Equilibrio acido-base: un'approccio clinico.

Nel commento ad un precedente post mi è stato chiesto: “Quale valore è meglio guardare tra bicarbonati standard e attuali?”.

Cerco di rispondere a questa domanda con un esempio pratico: un paziente ha pH 7.21, PaCO2 70 mmHg, HCO3^– 27 mmol/l. Che diagnosi facciamo?

Un approccio razionale all’equilibrio acido-base (EAB) ci richiede:

1. valutazione del pH per diagnosticare acidosi o alcalosi
2. analisi di PaCO2 e bicarbonati per decidere se il disturbo è respiratorio o metabolico

Nel nostro esempio abbiamo certamente una acidosi (ed anche una acidemia, dato che il pH è inferiore a 7.35). La PaCO2 è molto aumentata e quindi diagnostichiamo un’acidosi respiratoria.

Ed il versante metabolico? I bicarbonati attuali (quelli calcolati da pH e PaCO2 ed indicati come HCO3^– sul referto dell’EAB) sono superiori al valore normale (circa 24 mmol/l).

Dobbiamo ora rispondere ad un’altra domanda: l’aumento dei bicarbonati è la semplice conseguenza dell’aumento della PaCO2? Infatti sappiamo tutti che la CO2, reagendo con l’acqua, determina la formazione di nuovo bicarbonato: CO2 H2O → H2CO3 → H⁺ + HCO3^–.

Se l’aumento dei bicarbonati è spiegato dal solo aumento della PaCO₂, allora il disturbo dell’EAB è puramente respiratorio. Viceversa bisogna considerare anche la componente metabolica.

I bicarbonati standard ci aiutano a rispondere a questa domanda: rappresentano infatti il valore dei bicarbonati quando il nostro campione di sangue viene portato a 40 mmHg di PaCO₂ (ed a 37°C di temperatura). Nel nostro paziente i bicarbonati standard sono 24.2 mmmol/l. Possiamo quindi concludere che l’acidosi è puramente respiratoria poiché i bicarbonati sarebbero stati normali se la PaCO2 fosse stata normale. Se invece i bicarbonati standard fossero stati inferiori alla norma, avremmo dovuto diagnosticare un’acidosi mista: cioè a PaCO2 normale, i bicarbonati sarebbero stati patologicamente bassi.

Quindi l’uso dei bicarbonati standard è meglio dei bicarbonati attuali nelle diagnosi dell’EAB. Ma…

… ma non mi piace usare i bicarbonati standard perchè in alcuni casi possono essere gravemente fuorvianti. I bicarbonati standard infatti non considerano quale era il valore basale dei bicarbonati del paziente prima della variazione di PaCO2. E’ noto che se l’acidosi respiratoria diventa cronica (cioè si è instaurata da un paio di giorni), il valore dei bicarbonati aumenta per il compenso renale ed il pH tende a riportarsi verso la normalità. Di quanto aumentano i bicarbonati durante l’acidosi respiratoria cronica? Osservazioni su umani hanno documentato che mediamente i bicarbonati aumentano di 3.5 mmol/l per ogni 10 mmHg di incremento cronico della PaCO2. Se l’aumento di PaCO2 è invece acuto, i bicarbonati aumentano di 1 mmol/l per ogni 10 mmHg di incremento di PaCO2 (1).

Riprendiamo l’EAB del nostro paziente: pH 7.21, PaCO2 70 mmHg, HCO3^– 27 mmol/l. Se questo paziente fosse ipercapnico da almeno un paio di giorni, ad esempio come conseguenza di una ventilazione protettiva, quale valore di bicarbonati dovrebbe avere? Se calcoliamo l’incremento di 3.5 mmol/l per ogni 10 mmHg di aumento di PaCO2, dobbiamo aspettraci che questo paziente abbia circa 34 mmol/l di bicarbonati. Se ha invece una bicarbonatenia di 27 mmol/l, possiamo concludere che ci sono circa 7 mmol/l di bicarbonati in meno rispetto all’atteso. Quindi esiste anche una componente metabolica dell’acidosi. Le cui cause dovranno opportunamente essere indagate e trattate.

Se avessimo guardato i bicarbonati standard, in questo caso, ci saremmo fatti sfuggire una corretta diagnosi e quindi un corretto trattamento.

Abbiamo quindi visto che lo stesso EAB (pH 7.21, PaCO2 70 mmHg, HCO3^– 27 mmol/l) può portare a differenti diagnosi cliniche (e trattamenti!) in funzione della durata dell’ipercapnia. Leggere un EAB non è solo guardare un foglietto di carta ma anche la storia del paziente.

Ora posso rispondere alla domanda iniziale.

1. I bicarbonati devono essere valutati diversamente negli aumenti di PaCO2 acuti e cronici.
2. Aumenti acuti di PaCO2: i bicarbonati standard vanno benissimo per una corretta diagnosi dell’EAB. In alternativa si possono confrontare i bicarbonati attuali con quelli attesi (cioè 24 mmol/l più 1 mmol/l per ogni 10 mmHg di incremento di PaCO2).
3. Aumenti cronici di PaCO2: non usare i bicarbonati standard. Si devono confrontare i bicarbonati attuali con quelli attesi (cioè 24 mmol/l più 3.5 mmol/l per ogni 10 mmHg di incremento di PaCO2).

In questo post abbiamo parlato esclusivamente di bicarbonati ed acidosi respiratoria. Diverse sono le regole durante l’alcalosi respiratoria. Altrettanto interessanti sono le variazioni di PaCO2 durante gli squilibri metabolici dell’EAB. E di questo avremo modo di parlare nelle prossime settimane.

Un cordiale saluto a tutti gli amici di ventilab.

Reference:

1) Rose BD, Post TW. Clinical physiology of acid-base and electrolyte disorders. McGraw-Hill, New York 2004, 5^th ed. Cap. 17: Introduction to simple and mixed acid-base balance disorders. Pagg. 535-550.

PS: Consiglio vivamente il testo citato a tutti gli appassionati di equilibrio acido-base e soprattutto di squilibri idro-elettrolitici. Agli inizi della mia carriera acquistai la terza edizione in italiano, che ho letto, riletto ed amato. Qualche hanno fa non ho saputo resistere ad un’edizione più recente ed ho acquistato anche quella. Ora spero che la “vecchia” terza edizione abbia trovato lo stesso amore tra le mani del collega e amico a cui l’ho regalata…