Lo ione idrogeno
•
•
•
•
[H+]
36-43 nEql/L 0.00004 mEq/L
[Na+]
142 mEq/L
E’ > di circa 3,5 milioni di volte
Gli ioni H+ sono dotati di un’attività
biologica molto elevata
piccolo raggio
alta densità di carica
grande campo elettrico
Lo ione idrogeno
• Interagendo con i siti negativi di varie molecole,
ne modificano la conformazione e l’eventuale
attività biologica
• legame ad idrogeno
ubiquitario
• reazioni biochimiche
• legami di ormoni e farmaci con le proteine
plasmatiche o con i recettori di membrana
• performance cellulare alterando sia il legame
intracellulare del calcio che la carica elettrica
delle proteine
Peter Stewart
Brown University, Rhode Island
How to understand acid-base
A quantitative acid-base primer for
biology and medicine
1981
http://www.acidbase.org/
Stewart
• I first confronted the confusion surronding
biological uses of term “ph” and “buffer”
• What is that determines hidrogen ion
concentration in a solution
• H+ in body fluids cannot be understood
Approccio di Stewart
all’Equilibrio Acido-Base
Strong Ion Difference (SID)
Na+ + K+ + Ca++ + Mg++ - Cl- - Lat-
LE VARIABILI INDIPENDENTI
AcidiCHE
deboli
[Atot] (Albumina
DETERMINANO
IL pH
fosfati)
AH  A- + H+
pCO2  H2CO3  HCO3- + H+
e
Le variabili indipendenti di
Stewart
• Il loro valore non viene alterato primariamente da nessun
altro, sono piuttosto le modificazioni delle variabili
indipendenti che influiscono sulla dissociazione
dell’acqua e che, quindi, alterano la concentrazione di
idrogenioni [H+].
• pH e [HCO3-] sono variabili dipendenti, infatti, né l’uno e
né
l’altro
possono
variare
primariamente
e
individualmente.
• Le variabili dipendenti variano (tutte simultaneamente)
se e solo se mutano una o più delle variabili
indipendenti.
• Pertanto l’interpretazione delle alterazioni dell’equilibrio
acido-base basata su parametri dipendenti (H+,OH-,
HCO3-, A-) osserva quello che è un effetto piuttosto che
la causa dell’alterazione dell’equilibrio acido-base
Fisica chimica dell’acqua
• In accordo con la legge di azione di massa, la costante di equilibrio
della ionizzazione dell’acqua per una data temperatura è:
Ke=[H+][OH-]/[H2O] che a 25°C vale circa 1,8·10-16 mol/L.
• solo due molecole su circa 1 miliardo sono presenti in forma
dissociata.
• L’acqua è la più importante componente inorganica degli esseri
viventi, di cui costituisce mediamente oltre il 60% del peso corporeo.
In pratica tutte le soluzioni del corpo umano contengono acqua e
questa costituisce una fonte praticamente inesauribile di H+
• In queste soluzioni, la concentrazione d’idrogenioni [H+] è
determinata dalla dissociazione dell’acqua in ioni H+ e OH-. In altre
parole le alterazioni nella concentrazione di idrogeno derivano non
da quanto H+ è addizionato o sottratto, ma sono conseguenza della
dissociazione dell’acqua.
Leggi della chimica fisica
• Elettroneutralità – in una soluzione la concentrazione totale delle
cariche positive deve essere uguale alla concentrazione totale della
cariche negative
• Conservazione di massa – in una reazione chimica la massa delle
sostanze rimane invariata; la materia può trasformarsi ma, non può
essere, né creata, né distrutta.
• equilibrio di dissociazione di tutte le sostanze debolmente ionizzate
• cambiamenti di temperatura- l’acqua diventa alcalina con il diminuire
della temperatura (0°C, pH=7,5) e acida con l’aumentare della
temperatura (100°C, pH=6,1).
• Dobbiamo inoltre considerare che quasi tutte le soluzioni di
interesse biologico condividono due importanti caratteristiche: la
prima è che praticamente tutte sono soluzioni acquose, la seconda
è che la maggior parte sono alcaline
Legge della elettroneutralità nel plasma
K+
Mg++,Ca++
Lactate
H+
Alb-
PO4
Cl2
SO4--, OH-, others
La legge della elettroneutalità afferma: In una soluzione acquosa la somma di tutte le
cariche positive (cationi) deve equivalere alla somma di tutte le cariche negative (anioni).
Nota che tutti i cationi nel plasma sono ioni forti tranne H+: solo questo può variare in
risposta alle variazioni degli anioni. Invece molti degli anioni mostrati sono ioni deboli e
qindi la loro carica puo cambiare.
Le variabili indipendenti di Stewart ([SID+], [ATOT] e PCO2 con
la costante di dissociazione dell’acqua (K'w), determinano le
variabili dipendenti [H+] e [HCO3-]
[SID+]
PCO2
HCO3-
H+
OH-
K'w
A-
[ATOT]
Elettroneutralità nel plasma
mEq/L
150
100
Cations Anions
K+,
Ca2+,Mg2+
HCO3Alb- APi-
SIDe
SIDa
XA-
Na+
lactate
SIG = SIDa -SIDe
50
Cl-
XA- =anioni non misurati
SID
ACIDI DEBOLI
CO2
+
-
Elettroneutralità
 00 ?
Strong Ion Gap (SIG)
SIG > 0 Acidosi Metabolica
SID
• Il valore normale è di 40-42 mEq/L
nell’individuo sano. Può mutare in due
situazioni: primo, se varia la
concentrazione di uno ione forte; secondo,
tramite eccesso o deficit d’acqua nel
plasma che determina un equivalente
diluizione o concentrazione di cationi e
anioni forti (acidosi diluizionale, alcalosi
concentrazionale).
Approccio di Stewart
all’Equilibrio Acido-Base
pH  pK  log
'
HCO 

3
sCO 2  pCO2
Approccio di Stewart
all’Equilibrio Acido-Base
pH = pK + log [SID+] - Ka[ATOT]/ Ka + 10-pH
S x PCO2
Se SID = [HCO3-] e ATOT = 0
pH = pK + log
[HCO3-]
S x PCO2
Biochimica dell’Acqua
Quasi tutte le soluzioni d’interesse biologico condividono
duecaratteristiche:
1)sono soluzioni acquose 2)la maggior parte sono alcaline
I fattori che determinano la dissociazione
dell’acqua sono le
fisico-chimiche
Elettroneutralità
Conservazione di massa
leggi
[H+]
H
O
H
H2O
•SID
•PCO2
•ATOT
• i 3 determinanti la [H+]
H+ + OH-
Dissociazione dell’acqua
Queste variabili hanno una
relazione di causa sulla
concetrazione degli H+
non una semplice correlazione
+ 10 mmol/L Na+Cl-
+10 mmol/L H+Cl-
H+ 100nmol/L
OH- 100nmol/L
Na+ 10mmol/L
Cl- 10mmol/L
H+ =10mmol/L
OH- = 4.4x10 -9 nmol/L
Na+ 10mmol/L
Cl- 20mmol/L
Soluzione Neutra
Soluzione acida
+ 10 mmol/L Na+OH-
+5 mmol/L H+Cl-
H+ =4.4x10 -9 nmol/L
OH- =10 mmol/L
Na+ =20mmol/L
Cl- =10mmol/L
H+ = 8.8x10 -9 nmol/L
OH- =5 mmol/L
Na+ =20mmol/L
Cl- = 15mmol/L
Soluzione Alcalina
Soluzione Alcalina
Paziente Critico
•
•
•
•
Disturbi complessi dell’equilibrio acidobase
La patologia di base
I trattamenti terapeutici
La ventilazione meccanica
Applicazioni Cliniche
• Una classificazione delle alterazioni dei
disturbi dell’equilibrio acido base, basata
sull’ approccio di Stewart, è rappresentata
nella Figura
Classificazione delle alterazioni acido-base
Acidosi
I° Respiratoria
PCO2
Alcalosi
PCO2
II° Non respiratoria (metabolica)
1. SID anormale
a. Eccesso/Difetto di acqua
SID,
[Na+]
SID,
[Na+]
SID,
[Cl-]
SID,
[Cl-]
SID,
[SIG]
b. Alterazione di anioni forti
i. Eccesso/Difetto di Cloro
ii. Eccesso di anioni non
identificati
2. Acidi deboli non volatili
a. Albumina sierica
[Alb]
[Alb]
b. Fosfati inorganici
[Pi]
[Pi]
Caso Clinico
Parametri
Caso 1
“acidosi metabolica
parzialmente
pH
7.30
compensataPaCO
con (mmHg)
AG normale” 30
2
HCO3- (mmol/L)
Caso 2
7.30
“acidosi metabolica
parzialmente
30 con AG normale”
compensata
14.72
14.72
Diagnosi differenziale:
Na+ (mmol/L)
139.8
RTA, TPN, perdita
di succo
K+ (mmol/L)
4
pancreatico,Clacidosi
- (mmol/L)da resine a115
scambio ionico,
diarrea.
Ca2-(mmol/L)
1.0
139.8
Mg (mg/dL)
2
Pi (mg/dL)
3.5
“acidosi metabolica
Lattato(mmol/L)
compensate,con
con 1
parzialmente compensata
Albumina(g/dL)
alto” norma”.4.4
basso SIDe e SIG nella
SBE (mEq/L)
-10.85
AG (mEq/L)
14.6
Diagnosi differenziale:
SIDa (mEq/L)
31.46
ketoacidosi, SIDe
acidosi
lattica,
(mEq/L)
28.49
intossicazione
da salicilati, metanolo,
SIG (mEq/L)
2.97
formati.
4
“acidosi metabolica
115
parzialmente
compensata con
1.0
basso SIDe e SIG nella norma”.
2
3.5
1
Diagnosi differenziale:
1.5
RTA, TPN,
perdita di succo
-10.85
pancreatico,
14.6 acidosi da resine a
scambio ionico,
diarrea.
31.46
20.75
10.71
Acidosi Metabolica
Basso SID basso SIG
RTA, TPN, perdita di succo
pancreatico, acidosi da resine a
scambio ionico, diarrea.
Basso SID alto SIG
ketoacidosi, acidosi lattica,
intossicazione da salicilati, metanolo,
formati.
Alcalosi Metabolica
Ipoalbuminemia
Alto SID
Sindrome Nefrosica, cirrosi epatica
Carico di Sodio,perdita di Cloro,
vomito, drenaggio gastrico, diuretici,
eccesso d mineralcorticoidi, Sindrome
di Chushing, corticosteroidi esogeni
Materiali e metodi
BE con l’equazione di Siggaard-Andersen
AG=([Na+]+[K+])-([Cl-]+[HCO3-])
AG
=AG
+2,5(4.3-albumina
)
SIDa=([Na+]+[K+]+[Mg2+]+[Ca2+])-([Cl-]+[Lattato-])
SIDe=([2,46*10 x([PCO2]/10 )]+[10x[Alb]x(0,123xpH-0,469)]+[([Pi]x10/30.97)x(0.309x[pH]-0.469)])
CORRETTO
CALCOCLATO
-8
OSSERVATA
-pH
SIDe=
[HCO3-] + [Alb-]
SIG= SIDa-SIDe.
+
[Pi- ]
Fisiologia secondo
l’approccio di Stewart
L’importanza del cloro
• Na+ e Cl- sono gli elettroliti principali nel determinare le
variazioni del SID. Un aumento della concentrazione di
sodio rispetto a quella del cloro o una diminuzione della
concentrazione del cloro rispetto a quella del sodio
aumentano il SID e di conseguenza il pH. Variazioni nel
senso opposto diminuiscono il SID ed il pH.
• Dal momento che la concentrazione del sodio è
strettamente regolata per mantenere la tonicità e la
volemia, è il cloro che assume il ruolo principale nel
controllo del SID e di conseguenza del pH.
L’importanza del cloro
• Na+ e Cl- sono gli elettroliti principali nel determinare le
variazioni del SID. Un aumento della concentrazione di
sodio rispetto a quella del cloro o una diminuzione della
concentrazione del cloro rispetto a quella del sodio
aumentano il SID e di conseguenza il pH. Variazioni nel
senso opposto diminuiscono il SID ed il pH.
• Dal momento che la concentrazione del sodio è
strettamente regolata per mantenere la tonicità e la
volemia, è il cloro che assume il ruolo principale nel
controllo del SID e di conseguenza del pH.
L’importanza del cloro
• molti dei disturbi dell’equilibrio acido base sono
causati da alterazioni nella omeostasi del cloro.
Ad esempio l’alcalosi metabolica ipercloremica,
causata dalla perdita di succhi gastrici, o
l’acidosi da diluzione, determinata dall’infusione
di soluzione fisiologica, non sono determinate
dalla perdita o aggiunta di idrogenioni(o
diluizione del bicarbonato), ma dalla variazione
del SID determinata dalla perdita o aggiunta di
Cloro
SID=50
Na+ 150mmol/L
Cl- 100mmol/L
Na+ 150mmol/L
Cl- 150mmol/L
SID=25
Na++300mmol/2L
150mmol/L
Na
Cl- - 250mmol/2L
125mmol/L
Cl
Fisiologia secondo Stewart
pH plasmatico
UPSETTERS
Tratto GI
Dieta
Circolazione
tissutale
REGULATORS
[SID]
PCO2
[ATOT]
Rene
Polmone
Fegato
Plasma
RBC………..Fluido interstiziale
Fluido intracellulare
MODIFIERS
Rene
•
•
•
•
E’ il più importante regolatore del SID. La concentrazione di ioni forti nel
plasma può essere alterata regolandone la secrezione o il riassorbimento
dall’ultrafiltrato glomerulare. L’omeostasi del K+ è strettamente controllata
per assicurare la funzione cardiaca e neuromuscolare, la concentrazione
del Na+ per il controllo del volume intravascolare, quindi la regolazione
dell’equilibrio acido base da parte del rene è generalmente mediata dalla
escrezione del cloro
Ogni ione cloro filtrato e quindi non riassorbito nel plasma causa un
aumento del SID.
La teoria classica focalizza il ruolo del rene nel mantenimento dell’Equilibrio
acido base tramite escrezione di idrogenioni ed enfatizza l’importanza della
ammoniaca e dello ione ammonio ad essa correlato, come un meccanismo
atto ad aumentare l’escrezione di H+.
L’escrezione di H+ è di per se irrilevante perché l’acqua corporea è una
fonte virtualmente inesauribile di idrogenioni liberi. La funzione del catione
debole ammonio, quando rivalutata secondo l’approccio fisico-chimico, è
quella di accompagnarsi con l’escrezione dell’anione forte Cl-, senza la
perdita di nessun catione forte come Na+ o K+. Lo ione ammonio arriva al
rene preformato dal fegato, l’escrezione del quale da parte del rene ha
come risultato l’aggiunta netta di HCO3- al liquido extracellulare. Questo
schema differisce notevolmente da quello classico che (erroneamente)
prevedeva la rimozione di un H+ derivato dall’ H2CO3 e unito
all’ammoniaca (NH3+H+NH4+).
Fegato
•
•
•
Il nuovo approccio comporta l’assunzione di un importante ruolo da parte
del fegato nella regolazione dell’equilibrio acido-base. L’ammoniogenesi
epatica, come anche la formazione di glutamina, è importante per
l’omeostasi acido-base ed è strettamente controllata da meccanismi
sensibili al pH
In particolare la sintesi epatica della glutamina è stimolata dall’acidosi
L’azoto a livello epatico è utilizzato per la produzione di urea, glutamina e
NH4+. La produzione epatica di urea o di glutamina determina effetti diversi
a livello renale. La glutamina è utilizzata dal rene per la ammoniogenesi,
quindi facilita l’escrezione di ioni cloro. In questo senso la produzione di
glutamina ha un effetto alcalinizzante sul plasma. Gli epatociti che sono
meglio predisposti alla produzione di urea sono quelli più vicini alle venule
portali e possono utilizzare più facilmente l’ammonio. L’acidosi inibisce la
produzione dell’urea e quindi più ammonio è a disposizione degli epatociti
più lontani dalle venule portali che sono, invece, predisposti alla sintesi di
glutamina. In questo modo l’ammonio è utilizzato per la sintesi di glutamina
che, a sua volta, è utlizzata dal rene per facilitare l’escrezione di cloro e
determinare un aumento del SID.
Tratto gastrointestinale
parietal cell
Cl- H+
Post-prandial
“alkaline tide”
H+
H2O
3HCO3 CO2 + OH-
HCO3-
Globulo Rosso
CO2
O2
The chloride shift
HB
H+
H+ + K+Hb- H+Hb- + K+ + O2
H2O
HCO3-
ClHCO3-
CA
OH- + CO2
Red cell
Capillary system
[Atot]
L’importanza dell’Albumina
Albumina
• Nell’ambito di pH compreso tra valori di
6.8 e 7.8, l’albumina ha una carica
negativa netta di 21 mEq/L, quindi la sua
diminuzione ha un effetto alcalinizzante.
• Nel plasma con una bassa concentrazione
sierica di albumina il SIG può essere
elevato (indicando la presenza di anioni
non misurati), anche se i valori di AG e
SBE possono essere normali.
Albumina
•
•
•
Le variazioni dalla norma dello SBE sono
considerate equivalenti a quelle del SID
Tuttavia questo avviene solo se la
concentrazione plasmatica dei tamponi diversi
dal bicarbonato (albumina e fosfati) è nella
norma.
In queste situazioni il SIG può essere un
miglior indicatore della presenza di anioni non
misurati rispetto al AG e allo SBE
Schlichtig R. [Base excess] vs [Strong ion difference]: which is more
helpfull? Adv Exp Med Biol 1997;411:91-95
•
Gli approcci tradizionali all’equilibrio
acido-base quali la valutazione dello
SBE e dell’AG non consentono di
apprezzare la presenza di acidosi
metabolica, quando questa è
mascherata dalla ipoalbuminemia
Salem MM, Mujas SK: Gaps in the anion gap. Arch.Intern.Med. 1992; 152:
1625-2
Wilkes P: Hypoproteinemia, strong-ion difference, and acid-base status in
critically ill patients. J. Appl.Physil 1\998; 84: 1740-48
Sia il deficit di basi (BE) che il gap anionico (AG)
sottostimano frequentemente la presenza di
acidosi metabolica sopratutto nel malato critico
Fencl V, Jabor A, Kazda A, Figge J: Diagnosis of metabolic acid-base
disturbance in critically ill patients. Am J. Respir Crit Care Med.
2000; 162: 2246-51
Benché ci sia stato un energico dibattito
riguardo l’accuratezza e l’utilità di ogni
approccio, tutti danno un risultato
praticamente identico quando vengono
impiegati per quantificare lo stato acidobase di un campione di sangue. I tre
approcci si distinguono invece nella
comprensione del meccanismo su cui si
fondano le variazioni di pH
Kellum JA: Determinants of blood pH in health and
disease. Critical Care 2000; 4: 6-14
Valutare l’incidenza di acidosi
metabolica con i metodi tradizionali e
quello di Stewart
Anioni non misurati
• Gli anioni non misurati possono essere
rappresentati da composti organici o
inorganici come lattato, salicilato,
penicillina, metanolo e glicole etilenico e
altri non ancora conosciuti (presenti ad
esempio nella sepsi).
The Stewart’s approach to acid-base
chemistry
• Compared with the Henderson Hasselbalch approach, the
Stewart approach has a number of appealing features
• 1 the control of acid base and water homeostasis can be
explained in terms of both sodium and chloride regulation
• 2 acid base status is partly controlled by a number of
plasma electrolytes, notably sodium and chloride. These
electrolytes can be manipulated in the clinical setting to
optimize acid base status
• 3 the factors controlling acid base status are independent.
PaCO2 , SID (strong ion difference), ATOT (total weak acid
concentration)
•
Criticism of the Henderson Hasselbalch approach include
a lack of interdependence between carbon dioxide and
bicarbonate
• 4 the Henderson Hasselbalch approach does not allow
assessment of non volatile buffers, whereas the Stewart
STUDIO CLINICO
Studio
prospettico,
non
randomizzato,
osservazionale
con lo scopo di confrontare gli
approcci diagnostici all’equilibrio
acido
base
attualmente
disponibili nei pazienti Critici
Obiettivi dello studio
• Valutare l’incidenza di acidosi metabolica con i metodi
tradizionali e quello di Stewart
•
Confrontare la differente capacità di BE, SIG e AG
nel porre diagnosi di acidosi metabolica
•
Valutare le variazioni dell’equilibrio acido base e
dell’equilibrio idroelettrolitico nel tempo
•
Valutare una possibile correlazione tra i parametri
classici e alternativi con la mortalità dei pazienti
osservati
Materiali e metodi
BE con l’equazione di Siggaard-Andersen
AG=([Na+]+[K+])-([Cl-]+[HCO3-])
AG
=AG
+2,5(4.3-albumina
)
SIDa=([Na+]+[K+]+[Mg2+]+[Ca2+])-([Cl-]+[Lattato-])
SIDe=([2,46*10 x([PCO2]/10 )]+[10x[Alb]x(0,123xpH-0,469)]+[([Pi]x10/30.97)x(0.309x[pH]-0.469)])
CORRETTO
CALCOCLATO
-8
OSSERVATA
-pH
SIDe=
[HCO3-] + [Alb-]
SIG= SIDa-SIDe.
+
[Pi- ]
Materiali e metodi
340 osservazioni
114 pazienti
58 pazienti
prelievi giornalieri tra le ore 6 e le ore 8
un tempo massimo di 5 giorni 1°,2°,3°,5°
variabili incluse
caratteristiche demografiche, SAPS II,SOFA, PaO2/FiO2,
elettroliti, albumina, pH,PCO2, tHb,lattato
Caratteristiche popolazione
Caratteristiche dei pazienti
Media±DS (Min-Max)
Età (anni)
66.2 ±17 (17-93)
Sesso
M=71(62%) F=43(38%)
SAPS II
43.2± 16.6 (10-85)
SOFA
5.7±3±2.74 (0-12)
PaO2/FiO2
259±98 (58-560)
Caratteristiche popolazione
Diagnosi
Numero pazienti (%)
Insufficienza respiratoria
17
(15%)
Insufficienza cardiocircolatoria
14
(12%)
6
(5%)
Insufficienza cerebrale
Trauma
15
(13%)
Postchirurgici
45
(40%)
Sepsi
10
(9%)
Altro
7
(6%)
Caratteristiche popolazione
Parametri Misurati
Media±DS
Min-Max
pH
7.442±0.06
7.19-7.7
PaCO2(mmHg)
39.96± 0.07
24.6-71.6
HCO3- (mmol/L)
29.9±4.4
14-60
Ca2-
(mmol/L)
27.2±4.8
16-63
Na+
(mmol/L)
138.5±4.9
123-168
K+
(mmol/L)
3.83±0.57
2.37-7.11
Cl-
(mmol/L)
104.5±6.7
57-132
Ca2+ (mmol/L)
1.13±0.14
0.62-1.59
Mg2+ (mmol/L)
1.59±0.09
0.83-3
Pi
2.1±0.85
0.6-6.7
Lattati(mmol/L)
1.47±1.23
0.6-11.3
Albumina(g/dL)
2.45±0.57
1-4.5
tHb (g/dL)
9.99±2.04
5.6-18.6
(mmol/L)
Caratteristiche popolazione
Parametri calcolati
Media±DS
Min-Max
AGcalcolato(mEq/L)
10.9±4.8
-4.19-25
AGcorretto(mEq/L)
15.6± 4.9
-1.8-27.5
BE
2.88±4.85
-10-30
SBE
2.87±4.60
-9.8-37.2
SIDa(mEq/L)
40.22±5.04
24.1-76.6
SIDe(mEq/L)
36.2±5.4
23.4-81.6
SIG(mEq/L)
3.99±4.7
-8.8-17.4
Risultati
Risultati
•
•
•
•
•
•
•
•
17 pazienti ipercloremia (Cl-≥110 mEq/L)
16 pazienti ipocloremia (Cl- ≤99 mEq/L)
4 pazienti ipernatriemia (Na≥148 mEq/L)
16 pazienti iponatriemia (Na≤135 mEq/L)
21 pazienti iperkaliemia (K≥4.5)
17 pazienti ipokaliemia (K≤ 3.5)
37 pazienti livelli di lattati elevati(Lattati≥2)
108 pazienti ipoalbuminemia(Alb≤3.5)
Valutare l’incidenza di acidosi
metabolica con i metodi tradizionali e
quello di Stewart
Risultati
21
16
Y=5.26+0.44X
Y=-9.75+0.88X
Y=-5.19+ 0.84X
R=-0.43
R=0.92
R=0.84
2=0.18
R
R2=0.84
R2=0.71
S IG
11
6
1
-4
-9
-10
0
10
20
SBE
30
40
Risultati
58 pazienti
5 giornate
Giorno
1°
2°
3°
5°
pH
7.43±0.07
7.44±0.06
7.45±0.07
7.453±0.06
PaCO2 (mmHg)
38.5±6.9
39.5±5.8
40.7±7.7
39.7±7.0
HCO3 (mmol/L)
25.3±3.8
26.6±3.5
27.6±3.9
27.4±4.4
CO2- (mmol/L)
25.5±4.3
26.7±3.9
28.1±4.4
27.7±4.6
Na+ (mmol/L)
137.9±4.8
139.2±4.5
139.3±5.2
139.3±4.9
K+ (mmol/L)
3.95±0.7
3.80±0.5
3.76±0.5
3.71±0.5
Cl-(mmol/L)
104.8±6.7
105.7±6.5
104.6±7.0
104.4±5.8
Ca2+ (mmol/L)
1.13±0.13
1.14±0.12
1.15±0.13
1.15±0.13
Mg2+ (mmol/L)
1.54±0.32
1.58±0.29
1.62±0.36
1.63±0.35
Pi (mmol/L)
2.2±1.0
2.1±0.8
2.1±0.8
2.0±0.5
Lattati (mmol/L)
1.85±1.5
1.26±0.97
1.25±1.2
1.47±1.5
Albumina (gr/L)
2.36±0.6
2.35±0.5
2.37±0.5
2.43±0.6
Risultati
Giorno
1°
2°
3°
5°
AG(mEq/L)
11.7±4.7
10.8±4.9
10.8±3.3
11.2±4.7
AGcorretto(mEq/L)
16.6±4.5
15.6±5.2
15.6±4.0
15.9.±4.8
SBE
1.3±4.0
2.6±3.8
3.7±4.2
3.6±4.4
SIDa(mEq/L)
39.0±4.2
39.9±4.0
41.1±4.4
41.1±4.4
SIDe(mEq/L)
34.4±4.8
35.5±4.2
36.9±5.0
36.7±5.0
SIG(mEq/L)
4.6±4.2
4.4±5.0
4.2±4.2
4.4±4.8
Risultati
•
•
•
•
•
•
•
•
Sodio (P<0.036)
Potassio (P<0.019)
Acido Lattico (P<0.001)
pH (P<0.028)
Bicarbonato (P<0.001)
SBE (P<0.001)
SIDa(P<0.001)
SIDe(P<0.001)
Risultati
•
•
•
•
•
•
•
•
•
PCO2
Cloro
Calcio
Magnesio
Fosfati inorganici
Albumina
AG
AG corretto per albumina
SIG
P>0.05
Confrontare la differente capacità di BE,
SIG e AG nel porre diagnosi di acidosi
metabolica
114
100
sopravvissuti
14
Non
sopravvissuti
Parametri
Sopravvissuti
Non_Sopravvissuti
SAPS II
41.2± 16.1
57.4± 13.7
SOFA
5.36± 2.59
8.28± 2.30
PaO2/FiO2
269.1±114.1
228.6±97.0
pH
7.430±0.073
7.436-0.057
PaCO2 (mmHg)
39.46± 7.68
36.60±5.03
HCO3 (mmol/L)
25.9±5.3
24.8±4.0
Na+ (mmol/L)
137.6±4.9
137.9±6.6
K+ (mmol/L)
4.01±0.73
3.73±0.40
Cl-(mmol/L)
104.0±7.6
103.9±8.7
Ca2+ (mmol/L)
1.11±0.15
1.11±0.15
Mg2+ (mmol/L)
1.84±0.36
1.98±0.26
Pi (mmol/L)
3.83±1.64
3.56±1.82
Lattati (mmol/L)
1.63±0.93
2.70±2.67
Albumina (g/dL)
2.52±0.61
2.44±0.76
tHb (g/dL)
10.41±2.37
10.66±2.36
Glicemia(mg/dL)
145.4±110.1
145.5±41.2
Creatininemia
1.88±1.94
2.18±1.74
AGcalcolato(mEq/L)
11.77±4.64
12.99±5.62
AGcorretto(mEq/L)
16.21±4.56
17.65±5.98
SBE
1.83±5.50
0.86±4.28
SIG(mEq/L)
4.21±4.51
5.22±4.28
SIDa(mEq/L)
39.80±5.82
38.94±5.30
SIDe(mEq/L)
35.59±6.59
33.72±4.89
Risultati
Risultati
• Dal confronto tra i due gruppi emerge che
ci sono differenze significative per quanto
riguarda
• SAPSII(p<0.0005)
• SOFA(p<0.0001)
• Gli altri parametri non mostrano una
differenza significativa (p>0.05) tra
sopravvissuti e non sopravvissuti.
0.50
0.00
0.00
0.25
0.25
0.50
Sensitivity
0.75
0.75
1.00
1.00
Risultati
0.00
0.25
Area under ROC curve = 0.7975
0.50
1 - Specificity
0.75
1.00
0.00
0.25
Area under ROC curve = 0.7954
0.50
1 - Specificity
0.75
1.00
Risultati
Parametro
R
P
SOFA
0.42
<0.0006
SAPSII
0.36
<0.0015
Discussione
• Una caratteristica comune nel paziente critico è
rappresentata dall’ipoalbuminemia, rilevata nel
nostro studio in 108 pazienti su 114, ben il 95%
dei casi.
• Nel plasma con una bassa concentrazione
sierica di albumina il SIG può essere elevato
(indicando la presenza di anioni non misurati),
anche se i valori di AG e SBE possono essere
normali
Discussione
• La correlazione molto forte ricavata tra AG corretto
e SIG simile a quella rilevata da altri autori in casistiche più selezionate di pazienti,
può indurre a usare l’AG corretto in sostituzione
del SIG per la valutazioni delle acidosi
metaboliche
• Tuttavia nel singolo paziente la valutazione
tramite l’approccio fisicochimico permette una
migliore comprensione dei meccanismi che
determinano l’acidosi, e quindi un più efficace
trattamento terapeutico
Conclusioni
• IL SIG e l’AGcorretto discriminano meglio dello
SBE e dell’ AG l’acidosi metabolica
• I parametri che rilevano la presenza di anioni
non misurati come AG, AGcorretto , SBE E SIG
non predicono la mortalità, che,invece, è ben
evidenziata dagli indici di gravità
tradizionalmente usati SAPSII e SOFA.
•
•
i parametri esaminati nello studio sono quelli rilevati tra le 6 e le 8 del
mattino e non all’ingresso del paziente
il 40% dei pazienti esaminati erano post-chirurgici
Risultati
141
4.1
4
3.9
K
Na
140
139
3.8
138
3.7
3.6
137
1
1
2
3
2
3
5
5
GIORNA TA
GIORNATA
7.47
1.9
7.46
1.7
7.45
L
pH
2.1
1.5
7.44
1.3
7.43
1.1
7.42
1
2
3
GIORNA TA
5
1
2
3
GIORNA TA
5
Risultati
28
5
4
SB E
HC O 3
27
26
25
3
2
1
24
0
1
2
3
5
1
GIORNA TA
42
3
5
38
37
S ID e
41
S ID a
2
GIORNA TA
40
39
36
35
34
38
33
1
2
3
GIORNA TA
5
1
2
3
GIORNA TA
5
Unmeasured
identified
by prognostic
the Fencl-Stewart
predict
mortality
The
strong ionanions
gap does
not have
value inmethod
critically
ill patients
in a
Diagnosis
ofbase
Metabolic
Acid–Base
Disturbances
in Critically
Ill Patients
betterSaline
than
excess,
anion
gap,
and
lactate in
patients
the pediatric
mixed
medical/surgical
adult
ICU
Rapid
Infusion
Produces
Hyperchloremic
Acidosis
ininPatients
intensiveFENCL,
care
unit
VLADIMIR
ANTONÍN Surgery
JABOR, ANTONÍN KAZDA, and JAMES FIGGE
Undergoing
Gynecologic
R. J. Cusack, A. Rhodes, P. Lochhead, B. Jordan, S. Perry, J. A. S. Ball, R. M. Grounds
Am
J Respir
Crit Care
Med
Vol
162.
ppPL,
2246–2251,
2000
and
E.Scheingraber,
D. Bennett
Stefan
M.D.;
Markus
Rehm,
M.D.;
Christiane
Sehmisch; Udilo Finsterer, M.D.
Balasubramanyan
N.,
Havens
Hoffman
GM
ANESTHESIOLOGY
Intensive Care Med1999;90:1265-1270
(2002) 28: 864-869
Critical Care Medicine. 27(8):1577-81, 1999 Aug.
• Nelle unità di terapia intensiva, sono frequenti le alterazioni
nell’omeostasi del cloro. Nel nostro studio presenti in 33 pazienti.
Queste sono dovute in massima parte, all’infusione intravenosa di
liquidi, all’ acidosi tubulare renale, alla terapia diuretica, alle perdite
gastrointestinali, allo scambio ionico in corso di acidosi o alcalosi
respiratoria, alla disidratazione.
• . L’effetto delle variazioni della concentrazione del cloro
sull’equilibrio acido-base è conosciuto da molti anni, inoltre, è stato
dimostrato su modelli animali che l’infusione di soluzione fisiologica
causa acidosi metabolica non “diluendo” il bicarbonato, ma a causa
del suo apporto di ioni cloro.
• Dal punto di vista fisicochimico questo è completamente previsto. Il
bicarbonato è una variabile dipendente, quindi non può essere la
causa dell’acidosi. Invece l’aumento del cloro diminuendo il SID
(una variabile indipendente), determina un incremento nella
dissociazione dell’acqua e, quindi, della concentrazione di idrogeno.
In queste situazioni l’anion gap può essere normale e non
evidenziare l’acidosi metabolica
Henderson e Hasselbalch
HCO3AG
pH = pK + log [HCO3-]
0.03 PaCO2
Standard
Base Excess