La utilidad de esta herramienta de diagnóstico depende de la capacidad de interpretar correctamente los resultados.
El análisis de gases en sangre arterial (ABG, por sus siglas en inglés) es una parte esencial para diagnosticar y administrar el estado de oxigenación y el equilibrio ácido-base de un paciente.
Los trastornos del equilibrio ácido-base pueden crear complicaciones en muchos estados de enfermedad, y en ocasiones la anomalía puede ser tan grave que se convierta en un factor de riesgo potencialmente mortal.
Para cualquier médico e intensivista, es obligatorio comprender a fondo el equilibrio ácido-base, y el anestesiólogo no es una excepción.
Los tres enfoques ampliamente utilizados para la fisiología ácido-base son el HCO3- (en el contexto de pCO2), el exceso de base estándar (EBS) y la diferencia iónica fuerte (SID, por sus siglas en inglés).
Han pasado más de 20 años desde que se introdujo el concepto de Stewart de fuerte diferencia iónica, que se define como la diferencia absoluta entre aniones y cationes completamente disociados.
De acuerdo con el principio de neutralidad eléctrica, esta diferencia está equilibrada por los ácidos débiles y el dióxido de carbono.
La fuerte diferencia de iones se define en términos de ácidos débiles y el dióxido de carbono se ha re-designado como diferencia de iones fuertes (SIDe, por sus siglas en inglés) que es idéntica a la «base de tampón».
De manera similar, el término original de Stewart para la concentración total de ácido débil (ATOT, por sus siglas en inglés) ahora se define como los aniones disociados (A-) más las formas de ácido débil no disociadas (AH, por sus siglas en inglés).
Esto se conoce familiarmente como brecha aniónica (AG, por sus siglas en inglés), cuando la concentración normal en realidad es causada por A-.
Por lo tanto, los tres métodos producen resultados prácticamente idénticos cuando se usan para cuantificar el estado ácido-base de una muestra de sangre dada.
Antecedentes
Las arterias son los grandes vasos que transportan la sangre oxigenada desde el corazón.
La distribución de las arterias sistémicas es como un árbol ramificado, cuyo tronco común, formado por la aorta, comienza en el ventrículo izquierdo, mientras que las ramificaciones más pequeñas se extienden a las partes periféricas del cuerpo y los órganos contenidos.
El muestreo de gases en sangre arterial mediante punción vascular directa es un procedimiento que se practica a menudo en el ámbito hospitalario.
La incidencia relativamente baja de complicaciones mayores, su capacidad para realizarse junto a la cama del paciente y su rápido análisis lo convierten en una herramienta importante.
Es utilizada por los médicos para dirigir y redirigir el tratamiento de sus pacientes, especialmente en pacientes críticamente enfermos.
El muestreo de gases en sangre arterial proporciona información valiosa sobre el equilibrio ácido-base en un punto específico en el curso de la enfermedad de un paciente.
Es la única determinación confiable de éxito de ventilación como lo demuestra el contenido de dióxido de carbono.
Constituye una medida más precisa del intercambio exitoso de gases y la oxigenación. La muestra de gases en sangre arterial es la única forma de determinar con precisión el gradiente de oxígeno alveolar-arterial.
Debido a que los resultados del muestreo de gases en sangre arterial solo reflejan el estado fisiológico del paciente en el momento del muestreo, es importante que estén cuidadosamente correlacionados con el escenario clínico en evolución y con cualquier cambio en el tratamiento del paciente.
Muestreo y análisis
La sangre arterial para el análisis de gases en la sangre generalmente la extrae un terapeuta respiratorio y, a veces, un flebotomista, una enfermera, un paramédico o un médico.
La sangre se extrae más comúnmente de la arteria radial porque es de fácil acceso, se puede comprimir para controlar el sangrado y tiene menos riesgo de oclusión.
La selección de la arteria radial a partir de la cual se basa se basa en el resultado de una prueba de Allen.
La arteria braquial (o, con menos frecuencia, la arteria femoral) también se usa, especialmente en situaciones de emergencia o con niños. También se puede extraer sangre de un catéter arterial ya colocado en una de estas arterias.
Hay jeringas de plástico y vidrio utilizadas para muestras de gases en sangre. La mayoría de las jeringas vienen preempacadas y contienen una pequeña cantidad de heparina para prevenir la coagulación.
Otras jeringas pueden necesitar ser heparinizadas, extrayendo una pequeña cantidad de heparina líquida y echándola a chorros nuevamente para eliminar las burbujas de aire.
Una vez que se obtiene la muestra, se debe tener cuidado de eliminar las burbujas de gas visibles, ya que estas burbujas pueden disolverse en la muestra y producir resultados inexactos.
La jeringa sellada se lleva a un analizador de gases en sangre.
Si se usa una jeringa de gas de plástico para la sangre, la muestra se debe transportar, mantener a temperatura ambiente y analizar dentro de los 30 minutos.
Si se esperan demoras prolongadas (es decir, más de 30 minutos) antes del análisis, la muestra debe extraerse en una jeringa de vidrio y colocarse inmediatamente en hielo.
Los análisis de sangre estándar también se pueden realizar en la sangre arterial, como la medición de glucosa, lactato, hemoglobinas, dishemoglobinas, bilirrubina y electrolitos.
Los parámetros derivados incluyen la concentración de bicarbonato, la saturación arterial de oxígeno (SaO2) y el exceso de base.
La concentración de bicarbonato se calcula a partir del pH medido y la presión parcial del dióxido de carbono (PCO2) utilizando la ecuación de Henderson-Hasselbalch.
La Saturación Arterial de Oxígeno se deriva de la PO2 medida y se calcula en base a la suposición de que toda la hemoglobina medida es hemoglobina normal (oxi o desoxi).
Cálculos
La máquina utilizada para el análisis aspira esta sangre de la jeringa y mide el pH y las presiones parciales de oxígeno y dióxido de carbono.
También se calcula la concentración de bicarbonato. Estos resultados suelen estar disponibles para la interpretación dentro de los cinco minutos.
Se han utilizado dos métodos en medicina para el manejo de gases en sangre de pacientes en hipotermia: método de pH-stat y método de alpha-stat. Estudios recientes sugieren que el método α-stat es superior.
- pH-stat: el pH y otros resultados de ABG se miden a la temperatura real del paciente.
El objetivo es mantener un pH de 7.40 y la tensión arterial de dióxido de carbono (paCO2) a 5.3 kPa (40 mmHg) a la temperatura real del paciente. Es necesario agregar CO2 al oxigenador para lograr este objetivo.
- α-stat (alpha-stat): el pH y otros resultados de ABG se miden a 37 ° C, a pesar de la temperatura real del paciente.
El objetivo es mantener la tensión arterial de dióxido de carbono a 5.3 kPa (40mmHg) y el pH a 7.40 cuando se mide a +37 ° C.
Tanto las estrategias de pH-stat como de alfa-stat tienen desventajas teóricas. El método α-stat es el método de elección para una función miocárdica óptima.
El método de pH-stat puede resultar en la pérdida de autorregulación en el cerebro (acoplamiento del flujo sanguíneo cerebral con la tasa metabólica en el cerebro).
Al aumentar el flujo sanguíneo cerebral más allá de los requisitos metabólicos, el método de pH-stat puede llevar a microemolizaciones cerebrales e hipertensión intracraneal.
Pautas
Un cambio de 1 mmHg en la tensión arterial de dióxido de carbono por encima o por debajo de 40 mmHg da como resultado un cambio de 0.008 unidades en el pH en la dirección opuesta.
La tensión arterial del dióxido de carbono disminuirá en aproximadamente 1 mmHg por cada 1 mEq/L de reducción en [HCO − 3] por debajo de 24 mEq/LA, el cambio en [HCO − 3] de 10 mEq/L dará como resultado un cambio en el pH de aproximadamente 0,15 unidades de pH en la misma dirección.
Evalúe la relación de la presión parcial del dióxido de carbono con el pH, si la presión parcial del dióxido de carbono y el pH se mueven en direcciones opuestas, es decir, la presión parcial del dióxido de carbono ↑ cuando el pH es <7.4 o la presión parcial del dióxido de carbono ↓ cuando pH> 7.4, Es un primer orden respiratorio.
Si la presión parcial del dióxido de carbono y el pH se mueven en la misma dirección, es decir, la presión parcial del dióxido de carbono cuando el pH es> 7.4 o la presión parcial del dióxido de carbono cuando el pH es <7.4, es un trastorno metabólico primario.
pH
El rango normal para el pH es 7.35–7.45. A medida que el pH disminuye (<7.35), implica acidosis, mientras que si aumenta el pH (> 7.45) implica alcalosis. En el contexto de los gases de la sangre arterial, la aparición más frecuente será la de la acidosis respiratoria.
El dióxido de carbono se disuelve en la sangre como ácido carbónico, un ácido débil; sin embargo, en grandes concentraciones, puede afectar drásticamente el pH.
Siempre que haya mala ventilación pulmonar, se espera que los niveles de dióxido de carbono en la sangre aumenten.
Esto conduce a un aumento del ácido carbónico, que conduce a una disminución del pH. El primer tampón de pH serán las proteínas plasmáticas, ya que pueden aceptar algunos iones H + para tratar de mantener la homeostasis.
A medida que las concentraciones de dióxido de carbono continúan aumentando (presión parcial de oxígeno> 45 mmHg), se produce una afección conocida como acidosis respiratoria.
El cuerpo trata de mantener la homeostasis aumentando la frecuencia respiratoria, una condición conocida como taquipnea.
Esto permite que mucho más dióxido de carbono escape del cuerpo a través de los pulmones, aumentando así el pH al tener menos ácido carbónico.
Si una persona se encuentra en un entorno crítico e intubado, uno debe aumentar el número de respiraciones mecánicamente.
La alcalosis respiratoria (presión parcial de oxígeno <35 mmHg) ocurre cuando hay muy poco dióxido de carbono en la sangre.
Esto puede deberse a una hiperventilación o a respiraciones excesivas administradas a través de un ventilador mecánico en un entorno de cuidado crítico.
La acción que se debe tomar es calmar a la persona y tratar de reducir la cantidad de respiraciones que se toman para normalizar el pH.
La vía respiratoria trata de compensar el cambio en el pH en 2 a 4 horas. Si esto no es suficiente, la vía metabólica tiene lugar.
En condiciones normales, la ecuación de Henderson-Hasselbalch dará el pH de la sangre.
- pH = 6.1 + log10 (HCO3)/0.03 x PaCO2
dónde:
- 1 es la constante de disociación ácida (pKa) del ácido carbónico (H2CO3) a temperatura corporal normal.
- Bicarbonato (HCO3): es la concentración de bicarbonato en la sangre en mEq/L.
- La presión parcial de oxígeno es la presión parcial de dióxido de carbono en la sangre arterial en torr.
El riñón y el hígado son dos órganos principales responsables de la homeostasis metabólica del pH.
El bicarbonato es una base que ayuda a aceptar el exceso de iones de hidrógeno cuando hay acidemia.
Sin embargo, este mecanismo es más lento que la vía respiratoria y puede tomar desde unas pocas horas hasta 3 días para que tenga efecto.
En la acidemia, los niveles de bicarbonato aumentan, de modo que pueden neutralizar el exceso de ácido, mientras que sucede lo contrario cuando hay alcaliemia.
Así, cuando una prueba de gases en sangre arterial revela, por ejemplo, un aumento de bicarbonato, el problema ha estado presente durante un par de días y se produjo una compensación metabólica por un problema de acedemia en la sangre.
En general, es mucho más fácil corregir el trastorno agudo del pH ajustando la respiración. Las compensaciones metabólicas tienen lugar en una etapa muy posterior.
Sin embargo, en un contexto crítico, una persona con un pH normal, un alto dióxido de carbono y un alto bicarbonato significa que, aunque hay un alto nivel de dióxido de carbono, existe una compensación metabólica.
Como resultado, uno debe tener cuidado de no ajustar artificialmente las respiraciones para disminuir el dióxido de carbono.
En tal caso, reducir bruscamente el dióxido de carbono significa que el bicarbonato estará en exceso y causará una alcalosis metabólica.
En tal caso, los niveles de dióxido de carbono deben disminuirse lentamente.
Indicaciones
Las indicaciones para el muestreo de gases en sangre arterial incluyen lo siguiente:
- Identificación de trastornos respiratorios, metabólicos y mixtos ácido-base, con o sin compensación fisiológica, mediante pH ([H +]) y niveles de dióxido de carbono (presión parcial de dióxido de carbono).
- Medición de las presiones parciales de los gases respiratorios implicados en la oxigenación y ventilación.
- Monitoreo del estado ácido-base, como en pacientes con cetoacidosis diabética (DKA, por sus siglas en inglés) en infusión de insulina.
- El gas de sangre arterial y el gas de sangre venosa (VBG, por sus siglas en inglés) podrían obtenerse simultáneamente para la comparación, con una muestra de gas de sangre venosa posteriormente utilizada para un seguimiento adicional.
- Evaluación de la respuesta a intervenciones terapéuticas como la ventilación mecánica en un paciente con insuficiencia respiratoria.
- Determinación de gases respiratorios arteriales durante las evaluaciones diagnósticas (como por ejemplo, evaluación de la necesidad de oxigenoterapia domiciliaria en pacientes con enfermedad pulmonar crónica avanzada).
- La cuantificación de la oxihemoglobina, que, combinada con la medición de la tensión arterial de oxígeno (PaO2), proporciona información útil sobre la capacidad de transporte de oxígeno del paciente.
- Cuantificación de los niveles de dishemoglobinas (como por ejemplo, Carboxihemoglobina y metahemoglobina).
- Obtención de una muestra de sangre en un entorno de emergencia aguda cuando el muestreo venoso no es factible (muchas pruebas de química sanguínea se podrían realizar en una muestra arterial).
La asociación estadounidense para el cuidado respiratorio (AARC, por sus siglas en inglés) ha publicado una guía de práctica clínica sobre análisis de gases en sangre y hemoximetría.
Contraindicaciones
Las contraindicaciones absolutas para el muestreo de gases en sangre arterial incluyen lo siguiente:
- Una prueba de Allen modificada anormal, en cuyo caso se debe considerar la posibilidad de intentar la punción en un sitio diferente.
- Infección local o anatomía distorsionada en el lugar potencial de la punción (como por ejemplo, de intervenciones quirúrgicas anteriores, malformaciones congénitas o adquiridas, o quemaduras).
- La presencia de fístulas arteriovenosas o injertos vasculares, en cuyo caso no debe intentarse la punción vascular arterial.
- Enfermedad vascular periférica grave conocida o sospechada de la extremidad afectada
Las contraindicaciones relativas incluyen las siguientes:
- Coagulopatía severa.
- Tratamiento de anticoagulación con warfarina, heparina y derivados, inhibidores directos de la trombina o inhibidores del factor X; la aspirina no es una contraindicación para el muestreo vascular arterial en la mayoría de los casos.
- Uso de agentes trombolíticos, como estreptoquinasa o activador tisular del plasminógeno.
Consideraciones técnicas
El muestreo de gases arteriales puede ser difícil de realizar en pacientes que no cooperan o en los que no se pueden identificar fácilmente los pulsos.
Los desafíos surgen cuando el personal de atención médica no puede colocar al paciente adecuadamente para el procedimiento.
Esta situación se observa comúnmente en pacientes con deterioro cognitivo, enfermedad articular degenerativa avanzada o temblor esencial.
La cantidad de grasa subcutánea en pacientes obesos y con sobrepeso puede limitar el acceso al área vascular y ocultar los puntos de referencia anatómicos.
La arteriosclerosis de las arterias periféricas, como se observa en pacientes ancianos y pacientes con enfermedad renal en etapa terminal, puede causar un aumento de la rigidez en la pared vascular.
Anatomía
El muestreo de gases de la sangre arterial se realiza generalmente en la arteria radial debido a que la presentación anatómica superficial de este vaso lo hace fácilmente accesible.
Sin embargo, esto debe hacerse solo después de que se haya demostrado que hay suficiente suministro de sangre colateral a la mano.
En los casos en que la perfusión distal está comprometida y los pulsos distales disminuyen, se puede realizar una punción de la arteria braquial o femoral.
La arteria braquial comienza en el margen inferior del tendón del teres mayor. Al pasar por el brazo, termina aproximadamente 1 cm por debajo de la curva del codo, donde se ramifica hacia las arterias radial y cubital.
La arteria radial comienza en la bifurcación de la arteria braquial y pasa a lo largo del lado radial del antebrazo hasta la muñeca.
Mejores prácticas
Las siguientes sugerencias pueden mejorar el rendimiento del muestreo de gases en sangre arterial:
Los pacientes con mala perfusión distal (como por ejemplo, los que se encuentran en estados hipovolémicos, con insuficiencia cardíaca avanzada o con tratamiento con vasopresores) pueden no presentar una pulsación arterial fuerte.
El operador puede necesitar retirar el émbolo de la jeringa de gas de sangre arterial para obtener una muestra de sangre, aunque esto aumenta el riesgo de toma de muestras de sangre venosa.
Si no se obtiene el flujo de sangre arterial, el operador podría retirar lentamente la aguja; Es posible que la aguja haya atravesado el vaso.
El flujo arterial inicial puede perderse posteriormente si la aguja se mueve fuera del lumen del vaso.
Se podría intentar la reidentificación del pulso arterial, usando el dedo medio e índice no dominante, y reposicionar la aguja en la dirección del vaso; evite el movimiento ciego de la aguja mientras está insertada profundamente en el cuerpo del paciente.
Tire de ella hacia atrás hasta un punto justo debajo de la piel y rediríjala hacia el pulso arterial que se siente con la otra mano.
La punción de las estructuras venosas se puede identificar por la falta de flujo pulsátil o sangre de color oscuro, sin embargo, la sangre arterial en pacientes con hipoxemia grave también puede tener un aspecto oscuro.
Si se obtiene sangre venosa, podría ser necesario extraer la aguja del paciente para expulsar la sangre venosa de la jeringa.
El exceso de piel y los tejidos blandos abundantes pueden obstruir el sitio de la punción; el operador puede usar la mano no dominante para suavizar la piel, o un asistente puede extraer el tejido subcutáneo del campo del sitio de punción.
La eliminación incompleta de la solución de heparina de la jeringa podría causar valores falsamente bajos para la presión parcial de dióxido de carbono; para evitar esto, el operador debe expulsar toda la solución de heparina de la jeringa antes de la punción arterial.
La eliminación incompleta de burbujas de aire puede causar valores falsamente elevados para la presión parcial de oxígeno.
Para evitar esto, el operador debe asegurarse de eliminar completamente las burbujas de aire de la jeringa (los émbolos ventilados tienen una ventaja sobre las jeringas estándar en este sentido).
Evite la punción de la arteria braquial o la arteria femoral en pacientes con pulsos distales disminuidos o ausentes; la ausencia de pulsos distales puede indicar una enfermedad vascular periférica grave.
Cuando se considera la punción de la arteria braquial o femoral, el uso de la guía ultrasonográfica durante el paso de la aguja ayuda a proporcionar una hoja de ruta precisa al vaso y ayuda a minimizar las lesiones arteriales inadvertidas.
Prevención de complicaciones
Aunque los pacientes con coagulopatía grave tienen un mayor riesgo de complicaciones hemorrágicas, no existe evidencia clara sobre la seguridad de la punción arterial en el contexto de la coagulopatía.
En pacientes con coagulopatía, se recomienda una evaluación cuidadosa de la necesidad de muestreo de gases en sangre arterial.
