Gasometria arterial

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La función primordial de los pulmones es intercambiar gases desde la atmósfera hasta la sangre y desde ésta hacia el aire ambiente. La mejor manera de saber si el conjunto del aparato respiratorio realiza correctamente esta función es comprobar el resultado final, es decir, determinar el oxígeno y dióxido de carbono (o anhídrido carbónico) en la sangre arterial (1).

Una vez la membrana alveolo-capilar ha realizado su labor de simple difusión de gases, cada uno de ellos debe alcanzar su destino, el oxígeno llegar hasta las mitocondrias y el dióxido de carbono (CO2 ) salir a la atmósfera (2).

El paso del oxígeno desde la atmósfera hasta las mitocondrias se inicia con la ventilación, seguida de la difusión a través de la membrana alveolo-capilar; para ello es necesario que haya una buena relación entre la ventilación alveolar y la perfusión sanguínea (relación ventilación/perfusión). Una vez se ha producido el paso del oxígeno a la sangre, se procede a su transporte por la sangre y su transferencia hacia el tejido y la célula. El CO2 debe realizar el mismo camino, pero en sentido inverso (1).

Gasometria arterial
Clasificación y recursos externos

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Figura gasometria.jpg
Curva de disociación de la hemoglobina
CIE-10 J84.1
CIE-9 89.65

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El transporte de oxígeno

Una vez el oxígeno ha traspasado la membrana alveolo-capilar, por el mencionado mecanismo de difusión, se disuelve en sangre y es el oxígeno disuelto en sangre el que a su vez es captado inmediatamente con la hemoglobina para ser transportado por la sangre (3).

La relación entre el oxígeno y la hemoglobina toma una forma característica en “S” itálica que ha sido amplia y extensamente representada (figura 1).

Figura gasometria.jpg

Es bien conocido que la curva sufre desplazamientos hacia la derecha o hacia la izquierda, disminuyendo o aumentando la capacidad de transporte de oxigeno, según las condiciones del medio en que se encuentra.

La curva se desplaza hacia la derecha (favoreciéndose la liberación de oxígeno por parte de la hemoglobina) en condiciones de hipercapnia, acidosis, hipertermia o en aumentos del 2,3-DPG (2,3 difosfoglicerato). También durante el ejercicio, para facilitar la capacidad de liberación del oxígeno en los músculos.

Por el contrario, la curva se desplaza hacia la izquierda en condiciones de hipocapnia, alcalosis, hipotermia o en el déficit del 2,3-DPG.

El contenido arterial de oxígeno

El contenido de O2 corresponde a la cantidad total de O2 existente en sangre por unidad de volumen y equivale a la suma de la cantidad disuelta en plasma (PO2) y de la unida a la hemoglobina (SO2 %).

Se expresa en volúmenes por cien (vols% ) y, en el individuo sano, su valor en sangre arterial oscila alrededor de los 20 vols% (4).

Debe diferenciarse entre contenido y capacidad de O2.

El primero de ellos equivale a la cantidad total de O2 realmente existente en la muestra sanguínea (el disuelto en sangre y el unido a la hemoglobina) mientras que la segunda corresponde a la máxima cuantía posible. El cociente entre ambas es superponible, por tanto, al valor de saturación de oxígeno (SO2%).

La carboxihemoglobina

Un elemento muy perturbador de la unión entre la hemoglobina y el oxígeno es la coexistencia de carboxihemoglobina (COHb), tan frecuente en el fumador.

El monóxido de carbono (CO), fruto de la combustión incompleta de la materia orgánica, se une a la hemoglobina con una gran afinidad (unas 300 veces superior a la del oxígeno) lo que dificulta el transporte de oxígeno por la hemoglobina y produce una hipoxemia tisular.

¿Por qué puede pasar desapercibida esta hipoxia tisular? Muy sencillo, hemos señalado anteriormente que el oxígeno es transportado disuelto en sangre y unido a la hemoglobina.

La COHb bloquea la unión del oxígeno a la hemoglobina pero no ejerce ninguna influencia sobre el oxígeno disuelto en sangre. Como cuando realizamos una gasometría arterial, analizamos los gases disueltos en sangre (4) estos no se verán afectados por la presencia de COHb. La presencia de COHb produce simultáneamente un desplazamiento hacia la izquierda de la curva de disociación de la hemoglobina con el oxígeno, hecho que se añade a la capacidad tóxica del CO.

La concentración de carboxihemoglobina en la sangre arterial de individuos sanos, no fumadores, aunque vivan en una gran ciudad no debe superar el valor de 1.6%.

El transporte de CO2

El CO2 es el producto final del metabolismo aeróbico tisular. En condiciones normales, la relación de la producción de CO2 con respecto al consumo de oxígeno es 0.8 (cociente respiratorio).

Sin embargo, existen situaciones como la fiebre, actividad física intensa, convulsiones e hipertiroidismo entre otras que incrementan la producción tisular de CO2. A la inversa, la sedación, la hipotermia y el hipotiroidismo la disminuyen (4).

El transporte de CO2 por la sangre se realiza en tres formas distintas: disuelto en sangre, en forma de bicarbonatos y unido a las proteínas como compuestos carbamínicos.

La mayor cantidad de gas se transporta en forma de bicarbonatos (aproximadamente un 60%). El 30% del CO2 se une a los grupos amino terminales de las proteínas plasmáticas y circula de esta forma por el torrente sanguíneo. El CO2 restante (aproximadamente un 10%) se transporta disuelto en la sangre.

El transporte sanguíneo de CO2 participa de una manera fundamental en el control ácido-base del organismo. Es a través de la ventilación y de su íntima relación con el mantenimiento de la PCO2 que se ejerce un estricto control sobre el pH.

Evaluación de la oxigenación sanguínea

Pocas medidas de laboratorio tienen el impacto clínico que tiene la determinación en sangre arterial del pH, pO2 y pCO2.

La medida del pH arterial, se utiliza para definir la presencia y magnitud de las alteraciones ácido-base, y la pCO2 indica si ésta alteración es de origen respiratorio o metabólico.

Como ya se ha comentado, la pCO2 es un indicador muy sensible y especifico de la ventilación alveolar. Se expresa en mmHg o unidades torr.

En el individuo sano su valor oscila entre 35 y 45 mmHg y no varia con la edad. En cambio, la medida de la pO2 nos sirve como indicador del adecuado intercambio pulmonar de oxígeno. Se expresa en mmHg o unidades torr. En el individuo sano disminuye ligeramente con la edad, pero, respirando al aire ambiente y a nivel del mar, siempre debe ser superior a 80 mmHg(5).

Indicaciones

• Evaluación del adecuado estado ventilatorio del paciente, equilibrio ácido-base, estado de oxigenación, cortocircuito intrapulmonar y capacidad de transporte de oxígeno.

• Diagnóstico, evaluación y/o cuantificación de la respuesta a intervenciones terapéuticas (oxigenoterapia, ventilación no invasiva).

• Monitorización de la gravedad y progresión de enfermedades.

Contraindicaciones

Maniobra de Allen positiva.

La maniobra de Allen consiste en realizar presión el arterial radial y cubital para provocar isquemia de la mano. Posteriormente, se libera la arteria cubital y si la irrigación procedente de esta arteria cubital es correcta, la mano debe recuperar su coloración habitual.

Si la irrigación cubital fuera deficiente o estuviera comprometida, la mano continuaría pálida. En estas circunstancias, no debería realizarse una punción sobre la arteria radial pues un vasoespasmo de la misma podría comprometer la irrigación de la mano.

Enfermedad vascular periférica o signos de infección en la extremidad seleccionada para la punción.

En caso de pacientes con coagulopatías o en tratamiento con anticoagulantes se prestará especial atención a las maniobras de compresión tras la punción, pero no es una contraindicación para la realización de la gasometría.

Limitaciones

• Inaccesibilidad a la arteria por problemas de exceso de grasa, tejido o músculo periarterial.

• Pulso débil o inapreciable.

• Espasmos arteriales al realizar la punción.

Complicaciones

• Dolor.

• Hematoma.

• Espasmo arterial.

• Anafilaxis por la anestesia.

• Reacción vagal.

• Hiperventilación (por miedo o por dolor).

• Traumatismo arterial por la aguja.

Técnica de la punción arterial y material necesario

En cuanto al material necesario para realizar una gasometría arterial, se precisa:

• Guantes desechables.

• Jeringas de vidrio o plástico con émbolo de goma de un mínimo de 2.5 ml o equipos de punción arterial, compuestos por: jeringa con heparina sódica (1.000 U/ml), aguja de 22G, sistema de sellado de la jeringa (plastelina o tapón), y cubo de plástico para depositar la aguja una vez obtenida la muestra.

• Anestesia local (Scandinivsa al 2%). Se inyectan 0.3 ml mediante jeringuillas de administración de insulina. Debe evitarse que la formación de habón suponga la perdida de la onda de pulso. El empleo de anestesia local evita el dolor, disminuye la ansiedad y la hiperventilación. Por ello, debe insistirse en el empleo de anestesia local en la punción arterial.

Para realizar la técnica deben seguirse los siguientes pasos:

• Lavarse las manos y utilizar guantes

• Escoger la zona de punción. Si se utiliza la arterial radial, colocar la muñeca en hiperextensión formando un ángulo de 45º con la aguja.

• Limpieza de la zona con un antiséptico (alcohol o povidona yodada). • Preguntar al paciente si tiene hipersensibilidad a la anestesia y si está recibiendo tratamiento anticoagulante.

• Realizar una infiltración subcutánea de aproximadamente 0.3 ml de anestésico local. Realizar un masaje sobre la zona infiltrada hasta conseguir la absorción total de la anestesia.

• Debe obtenerse un reflujo de sangre pulsátil, capaz de elevar el embolo de la jeringuilla de forma pasiva, obteniéndose entre 2 y 5 ml.

• Una vez recolectada la cantidad de sangre, presionar la zona de punción durante 2-3 minutos con objeto de prevenir la formación de hematoma. En paciente en tratamiento anticoagulante puede ser necesaria una compresión más prolongada.

• Tapar la jeringa con el tapón suministrado con el equipo de punción.

• Realizar rápidamente la lectura de muestra o conservarla en frío (para luego transportarla en hielo) para su análisis posterior.

Valores de referencia. Concepto de gradiente alveoloarterial de oxígeno.

En la práctica clínica se consideran normales, a nivel del mar, todos aquellos valores de O2 superiores a 80 mmHg, con cifras de pCO2 situadas entre 35 y 45 mmHg y de pH entre 7.35 y 7.45. En cuanto al gradiente alveoloarterial de O2, debe situarse en su límite superior en 15-20 mmHg, dependiendo de la edad del individuo (6).

Los valores de referencia se expresan en la tabla 1.

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Gradiente alveolo-arterial de oxígeno (Aa).

Es la diferencia de presión de oxígeno entre el alveolo y el capilar arterial.

Para entender este concepto, debemos recordar que el oxígeno, difunde siempre a favor de un gradiente de presión (de mayor a menor presión). Por tanto, desde la atmósfera hasta el capilar arterial pulmonar debe producirse un gradiente de manera que la presión atmosférica de oxígeno es mayor que la alveolar (PAO2) y ésta a su vez mayor que la presión arterial (PaO2).

El cálculo del gradiente Aa de O2 es muy útil pues las alteraciones de la gasometría arterial no son siempre secundarias a un problema derivado de patología del parénquima pulmonar (Tabla 2). El valor normal suele ser < 15 mm de Hg, si bien en edades avanzadas se considera normal hasta 20 mm de Hg (6).

Mecanismo.jpg

Bibliografía

  • Cotes JE. Lung Function. Assessment and application in medicine. 5 ed. Oxford: Blacwell Scientific Publications; 1993.
  • West JB. Respiratory physiology: the essentials. Baltimore: Williams & Wilkins; 1976.
  • Hughes JMB. Pulmonary gas exchange. In: Hughes JMB, Pride NB, editors. Lung function test. Physiologicals principles and clinical applications.London: WB Saunders; 2000. p. 75-92.
  • Murray JF. Gas exchange and oxygen transport. In: Murray JF, editor. The normal lung.Philadelphia: WB. Saunders; 1986. p. 173-6
  • Barbera JA, Giner J, Casan P, Burgos F. Gasometria arterial. Manual SEPAR de procedimientos. Procedimientos de evaluación de la función pulmonar. 1 ed. Madrid: Luzan 5; 2002. p. 67-78.
  • Shapiro B, Peruzzi W, Templin R. Manejo clinico de los gases sanguíneos. Madrid: 5 Ed. Panamericana;1996.

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*Articulos en Google Scholar