GASOMETRÍA

INTRODUCCIÓN:
El mantenimiento del pH del medio interno dentro de unos límites estrechos es de vital importancia para los seres vivos. Diariamente el metabolismo intermedio va generar una gran cantidad de ácidos, pese a lo cual, la concentración de hidrogeniones libres en los distintos compartimentos corporales va a permanecer fija dentro de unos límites estrechos, debido a la acción de los amortiguadores fisiológicos que van a actuar de forma inmediata impidiendo grandes cambios en la concentración de hidrogeniones y a los mecanismos de regulación pulmonar y renal que son en última instancia los responsables del mantenimiento del pH.

CONCEPTOS BÁSICOS:
ÁCIDO: Toda sustancia capaz de ceder hidrogeniones.
BASE: Toda sustancia capaz de aceptar hidrogeniones.
ACIDEMIA: Aumento de la concentración de hidrogeniones.
ALCALEMIA: Disminución de la concentración de hidrogeniones.
FISIOLOGÍA:
La función básica del pulmón es la de intercambiar gases. Su medición en sangre arterial nos indica el estado de funcionamiento pulmonar.
El oxígeno inspirado llega a los alveolos pulmonares y por difusión pasa a la sangre y se transporta unido a la hemoglobina. Por gradiente de presión, el oxígeno pasa de los alveolos a los capilares sanguíneos que transportan el oxígeno hasta las células donde la pO2 es menor que en sangre arterial, pasando por difusión a la célula.
Con el CO2 ocurre justo lo contrario.
La gasometría arterial permite medir el intercambio de O2 y de CO2 entre el pulmón y la sangre y el estado de equilibrio ácido-base. La medición de pH, pO2 y pCO2 en sangre arterial es imprescindible para el diagnóstico y control de la insuficiencia respiratoria.

TRANSPORTE DE GASES POR LA SANGRE:
El 97% del oxígeno se transporta unido a la hemoglobina, solo el 3% se transporta disuelto en plasma.
La curva de disociación de la oxihemoglobina tiene forma sigmoidal. Si la curva se desplaza a la derecha la hemoglobina pierde afinidad por el oxígeno y necesita mayor pO2 para llegar a saturarse.
Los factores que modifican la curva hacia la derecha son:
- El aumento de la temperatura
- El aumento de la pCO2
- Disminución del pH (acidosis que es el aumento de la concentración de hidrogeniones)
- La altura
- Aumento de 2-3 DFG
- Anemia
Si la curva se desplaza hacia la izquierda, la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno está aumentada.
El CO2 se transporta en sangre:
70% en forma de bicarbonato.
7% disuelto en plasma.
23% unido a proteínas plasmáticas.

RECOGIDA DEL ESPÉCIMEN:
La fase preanalítica es la que más contribuye a la inexactitud en la medición de los gases sanguíneos. Para minimizar estos errores sería conveniente seguir las siguientes recomendaciones:

I. Dispositivos para la toma de la muestra
Los recipientes de referencia son las jeringas de vidrio o plástico. Las determinaciones de los gases sanguíneos se deben realizar en sangre completa, por lo que para impedir que la sangre extraída se coagule en la jeringa se utilizan anticoagulantes para inactivar los mecanismos que ponen en marcha la coagulación. La heparina de litio es el anticoagulante de elección, pero hay que tener en cuenta que un exceso de heparina afecta a la determinación del pH, pCO2, pO2 y a la hemoglobina. No utilizar oxalato
como anticoagulante pues aumenta el pH, ni citrato ni EDTA que lo disminuyen.

II. Preparación de la muestra tras la obtención
Hay que evitar la formación de burbujas de aire en la jeringa. Las burbujas que se mezclan con una muestra de sangre dará lugar a una equilibración de gases entre el aire y la sangre, reduciéndose de forma importante la pCO2 de la muestra, aumentando el pH, por lo que tras la extracción es conveniente expulsar las burbujas. Seguidamente se cierra con un tapón y se agita para disolver la heparina, lo que evitará la formación de coágulos.

III. Almacenamiento y transporte
Las muestras deberían analizarse lo antes posible, ya que la sangre consume oxígeno y libera CO2 a una velocidad que depende de la temperatura corporal. Por ello, si se ha de almacenar una muestra más de 10 minutos, deberá enfriarse entre 0 ºC y 4 ºC no más de 30 minutos para minimizar los efectos del metabolismo.

IV. Actuación previa a la etapa analítica
Una vez que la muestra llega al laboratorio, debe colocarse en agua helada e identificarse. A continuación, se procede a su inspección para descartar la existencia de coágulos o burbujas de aire, en cuyo caso debe ser rechazada. La muestra debe ser homogénea, por lo que es necesario mezclarla bien.
Las primeras gotas de sangre del cono de la jeringa suelen estar coaguladas, por lo que deben rechazarse.

TIPO DE MUESTRAS
Cuando se accede a un vaso para obtener una muestra donde determinar los gases en sangre, hay que tener presente que pueden ocurrir tres tipos de complicaciones:
Obstrucción vascular, hemorragia con formación de hematomas e infección.
Las muestras sanguíneas pueden obtenerse por los siguientes procedimientos:

I. Punción arterial

VENTAJAS	INCONVENIENTES
• Cuando la técnica se realiza correctamente tiene menos riesgo de variaciones. • Puede realizarse en una situación de emergencia. • No necesita catéter. • Requiere poco volumen de sangre.	• Es molesta para el paciente, produce hiperventilación que puede modificar los valores de gases en sangre. • La localización arterial puede ser dificultosa. • Riesgo de complicaciones. • Riesgo para el usuario por la posibilidad de clavarse la aguja. • Requiere un personal entrenado.

La determinación es muy delicada y puede influirse por:
- el número de leucocitos (aumenta la glucólisis, la producción de ácidos y disminución del pH).
- la temperatura
- el manejo inadecuado
- el tiempo

1. Arteria radial
La arteria radial a nivel de la muñeca es el sitio de elección para obtener la muestra de sangre debido a:
A/ Su localización superficial,
B/ Fácil de palpar y estabilizar.
C/ Buena circulación colateral a través del arco palmar superficial de la arteria cubital.
D/ No se encuentra próxima a grandes venas.
E/ Relativamente indolora si se evita la punción del periostio circundante.
Es conveniente evaluar la circulación colateral antes de proceder a la punción de la arteria radial. El método utilizado para ello es la prueba de Allen modificada que evalúa el flujo colateral de la mano a través de la arteria cubital. Consiste en cerrar el puño con fuerza para desalojar la mano de sangre, a continuación se aplica una presión en la muñeca para obstruir la arteria radial y cubital, después se elimina la obstrucción de la arteria cubital mientras la radial sigue obstruida, el enrojecimiento de la palma, dedos y el pulgar en unos 10 segundos indica que la arteria cubital es capaz de irrigar toda la mano mientras la radial está obstruida. Si por el contrario el enrojecimiento se demora de 10 a 15 segundos, el resultado de la prueba no es concluyente.
Técnica de punción de la arteria radial
Tras examinar la piel y practicar una prueba de Allen modificada, se mantendrá la muñeca en hiperextensión y en supinación. Se limpiará la zona con alcohol isopropilo al 70%, conviene utilizar anestesia local, sin adrenalina, pero es optativo.
Con una mano se palpa la arteria y con la otra se sostiene la jeringa con la aguja de calibre 20 ó 21 que se introduce en un ángulo de 45 grados y de forma lenta, lo que permite la entrada de sangre en la jeringa de forma pulsátil, debiéndose obtener de 2 a 4
mililitros de sangre. Tras retirar la aguja presionar la zona hasta detener el sangrado.

2. Lugares alternativos
A/ Arteria cubital: No es vaso de elección, es más difícil de estabilizar y se producen trombosis con mayor facilidad debido a su menor calibre.
B/ Arteria humeral: los catéteres colocados en este lugar deben ser retirados cuando aparecen signos de isquemia en la mano.
C/ Arteria pedia: Presenta menor riesgo de trombosis que la arteria radial.
D/ Arteria femoral: se canaliza cuando se prevee periodos prolongados en unidades de cuidados intensivos. El catéter debe ser retirado cuando aparecen signos de isquemia en el pie.

II. Canalización arterial
Se emplea en aquellos pacientes en estado crítico en los que hay que realizar múltiples determinaciones de gases en sangre.

VENTAJAS	INCONVENIENTES
• La extracción sanguínea es fácil. • No molesta al paciente. • Elimina el riesgo asociado a pinchazos múltiples.	• Riesgo de infección. • Riesgo de coagulación, trombosis y embolia. • Riesgo de anemia por excesiva extracción sanguínea. • Riesgo de bloqueo del flujo sanguíneo, provocando necrosis. • Riesgo de contaminación con aire. • Riesgo de dilución si no se elimina la solución salina del catéter.

III. Muestras de sangre capilar
Es especialmente útil en cuidados intensivos de neonatos y pediatría, debiéndose emplear con precaución por el riesgo de cometer errores muy graves.

IV. Muestras de sangre venosa
Para el análisis de gases en sangre no se recomienda las muestras de sangre venosa periférica ya que no proporcionan ninguna información sobre el estado de oxigenación y sólo a groso modo reflejan el estado ácido-base arterial. La distribución del volumen
minuto cardiaco total a los diversos sistemas orgánicos depende de la resistencia arteriolar local y del tono vasomotor de los lechos capilares respectivos. El sistema cardiovascular intenta mantener un flujo sanguíneo adecuado hacia los sistemas orgánicos ajustando las resistencias periféricas, es por ello que los diferentes órganos no reciben una irrigación prorcional a sus demandas metabólicas, lo que se traduce en una variación de los valores de oxígeno según el sistema orgánico del que proviene la sangre
venosa.

ANALIZADORES DE GASES SANGUÍNEOS:
Los analizadores de gases sanguíneos utilizan técnicas electroquímicas para determinar los valores de pH, pCO2 y pO2, mediante electrodos con un diseño especial localizados en el interior de una cámara controlada termostáticamente.
Los analizadores de gases en la actualidad incluyen electrodos selectivos de iones: sodio, potasio, cloruro y calcio, así como mediciones de hematocrito. Algunos disponen incluso en la misma unidad de un cooxímetro.

- Medición del pH:
Utiliza un sistema de electrodo de vidrio que presenta dos partes:
• El electrodo de referencia o de calomelanos (mercurio y cloruro de mercurio), o de plata (plata-cloruro de plata).
• El electrodo de vidrio
El electrodo de referencia mantiene un potencial constante y el de vidrio desarrolla un potencial proporcional a la concentración del ión hidrógeno en la solución problema. La sangre se coloca a un lado de la membrana de cristal y al otro lado se coloca una
solución estándar con concentración de hidrogeniones conocida.
La técnica se basa en medir el potencial creado a través de la membrana que separa ambas concentraciones con concentración de hidrogeniones desigual.

- Medición de pO2:
Se emplea el método del electrodo polarigráfico de Clark para el oxígeno. Consiste en una solución electrolítica de ClK que sumerge ánodo y cátodo, separada de la sangre por una membrana.
En este sistema se aplica un voltaje de polarización constante al ánodo de plata-cloruro de plata y al cátodo de almbre de platino. El oxígeno se reduce en el elctrodo y su reducción, modifica el potencial electrico en forma proporcional a la velocidad de reducción, que varía en fucnciónn de la tensión de oxígeno presente en la sangre.

- Medición de pCO2 se utiliza el electrodo de Severinghaus:
Se trata de un electrodo de pH rodeado de una solución electrolítica que está separada de la sangre por una membrana permeable al CO2. El material que compone la membrana suele ser caucho, teflón o silicona.
Los modernos equipos de gasometría suelen incorporar electrodos específicos, ión selectivos para medida de electrolitos (Na, K, Cl) hemoglobina total, hematocrito, glucosa y lactato.

CALIBRACIÓN DE LOS GASÓMETROS:
La calibración de los gasómetros debe incluir dos puntos o niveles que abarquen el rango de todos los posibles valores. Una vez finalizada la calibración los equipos informan sobre las derivas, que expresa la diferencia de la calibración actual con la anterior.

CONTROL DE CALIDAD:
El control de calidad de los gasómetros en nuestro país se debe realizar en cada turno de trabajo de 8 horas. Los controles de calidad ideales serían la sangre fresca a concentraciones certificadas de gases, que no incluiría el pH. En su defecto pueden utilizarse soluciones acuosas de buffer para pH y pCO2, soluciones con fosfatobicarbonato- cloro en glicerol o propilenglicol.
Los gasómetros deben ser exactos y precisos. El anticoagulante con el que se precarga la jeringa para gasometría puede ser heparina líquida que debe ir equilibrada electrolíticamente si vamos a medir Na, K, Cl, estimándose que 0.5-2 mg de heparina
sódica bastan para anticoagular 10 mL de sangre y evitar el error por dilución en la fase preanalítica, que dará valores falsamente bajos de pCO2 y pH y puede alterar el valor de pO2 y Hb.. Las jeringas precargadas con heparina liofilizada evitarían este error.

PRINCIPALES PARÁMETROS IMPLICADOS EN EL EQUILIBRIO ACIDOBASE.
VALORES DE REFERENCIA:

I. pH: es un parámetro indicador de la acidez o alcalinidad de una muestra de sangre, tiene un componente metabólico y otro respiratorio.
Rango de referencia del pH en el adulto: 7.35-7.45.
II. pO2: es la presión parcial de extracción del oxígeno de la sangre arterial. Este parámetro refleja los cambios producidos en la pO2 arterial, la concentración de oxígeno y la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno sobre la capacidad de la
sangre arterial para suministrar oxigeno a los tejidos.
Rango de referencia de pO2 en el adulto: 83-108 mmHg.
III. HCO3-real: es la concentración de bicarbonato en el plasma de la muestra. Se calcula utilizando los valores de pH y pCO2 en la ecuación de Henderson- Hasselbalch. Encontramos valores elevados en la alcalosis metabólica y como mecanismo de compensación en la acidosis respiratoria. Los niveles bajos se detectan en la acidosis metabólica y como mecanismo compensatorio en la alcalosis respiratoria.
Rango de referencia en el adulto de la HCO3-real: 22-26 mmol/L.
lV. HCO3-estándar: es la concentración de carbonato de hidrógeno en el plasma de sangre equilibrada con una mezcla de gases con una pCO2 de 40 mmHg y una  pO2 mayor o igual a 100 mmHg. Un bicarbonato estandar bajo indicaría una una acidosis metabólica y si por el contrario fuera alto, sería indicativo de una alcalosis metabólica.
Rango de referencia en el adulto del HCO3 estándar: 22-26 mmol/L.
V. CTCO2: es la suma de las concentraciones de cada una de las formas en las que se puede encontrar el dióxido de carbono.
VI. Exceso/déficit de base: Es la concentración de base en sangre total valorable con un ácido o una base fuerte hasta un pH de 7.4 a una pCO2 de 40 y a 37ºC. El valor numérico del exceso (o déficit) de base representa la cantidad teórica de
ácido o base que habría que administrar para corregir una desviación de pH.
Rango de referencia: +2 mEq/L a –2 mEq/L.
VII. SO2: es la saturación de oxígeno. Hace referencia al porcentaje de la hemoglobina oxigenada en relación con la cantidad de hemoglobina capaz de transportar oxígeno.
Rango de referencia de SO2 en el adulto: 95-99%.
VIII. FiO2: es la concentración de oxígeno inspirado fraccional. Representa la concentración calculable de oxígeno que se administra al paciente. Se utiliza para adecuar la oxigenoterapia en función de la clínica y del análisis de los gases
sanguíneos.

HALLAZGOS DE LABORATORIO EN LAS ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO ACIDO-BÁSICO

ACIDOSIS METABÓLICA:

PH	PCO2	CO3H2	EXCESO DE BASE	COMPENSACIÓN	CAUSAS
BAJO	BAJO	BAJO	BAJO	ALCALOSIS RESPIRATORIA (Hiperventilando)	Diarrea IR CETOACIDOSIS DIABETICA

ACIDOSIS RESPIRATORIA:

PH	PCO2	CO3H2	EXCESO DE BASE	COMPENSACIÓN	CAUSAS
BAJO	ALTO	ALTO	ALTO	ALCALOSIS METABÓLICA (Disminución de la excrección renal de bicarbonato)	HIPOVENTILACIÓN

ALCALOSIS METABÓLICA:

PH	PCO2	CO3H2	EXCESO DE BASE	COMPENSACIÓN	CAUSAS
ALTO	ALTO	ALTO	ALTO	ACIDOSIS RESPIRATORIA (Aumentando la PCO2)	VÓMITOS ANTIÁCIDOS DISMINUCIÓN DEL K

ALCALOSIS RESPIRATORIA:

PH	PCO2	CO3H2	EXCESO DE BASE	COMPENSACIÓN	CAUSAS
ALTO	BAJO	BAJO	BAJO	ACIDOSIS METABÓLICA (Disminuyendo la secreción de ácidos/disminuyendo la reabsorción de CO3H2)	HIPERVENTILACIÓN