRA. C. MIREYA MUÑOZ RAMíREZ TUTOR DE TESIS INDICE Objetivo General ---------------------------------------------------------------------------------------- 2 Objetivo Específico-------------------------------------------- ----------------------------------------- 2 Justificación ---------------------------------------------------------------------------------------------- 2 Resumen -------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 Antecedentes ------------------------------------------------------------------------------------------- 5 Reglas de oro del bicarbonato ----------------------------------------------------------------------- 6 Primera regla de oro del bicarbonato ------------------------------------------------------------- 7 Segunda regla de oro del bicarbonato ------------------------------------------------------------ 8 Tercera regla de oro del bicarbonato -------------------------------------------------------------- 9 Utilidad de las reglas de oro del bicarbonato --------------------------------------------------- 10 Esquema de aplicación de las reglas de oro del bicarbonato ------------------------------- 11 Conclusiones ------------------------------------------------------------------------------------------- 12 Bibliografía ---------------------------------------------------------------------------------------------- 13 1 OBJETIVO GENERAL Analizar la literatura existente sobre las reglas de oro del bicarbonato asi como su utilidad y aplicación clinica mediante algunos ejemplos. OBJETIVO ESPECIFICO Establecer la utilidad especifica de las reglas de oro del bicarbonato en pacientes con alteraciones del equilibrio acido base, especificamente acidosis metabolica, su aplicación, ventajas, desventajas y limitantes. JUSTIFICACIÓN La gasometria en una herramienta practica de amplia utildad, sin embargo es importante saber interpretarla y darle una adecuada aplicación. Las reglas de oro del bicarbonato utilizan los valores de una gasometria como son la medicion de CO2, HCO3 y defict o exceso de base para determinar los valores esperados del pH para realizar diagnosticos adecuados de determinado trastorno acido-base, ademas de ayudar a diferebciar entre un trastorno mixto o unico. Esta importancia de la diferencia entre la existenciade un trastoro unico o mixto esta dado de acuerdo a la modificacion esperada según la difeerencia de Co2 o HCO3. Existen trastornos mixtos que pueden ser mal interpretados como alteraciones unicas, sin considerar que el pH se modificara de acuerdo a variantes pre establecidas, de esta forma podemos hacer un diagnostico adecuado asi como el tratamiento adecuado de acuerdo a dicha alteracion. Es importante reconocer todas las aplicaciones que una gasometria puede tener, y evitar el uso limitado de la misma debido a la falta de concimiento de la aplicaciaon de todos sus componentes. Las reglas de oror del bicarbonato, son poco estudiadas y aplicadas sin embago su importancia radica en trastornos mixtos , realizamos un esquema de abordaje y aplicación de las reglas según la ateracion de Co2 o HCO3. 2 RESUMEN Introduccion: Las reglas de oro tienen utilidad diagnóstica en los desequilibrios ácido base, sobre todo para diferenciar entre trastornos mixtos, es decir, cuando existen alteraciones ácido-base de diferente origen en un mismo paciente. La primera regla tiene utilidad para el diagnóstico de los trastornos respiratorios, la segunda para el diagnóstico de los trastornos d origen metabólico y la tercera establece el tratamiento de estas ultimas. En este trabajo explicamos las tres reglas de oro del bicarbonato, así como la forma de aplicarlas en algunos ejemplos. Métodos: Se realizó una revisión de la literatura sobre las reglas de oro del bicarbonato, analizando sus ventajas y desventajas; se explican cada una de las reglas con ejemplos aplicados en casos clinicos. Igualmente se diseño un esquema guia para la apicacion de las reglas. Conclusiones: Mediante una aplicación adecuada de las reglas de oro, podemos complementar el dagnostico completo de una gasometria, asi como principalmente identificar alteraciones acido base mixtas, de cuardo al pH esperado determinado por la diferencia del entre el valor real y el medido de CO2 o HCO3, asi como determinar el calculo de bicarbonato cuando este tenga indicacion. Palabras clave: Anión, catión, bicarbonato, trastornos ácido base. 3 ABSTRACT. Review: The golden rules have diagnostic utility especially to differentiate a mixed acid- base disorders in the same patient in acid-base imbalances. The first rule is useful for the diagnosis of respiratory disorders, the second one for metabolic disorders and the third one for the management. In this paper we explain the three golden rules of bicarbonate and how to apply them. Methods: We reviewed and analyzing the advantages and disadvantages of the golden rules of bicarbonate in the literature, and we explain each with clinical cases; in addition to designing a guide to how to apply each of the rules. Conclusions: By appropriate application of the golden rules, we can diagnosis and analysis a gas, and also identify mixed acid-base disorders according to pH expected determined by the difference between the actual value and the measured value of CO2 or HCO3, and we can determine the calculation of bicarbonate when this has indication. Keywords: anion, cation, bicarbonate, acid-base disorders. 4 “APLICACIÓN Y UTILIDAD DE LAS REGLAS DE ORO DEL BICARBONATO” ANTECEDENTES La interpretación del equilibrio ácido base es trascendental en la práctica médica diaria. Existe un legado histórico producto del esfuerzo conjunto entre químicos, físicos, biólogos y médicos que han aportado los conocimientos empleados actualmente para entender la interacción entre los iones y cationes responsables de dicho equilibrio. Dado que el conocimiento no se ha mantenido estático, los conceptos de equilibrio ácido base (A-B) se han modificado por la electro neutralidad y las leyes físicas de la materia. A mediados del siglo pasado, la era del bicarbonato(HCO3) protagonizada por Henderson y Hasselbalch lideraron por mucho tiempo la forma de entender el comportamiento del pH. Por décadas se sentenció que la relación entre el bicarbonato (HCO3) y el dióxido de carbono (CO2) explicaban por completo los cambios del pH y clasificaban del todo los trastornos (acidemia y alcalemia) y componentes (metabólico y respiratorio) del desequilibrio A-B. Precisamente en esta época fueron propuestas las tres reglas de oro del bicarbonato, mismas que se desprenden de la ecuación de Henderson-Hasselbalch y que pretenden explicar y clasificar las alteraciones gasométricas. Actualmente podría suponerse que están en desuso, no obstante aún conservan utilidad en el trabajo diario de los médicos, por la facilidad de uso, la limitada cantidad de componentes requeridos para interpretarlas y la información otorgada sobre los trastornos mixtos. 1 5 REGLAS DE ORO DEL BICARBONATO El equilibrio acido base esta mediado por la relación entre aniones y cationes en el plasma, existen amortiguadores fisiológicos que compensan de forma inicial algún desequilibrio hidroelectrolítico, generando un cambio del pH de los líquidos corporales; los principales buffers son bicarbonato (HCO3), fosfatos y hemoglobina. A estos cambios compensadores o alteraciones iniciales las podemos clasificar de a cuerdo al cambio que presenten, hablamos de alcalosis cuando existe una mayor concentración de HCO3 en sangre o una disminución de la presión parcial de dióxido de carbono (pCO2), si existe una disminución de HCO3 nos referimos a acidosis, igualmente si existe un incremento en la concentración de CO2, de origen metabólico y respiratorio respectivamente.2 Pueden existir variaciones en la concentración de HCO3 o CO2 como mecanismo compensador de algún trastorno respiratorio o metabólico inicial, he ahí la importancia y aplicación de las reglas de oro que nos permiten diferenciar de un trastorno inicial o distinguir entre dos alteraciones, siempre correlacionando con la historia clínica del paciente. Es importante identificar las alteraciones o mecanismos compensadores iniciales para poder aplicar las reglas de oro. Las reglas de oro del bicarbonato son tres y están diseñadas para ayudar a determinar la alteración gasométrica principal o su origen, nos pueden ayudar a diferenciar entre trastornos mixtos y puros, se emplean para determinar el pH esperado para cierta alteración o a diferenciar entre trastornos mixtos. 6 PRIMERA REGLA DE ORO DEL BICARBONATO2 Está diseñada para explicar el pH a través de la pCO2 y se entiende de la siguiente manera: «Por cada 10 mmHg que varía la pCO2 mmHg, el pH se incrementa o reduce 0.08 unidades en forma inversamente proporcional». Está indicada ante la sospecha de un trastorno de origen respiratorio. El incremento de la pCO2 modificará el pH hacia la acidemia o bien su disminución generará alcalemia. La retención de CO2 disminuye el valor del pH debido a la falta de unión con el H2O que consecuentemente impide la transformación de ácido carbónico a HCO3 e iones hidrógeno. Por el contrario, la disminución de CO2 incrementará el pH en 0.08 unidades. Para calcular esta regla (Figura 1) debe tomarse el resultado de la pCO2 registrado en la gasometría arterial y restarlo al valor hipotético o ideal de la pCO2; debido a que el rango normal es de 35 a 45 mm Hg, se recomienda utilizar el valor intermedio, es decir 40. Entonces, el resultado de la sustracción, que puede ser positivo o negativo, deberá multiplicarse por la constante previamente mencionada (0.08) y dividirse en 10. El resultado (positivo o negativo) deberá ser adicionado al pH normal esperado, que se recomienda considerarlo como 7.40. Figura 1: Reglas de oro del bicarbonato Si el pH real se aproxima razonablemente al pH calculado (se recomienda ± 0.02 unidades), los cambios serán respiratorios; si por el contrario el pH es inferior al calculado, se debe sospechar la existencia de una acidemia metabólica y se continuará con la segunda regla de oro del HCO3. 7 Por ejemplo, un paciente masculino de tres años de edad con diagnóstico de neumonía e insuficiencia respiratoria secundaria, que ameritó asistencia mecánica ventilatoria y fue decanulado de manera programada, presentó el siguiente control gasométrico: pH 7.26, pCO2 =56mmHg,pO2 =78mmHgyHCO3 =24.6 mmol/L. Empleando la primera regla de oro el resultado es el siguiente: Cuarenta (ideal) - 56(real) es igual a-16 mmHg; posteriormente se multiplica por 0.08 resultando -0.12U, que al dividirse entre 10, resulta -0.012. Mismos que serán restados al pH ideal de la siguiente manera: 7.40-0.012 resultando un pH de 7.28; dado que el pH real es de 7.26 puede concluirse que la primera regla de oro del HCO3 explica por completo el trastorno y componente primario, que es la acidosis respiratoria. En conclusión, con esta regla se determina el pH esperado para una alteración en pCO2. SEGUNDA REGLA DE ORO DEL BICARBONATO Es utilizada para diagnosticar la presencia de acidemia metabólica o un componente mixto (acidosis respiratoria y metabólica) y se lee: «Por cada 0.15 unidades que se modifican el pH, se incrementa o disminuye el exceso o déficit de base en 10 unidades, que pueden expresarse en mEq/L de bicarbonato» (Figura 1). Esta regla está diseñada ante la sospecha de un trastorno de origen metabólico, considera a la base para calcular la relación que existe con la disminución del pH. Para su aplicación debe tomarse el resultado del déficit de base reportado por la gasometría, multiplicarlo por la constante 0.15 y posteriormente dividirlo entre 10 para obtener las unidades que serán restadas al pH ideal. Ejemplo de ello, un paciente femenino de tres años con diagnóstico de leucemia aguda linfoblástica que presenta cuadro de gastroenteritis de dos días de evolución, ingresa por deshidratación severa; se toma una gasometría con pH = 7.35, pCO2 = 30.5 mmHg, pO2 =54mmHgyHCO3 =16.6mmHg,EB= -6.9 Al utilizar la primera y segunda regla de oro del bicarbonato, la interpretación será la siguiente: • Primera regla de oro: 40-30.5 = 9.5 que multiplicado por 0.08 es igual a 0.76; y dividido entre 10, resulta 0.076, que finalmente se sumará al pH ideal de 7.40, es decir 7.47. Por lo tanto, existe una discrepancia entre el pH calculado y el real, lo que significa que la primera regla de oro no explica la alteración ácido base. 8 • Segunda regla de oro: se utilizará el déficit de base de -4 y se multiplicará por 0.15 y el resultado será el cociente de 10, lo que significa que sumarán -0.0.6 al pH ideal, por lo tanto esta regla se interpreta para un déficit de base de -4; se espera tener un pH de 7.34 que es concordante con el reportado en la gasometría. TERCERA REGLA DE ORO DEL BICARBONATO4 Es la única que aporta información para corregir el trastorno de la acidemia metabólica. Debe utilizarse con cautela, dado que el tratamiento consistirá en la corrección del déficit de HCO3 con su administración directa; si se desconocen las indicaciones del mismo se cometerá un error que puede comprometer el estado del paciente. Por lo que eseimpresindible recordarique las indicaciones absolutas de la corrección son el pH < 7.20 y datos clínicos de repercusión hemodinámica secundaria a la acidemia; en los casos de cetoacidosis diabética no debe corregirse de primera estancia y nunca debe hacerse en bolos. La tercera regla utiliza el déficit obtenidoen el tercer paso y multiplicado por peso y por una constante (0.3-0.6); el resultado final en mEq de HCO3 deberá dividirse en dos tantos, administrando la primera mitad en 8 horas y el resto en las siguientes 24 a 48 horas. Un ejemplo de su aplicación es el siguiente: cinco años con diagnóstico de insuficiencia renal crónica sin tratamiento médico desde hace seis meses, con fiebre sin aparente foco infeccioso, clínicamente despierto con respiración rápida y superficial. La gasometría reporta pH de 7.08, pCO2 = 13 mmHg, CHO3 = 10 mmol/L y déficit de bases de 26, peso de 17 kg. La aplicación de las reglas es la siguiente: • Primera regla: a la pCO2 ideal de 40 mmHg se resta la real de 13 mmHg, obteniendo un valor positivo de 27, el cual se multiplica por 0.08 y posteriormente se divide entre 10, lo que da como resultado 0.21 unidades que se sumarán al pH ideal. Dado que el pH calculado es de 7.61 no es concordante con el real, se interpreta que el paciente no tiene un componente respiratorio. • Segunda regla: se multiplica el valor del déficit de base de 26 por la constante de 0.15, a su vez la cifra final será el cociente de 10, por lo que el resultado de -0.39 se resta al pH ideal, obteniendo un valor final de pH de 7.01 que justifica el trastorno de acidemia metabólica. • Tercera regla: la reposición de bicarbonato se calcula de la siguiente manera: Reposición en mEq de bicarbonato= (17 kg) x (-26) x (0.3) lo que significa que deben ser administrados 132 mEq de HCO3. 9 Con lo anterior se ejemplifica la aplicación de dichas reglas, considerando las ventajas y desventajas que presenta su uso (Cuadro I). UTILIDAD DE LAS REGLAS DE ORO DEL BICARBONATO Si bien pareciera que la primera y segunda regla son juegos matemáticos, su interacción representa tal grado que ambas pueden diagnosticar la presencia de componentes mixtos; si la primera regla de oro define que existe una acidemia respiratoria (pH calculado de acidemia y el real de acidemia, pero la diferencia entre ambos de ± 0.02 unidades del pH) y la segunda regla diagnóstica acidemia metabólica, entonces el paciente tendrá un componente mixto de acidemia respiratoria y metabólica. Dicho abordaje se explica en la figura 2. 86 Aplicación y utilidad de las reglas de oro del bicarbonato El Residente. 2015; 10 (2): 83-87 www.medigraphic.org.mx • Tercera regla: la reposición de bicarbonato se calcula de la siguiente manera: Reposición en mEq de bicarbonato = (17 kg) x (-26) x (0.3) lo que significa que deben ser administrados 132 mEq de CHO3. Con lo anterior se ejemplifica la aplicación de dichas reglas, considerando las ventajas y desventajas que presenta su uso (Cuadro I). UTILIDAD DE LAS REGLAS EN LOS TRASTORNOS MIXTOS Si bien pareciera que la primera y segunda regla son juegos matemáticos, su interacción Cuadro I. Ventajas y desventajas de utilizar las reglas de oro del bicarbonato. Ventajas Desventajas • Se infi ere el trastorno primario a partir del pH y PCO2 • Diagnostica alteraciones mixtas (acidemia respirato- ria y academia metabólica) • La tercera regla incluye una fórmula para trata- miento de corrección de bicarbonato • No estima efecto compen- sador • No infi ere causas • No identifi ca trastornos primarios o secundarios • No determina si la altera- ción es por ácidos no titulables Aplicar 1a regla Figura 2. Esquema propuesto para la uti- lización de las reglas de oro del bicarbonato. pH ¿se modifi ca? AlcalemiaAcidemia Metabólica Respiratoria Metabólica Respiratoria pH bajo HCO3 bajo Défi cit de base pH bajo CO2 alta pH alto HCO3 alto Exceso de base pH alto CO2 baja Aplicar 2a regla Aplicar 3a regla Aplicar 1a regla Aplicar 2a regla representa tal grado que ambas pueden diag- nosticar la presencia de componentes mixtos; si la primera regla de oro define que existe una acidemia respiratoria (pH calculado de acidemia y el real de acidemia, pero la dife- rencia entre ambos de r 0.02 unidades del pH) y la segunda regla diagnóstica acidemia metabólica, entonces el paciente tendrá un componente mixto de acidemia respiratoria y metabólica. Dicho abordaje se explica en la figura 2. CONCLUSIONES Las reglas de oro son de amplia utilidad para la interpretación adecuada de una gasome- tría y para hacer diagnósticos acertados. Su aplicación se extiende a trastornos mixtos y ayuda a dar tratamiento con sustitución de bicarbonato cuando éste sea indicado. Es im- portante considerar que generalmente exis- ten alteraciones hidroelectrolíticas que le acompañan y en numerosas ocasiones los pacientes presentan otras patologías que pueden modificar el curso habitual de una alteración ácido base normal. Igualmente mencionamos las limitaciones que las reglas de oro tienen. 10 Figura 2. Esquema de aplicación de las reglas de oro del bicarbonato 11 CONCLUSIONES Las reglas de oro son de amplia utilidad para la interpretación adecuada de una gasometría y para hacer diagnósticos acertados. Su aplicación se extiende a trastornos mixtos y ayuda a dar tratamiento con sustitución de bicarbonato cuando éste sea indicado. Es importante considerar que generalmente existen alteraciones hidroelectrolíticas que le acompañan y en numerosas ocasiones los pacientes presentan otras patologías que pueden modificar el curso habitual de una alteración ácido base normal. Igualmente mencionamos las limitaciones que las reglas de oro tienen. 12 Bibliografía: 1. Relman AS. What are acids and bases? Am J Med. 1954; 17 (4): 435-437. 2. Whittier WL, Rutecki GW. Primer on clinical acid-base problem solving. Dis Mon. 2004; 50 (3): 122-162. 3. Julie R, Ingelfinger M. Disorders of fluids and electrolytes. N Engl J Med. 2014; 371 (19): 1821-1830. 4. Doldán-Pérez O. Trastornos del equilibrio ácido base. Pediatr (Asunción). 2006; 33 (1): 32-41. 13 Portada Índice Resumen Texto Conclusiones Bibliografía
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