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:
- valutazione del pH per diagnosticare acidosi o alcalosi
- analisi di PaCO2 e bicarbonati per decidere se il disturbo è respiratorio o metabolico
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.
- I bicarbonati devono essere valutati diversamente negli aumenti di PaCO2 acuti e cronici.
- 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).
- 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, 5th 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...
Complimenti per la scelta dell'argomento e la chiarezza, Beppe.
RispondiEliminaMa come regolarsi in caso di coesistente insufficienza renale? Ad esempio, se un paziente presenta acidosi respiratoria da qualche giorno e i bicarbonati attuali sono inferiori agli attesi (magari sospettiamo uno stato di ipoperfusione periferica), esiste un modo per differenziare una associata acidosi metabolica dal deficit di compenso renale?
Caro Giuseppe,
RispondiEliminasono molto lieto di partecipare a questa discussione.
Nella mia esperienza con pazienti cronici tendo sempre ad osservare con grande attenzione il valore della CO2 e dei bicarbonati. E non sempre mi devo attendere valori significativamente elevati. Spesso è possibile selezionare pazienti con valori border line di CO2 che già presentano un quadro di ipoventilazione alveolare nel sonno, magari già datato e che già manifestano una evidente ritenzione di bicarbonati. Lo pneumologo più attento non dovrebbe pertanto studiare esclusivamente pazienti con CO2 elevata ma e soprattutto occuparsi di questi pazienti onde evitare di riosservarli quando l'ipercapnia sarà ben più grave e le complicazioni dell'ipoventilazione alveolare ben più consolidate. Consiglio per chi è interessato questo lavoro comparso su Chest nel 2008.
Aylin Ozsancak, MD, Carolyn D'Ambrosio, MD, FCCP, and Nicholas S. Hill, MD, FCCP CHEST May 2008 vol. 133 no. 5 1275-1286
Al collega Daniele, i pazienti a cui si riferisce difficilmente presentano un compenso respiratorio dell'acidosi metabolica così evidente da essere individuati con la sola clinica (iperpnea compensatoria), il dato clinico dovrebbe sempre essere integrato a quello laboratoristico ed attenzione alla somministrazione di bicarbonati.
Cordilamente Enzo Bonnici
Rispondo alla domanda di Daniele: se in un ipercapnico cronico l'insufficienza renale non consente di raggiungere l'incremento atteso di bicarbonati, significa che abbiamo un'acidosi metabolica associata a quella respiratoria (quindi un'acidosi mista) e che l'insufficienza renale è la causa (o una delle cause) dello squilibrio metabolico. Nell'acidosi metabolica da insufficienza renale può essere utile la somministrazione in infusione continua di bicarbonato. Ovviamente si deve anche valutare l'indicazione alla emofiltrazione.
RispondiEliminaInteressante il contributo di Enzo Bonnici: un aumentato valore di bicarbonati può essere presente anche in pazienti con normocapnia ma ipoventilazione notturna. In questi casi un EAB basale, ottenuto ad esempio durante una visita di controllo pneumologica, ci può aiutare ad inquadrare correttamente il disturbo acido-base acuto.
Caro Giuseppe.
RispondiEliminaE' la prima volta che ho il piacere di leggere un vostro caso clinico.Complimenti per la chiarezza della presentazione e grazie per avermi chiarito alcuni dubbi in merito alla valutazione dei bicarbonati attuali piuttosto che dei bicarbonati standard in corso di ac. respiratoria.
Desideravo, però, sapere se tale approccio (bicarbonati attuali vs standard) cambia nella valutazione di un possibile alcalosi mista. Cioè nella valutazione di una possibile condizione di alcalosi metabolica che si associ ad alcalosi respiratoria.
Continuerò a seguirvi con estremo interesse.
Grazie.
Grazie per il commento. Mi scuso per il ritardo nella risposta.
RispondiEliminaL'alcalosi segue regole diverse rispetto all'acidosi. In caso di alcalosi respiratoria acuta ci dobbiamo aspettare una riduzione dei bicarbonati di 2 mmol/l per ogni riduzione di 10 mmHg di PaCO2. Se l'alcalosi respiratoria diventa cronica, dovremo aspettarci che ogni 10 mmHg di riduzione di PaCO2 si associno ad un calo dei bicarbonati dell'ordine di 5 mmol/l.
Tra poco arriverà un post dove vedremo insieme cosa succede nei casi in cui il disturbo principale è metabolico e non respiratorio.
Salve a tutti e complimenti per la discussione, posso assicurarvi che è "molto attuale e poco standard".. in vari ambienti la confusione sui bicarbonati attuali e standard è vivissima. Vorrei solo dissentire in un punto rispetto a quanto esposto, più che altro per chiarezza: ad un certo punto si dice:
RispondiElimina"Se avessimo guardato i bicarbonati standard, in questo caso, ci saremmo fatti sfuggire una corretta diagnosi e quindi un corretto trattamento."
Prima di questa frase però è stata esposta una situazione diversa, cioè di un disturbo cronico in cui il compenso metabolico è insufficiente; per tale ragione i bicarbonati standard, dovrebbero essere bassi (se è presente il disturbo metabolico). Quindi il valore di 24.2 riportato non ha ragione d'essere, in poche parole questo emogas non esisterebbe. D'altro canto proprio nelle frasi iniziali del post si legge:
"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."
Volevo solo sottolineare una piccola defaillance espositiva, anche perchè personalmente non credo che se si conosce bene il significato di un valore, questo possa essere fuorviante.
Grazie per il commento, che mi consente di chiarire alcuni punti oscuri non afforntati nel post.
RispondiEliminapH e PCO2 sono gli unici valori dell'EAB misurati dall'emogasanalizzatore. I bicarbonati sono calcolati matematicamente con la formula di Henderson-Hasselbalch: dipendono quindi unicamente da PCO2 e pH misurati. I bicarbonati standard sono pure calcolati, e ci indicano l'ipotetica concentrazione di bicarbonati se il nostro campione di sangue avesse avuto una PaCO2 di 40 mmHg ed una temperatura di 37°C. I bicarbonati standard possono essere calcolati riportando sul nomogramma di Siggard-Anderson il valore di pH e PCO2 ottenuto incubando il sangue a due diverse PCO2.
Detto questo, può risultare più chiaro come un campione di sangue con PaCO2 di 70 mmHg e pH 7.21 (come quello utilizzato nel post) possa avere lo stesso valore di bicarbonati standard (ad esempio 24.2 mmol/L, sempre prendendo l'esempio del caso del post) sia che se prelevato da un paziente con acidosi respiratoria acuta che da uno con acidosi respiratoria cronica: è rigidamente vincolato ai valori di PCO2 e pH misurati.
Se ho ben capito, nel caso dell'acidosi respiratoria acuta è la normale assenza del compenso metabolico che rende "diagnostico" il valore dei bicarbonati standard.
RispondiEliminaIn condizioni di acidosi respiratoria cronica, invece, la presenza di un fisiologico compenso metabolico rende necessario andare a vedere se questo compenso è sufficiente o se non lo è, nel qual caso ci troviamo davanti a una acidosi mista; questo stato di cose è unicamente svelabile confrontando bicarbonati attuali e bicarbonati attesi, mentre sfugge completamente se ci limitiamo a esaminare i bicarbonati standard.
In condizioni di acidosi mista con acidosi respiratoria cronica un valore di bicarbonati standard normale (circa 24 mEq/l) è ben possibile se la componente metabolica è tale da "consumare" solo quella parte di bicarbonato in eccesso che supera 1 mEq/l per ogni 10 mm Hg di incremento di CO2.
Grande Giuseppe!
RispondiEliminasono uno specializzando in Nefrologia e sono sempre cresciuto con l'approccio di Boston all'EAG. I Bics standard proprio mi mancavano, grazie!