ARTÍCULO ORIGINAL
Gustavo Del Pozo (1) Santiago Salazar (2) Miguel Llano (1) Luis Unigarro (3)
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3.0 Unported License
Médico; Unidad de Cuidados Intensivos, Hospital de Especialidades de las Fuerzas Armadas HG-1; Quito-Ecuador.
Médico; Unidad de Cuidados Intensivos, Hospital Carlos Andrade Marín; Quito-Ecuador.
Médico; Unidad de Cuidados Intensivos Maternos, Hospital Gineco-Obstétrico Isidro Ayora; Quito- Ecuador.
Correspondencia:
Dr. Gustavo del Pozo. Unidad de Cuidados Intensivos, Hospital de Especialidades de las Fuerzas Armadas HG-1. 4to piso. Av. Colombia y Queseras del Medio. Quito-Ecuador
E-mail: gustavodelpozo@gmail.com
Recibido: 07 – Junio – 2012
Aceptado: 30 – Julio – 2012
Palabras clave: Trastornos ácido-base; Acidosis metabólica; Acidosis Láctica; Hidrogeniones metabólicos; Paciente crítico.
Resumen
Contexto
La acidosis metabólica con lactato elevado es uno de los trastornos más frecuentes en pacientes críticos. El lactato es un marcador importante pero no está ampliamente disponible en las unidades de cuidados intensivos y su costo es un limitante de su uso. La valoración de la diferencia en la concentración de iones metabólicos a través del Delta Hidrogenión (DH) puede indicar alteraciones del tipo acidosis metabólica.
Objetivo
Determinar si los valores de DH se correlacionan con los de lactato sérico en pacientes críticamente enfermos.
Diseño
Estudio transversal de correlación.
Lugar y sujetos
Pacientes mayores de 18 años y críticamente enfermos, ingresados en la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI) del Hospital General de las Fuerzas Armadas HG-1 de la ciudad de Quito.
Mediciones principales
Muestras sanguíneas para análisis gasométrico y de lactato sérico al momento de ingreso a UCI. Cálculo del DH por la diferencia entre hidroge- niones totales y respiratorios.
Resultados
De 77 pacientes (35 de sexo femenino; edad media 66.2 ± 18.6 años) en 53 (68.8%) se halló un DH elevado (≥5 mmol/L). El DH se correlacionó con el exceso de base (r= -0.956; p<0.001) y de forma moderada con el lactato sérico (r= 0.523; p<0.001). Los valores elevados de DH se relacionaron mejor (R2= 0.277) que los normales (R2= 0.035) con las cifras de lactato.
Forma de citar este artículo:
Del Pozo G, Salazar S, Llano M, Unigarro L. Hidrogeniones metabólicos y su correlación con el lactato sérico en pacientes críticamente enfermos
Rev Med Vozandes 2012; 23: 105 – 111.
Conclusión
El DH podría ser usado como un complemento al acercamiento diagnóstico habitual de la condición ácido-base en pacientes críticamente enfermos con trastornos metabólicos, pero no es posible recomendar su uso como sustituto de la cuantificación de lactato sérico.
Revista Médica Vozandes
Rev Med Vozandes 2012; 23: 105-111
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Keywords: Acid-base disorders; Metabolic acidosis; Lactic acidosis; Hydrogen ion; Critical patient
Abstract
Metabolic acid-base disorder with lactic acidosis is one of the most common problems in critically ill patients. Lactate measurement is not widely available in the intensive care units and the cost affects its use. The measurement of the difference in the concentration of metabolic ions through the Delta hydrogen ion (DH) could indicate alterations such as metabolic acidosis.
To determine the correlation between DH and serum lactate in critically ill patients.
Cross-sectional correlational study.
Patients over 18 years old and critically ill hospitalized in the Intensive Care Unit (ICU) of the General Hospital of the Armed Forces HG-1 in the city of Quito.
Samples for arterial blood gas analysis and serum lactate were taken upon admission to ICU. DH was calculated by the difference between total and respiratory hydrogen ion.
From 77 patients (35 female, mean age 66.2 ± 18.6 years) a number of 53 (68.8%) had a high DH (≥5 mmol/L). DH was correlated with base excess (r= -0.956; p<0.001) and only moderately with serum lactate (r= 0.523; p<0.001). Higher values of DH were better correlated (R2= 0.277) than normal values (R2= 0.035) with lactate levels.
DH could be used as an adjunct to standard diagnostic approach to acid-base status in critically ill patients with metabolic disorders, but we can´t recommend its use as a substitute for the quantification of serum lactate.
Revista Médica Vozandes Volumen 23, Número 2, 2012
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Introducción
La cantidad de hidrogeniones (H+) determina el estado ácido-base del organismo, existiendo múltiples mecanismos fisiológicos encargados de mantener un control estricto de su concentración. Cualquier alteración o desbalance, ocasiona cambios en el estado interno que puede tener importante repercusión en el funcionamiento celular. La acumulación de H+ puede ocurrir de dos fuentes principales: 1) la gene- ración de “ácidos volátiles” a través de la formación de ácido carbónico, y su conversión a CO2(acidosis respiratoria); y, 2) la acumulación de “ácidos no volátiles” orgánicos o inorgánicos (acidosis metabólica) [1, 2].
El modelo tradicional de interpretación de los desequilibrios ácido-base se basa en la aproximación de Henderson- Hasselbach, la cual establece al bicarbonato (HCO3) en su parte metabólica y al paCO2 en la parte respiratoria, como los principales determinantes del pH; sin embargo, el mode- lo adolece de fallas en cuanto al papel que juega el bicar- bonato en la determinación real del pH [3, 4]. Se han ideado algunas formas de superar este problema y que permiten una valoración más precisa del componente metabólico de una gasometría arterial, dependiendo del modelo que se escoja para su análisis; así, el bicarbonato, la brecha aniónica y el exceso de base (EB), como una extensión adicional para el modelo de Henderson-Hasselbalch; la diferencia de iones fuertes (DIF) y la brecha de iones fuertes (BIF) para el modelo físico-químico de Stewart [5]. Un mé- todo adicional constituye la valoración de la diferencia en la concentración de iones metabólicos, conocido como Delta Hidrogenión (DH), cuyo uso ha tenido una amplia difusión en países como Colombia, aunque existen pocos trabajos publicados en los últimos años [1, 2, 6-8].
Las alteraciones del equilibrio ácido-base son comunes en las unidades de cuidados intensivos, siendo la acidosis
metabólica con lactato elevado uno de los trastornos más frecuentes en la práctica clínica. Su presencia en pacientes críticos se ha considerado secundario a hipoperfusión y signo de mal pronóstico [3, 4]. El DH, al estar asociado con la producción metabólica de hidrogeniones por anaerobiosis, se ha sugerido que puede relacionarse positivamente con el lactato sérico como marcador de hipoperfusión [6, 7]. El razonamiento detrás de esta aproximación parte del hecho que la concentración de hidrogeniones metabólicos au- menta cuando el metabolismo oxidativo no puede mantenerse [3, 4]. Los hidrogeniones totales pueden ser derivados fácilmente de una gasometría arterial, dado el pH; la estrecha relación con las titulaciones de CO2 valora el componente respiratorio de la ecuación, estimando los hidrogeniones derivados de ella [9 – 12]. Entonces, si se miden los hidrogeniones totales y se puede conocer aquellos derivados del componente “respiratorio” a través del PaCO2, la diferencia debe corresponder a un origen “metabólico” [1, 2, 6, 7], pudien- do considerarse como una valoración complemen- taria al modelo de Henderson-Hasselbalch; es a esta diferencia a la cual se ha llamado diferencia de hidrogeniones metabólicos o DH. El presente estudio se realizó con el objetivo de estimar la correlación entre el DH y el lactato sérico en pa- cientes críticamente enfermos ingresados.
Sujetos y métodos
El estudio se llevó a cabo en la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI) del Hospital General de las Fuerzas Armadas HG-1 de la Ciudad de Quito, la cual es una unidad mixta con capacidad de 13 camas. La aprobación para conducir la investigación fue emi- tida por las autoridades hospitalarias correspondientes y el comité revisor institucional. Se consideraron posibles participantes a todos los pacientes mayores de 18 años, ingresados en la UCI durante el período enero a marzo del 2011, a causa de un trastorno agudo grave que suponía riesgo vital y con estancia mínima de 24 horas en la unidad. Fueron excluidos aquellos pacien- tes con enfermedad pulmonar crónica, enfermedad renal crónica o en plan de diálisis, enfermedad he- pática preexistente, con hospitalizaciones menores a 48 horas en la institución y las mujeres embarazadas. Complementariamente, se consideró criterio para exclusión del análisis a los casos en los cuales no fue posible obtener los datos necesarios para el estudio.
En cada paciente se registraron las condiciones clínicas de ingreso a UCI. Para fines del estudio, se obtuvo simultáneamente una muestra para aná- lisis gasométrico y de lactato sérico al momento de ingreso a UCI. Dos muestras adicionales, a las seis y 24 horas del ingreso, fueron obtenidas con fines de manejo clínico. Los análisis sanguíneos se realizaron inmediatamente con un equipo certificado “Cobas b-121 Omni-C”; el análisis de lactato se realizó con un aparato “Cobas Accutrend plus” para lactato. Los
Figura 1. Diagrama de flujo del estudio
pacientes fueron seguidos clínicamente hasta el momento de egreso de UCI.
La interpretación de los valores gasométricos se efectuó conforme la práctica clínica habitual. Se consideraron anormales los valores de lactato mayor o igual a 2.0 mmol/L y del Delta Hidroge- nión (DH) mayores o iguales a 5 mmol/L. Para estimar los valores del DH, se utilizaron ecuaciones previamente definidas [1, 6, 7] para pacientes con cuadros agudos; tabla 1.
En el análisis estadístico los datos se resumieron como porcentajes y media ± desviación estándar, según correspondiera para el tipo de variable. Para las variables continuas objeto del estudio se realizaron análisis de regresión lineal simple y cálculo del coeficiente de correlación de Pearson (r) considerando un resultado de 0 < r < 1 como indicador de una correlación positiva; y el coeficiente de determinación (R2) para el ajuste lineal en la recta de regresión sobre la nube de datos correspondiente.
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Resultados
En el periodo de estudio se registraron 140 pacientes consecutivos elegibles para el estu- dio, de los cuales 35 fueron excluidos por tener diagnóstico confirmado o sospechado de en- fermedades pulmonares crónicas, 19 por datos incompletos para los fines del estudio (la mayoría por falta de valores de lactato sérico en al menos una medición), seis por presentar patología renal crónica y tres con antecedentes de enfermedad pulmonar no especificada; no hubo casos con alteraciones hepáticas crónicas; figura 1.
De los 77 pacientes restantes, 35 pertenecieron al sexo femenino (45.5%). El promedio general de edad fue 66.2 ± 18.6 años, sin diferencias entre hom- bres y mujeres (66.1 ± 20.0 vs. 66.4 ± 17.1 años). Los cuadros más frecuentes que motivaron ingreso en UCI fueron neumonía comunitaria grave (13.3%), infecciones intra-abdominales (8.0%) e infecciones de vías urinarias (8.0%); tabla 2. En relación a su estado hemodinámico, 10 pacientes (13.0%) ingresaron sin shock, 38 (49.4%) tenían shock séptico, 10 (13.0%) shock hipovolémico, uno
(1.3%) shock cardiogénico y 18 (23.4%) shock de tipo mixto. Durante la estancia 19 pacientes (24.7%) fallecieron.
Se halló un Delta Hidrogenión (DH) elevado (≥5 mmol/L) en 53 pacientes (68.8%). La compa- ración de los principales hallazgos de gasometría entre estos pacientes y los sujetos con DH normal se resume en la tabla 3. El DH se correlacionó significativamente con el exceso de base (r=
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Figura 2. Nube de datos y recta de regresión, para la correlación entre el Delta Hidrogenión (DH) y el lactato sérico
-0.956; p<0.001). Con el lactato sérico el DH tuvo una corre- lación moderada (r= 0.523; p<0.001) y la nube de datos se ajustó razonablemente a una recta con pendiente positiva (R2= 0.273); figura 2. Al considerar dos subgrupos según el nivel de DH, los valores elevados se relacionaron mejor (R2= 0.277) que los normales (R2= 0.035) con las cifras de lactato; figura 3.
Discusión
El lactato se ha considerado un marcador importante para la valoración de la gravedad de pacientes críticos y útil en la predicción de la mortalidad; sin embargo, la medición de este marcador no se halla ampliamente disponible en las unidades de cuidados intensivos y su costo puede ser un factor limitante importante. El desarrollo de un marcador ampliamente disponible y obtenido de la misma muestra para el examen de gases arteriales es por lo tanto una opción tentadora. Este trabajo evaluó un marcador poco conocido en la valoración de los trastornos metabólicos del estado acido-base. La idea de que el DH puede ser útil tiene su origen en la capacidad de estimar los hidrogeniones metabólicos, dado que es sencillo evaluar los hidrogeniones totales y además con cierta precisión los hidrogeniones respiratorios, para extraer la diferencia entre ambos; de
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esta manera podrían relacionarse con los valores de lactato sérico, cuya elevación es una de las causas más frecuentes de acidosis metabólica en pacientes críticos. Los resultados mostraron una relación mode- rada del DH con los niveles de lactato, por lo cual po- dría ser útil como marcador de acidosis metabólica y ayudar en el diagnóstico diferencial de la misma, pero no sustituir completamente al lactato sérico.
La causa por la que el DH no presentó una mejor relación pueden estar relacionada con la naturaleza multifactorial de las alteraciones acido-base, espe- cialmente de la acidosis metabólica. La acidosis metabólica puede ser inducida por factores distintos del lactato. Es conocido que la aproximación derivada de la ecuación de Henderson-Hasselbalch, tiene limitaciones al no tomar en cuenta factores como la albúmina, ni el efecto de los llamados iones fuertes en su modelo y por tanto su papel de valoración puede no ser completo especialmente en pacientes críticos donde las alteraciones de estos factores pueden ser de importancia. El lactato también de- pende de factores relacionados con la disminución de su aclaramiento o su aumento de producción, el cual no siempre está relacionado con hipoxia tisular, ni con la acidosis metabólica. En pacientes críticos una gran cantidad de lactato puede provenir de
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Figura 3. Nube de datos y recta de regresión, para la correlación entre el Delta Hidrogenión (DH) y el lactato sérico, según niveles de DH: elevado (≥5 mmol/L) y normal.
fuentes aeróbicas mediadas por inflamación (por ejemplo, glicólisis acelerada e inhibición de la piruvato deshidrogenasa, entre otros) [13]. Las intoxicaciones de cualquier origen, incluyendo por alcohol metílico y etílico, o fármacos como metformina y otros, pueden tener efectos importantes en el metabolismo celular mitocondrial y constituyen en si fuentes exógenas de ácidos metabólicos. Además, los niveles de lactato pueden incrementarse por situaciones distintas a la hipoperfusión, ta- les como la elevación de catecolaminas endógenas, la injuria pulmonar aguda y la disfunción hepática. La imposibilidad de definir con precisión el origen y naturaleza de los hidrogeniones metabólicos y del lactato, el mismo punto de corte utilizado en este estudio para el DH en base a la bibliografía disponible [1, 2, 6, 7] y el número de pacientes finalmente disponibles con mediciones de lactato, son aspectos que pueden haber afectado el poder de discriminación de la prueba y ser condicionantes de los resultados obtenidos.
Algunos trabajos han probado varios marcadores como predictores del lactato y hasta la fecha han demostrado tener una discreta utilidad. Por otra parte, en un estudio que com- paró diferentes alternativas, se halló una correlación significa- tiva entre el DH con otros parámetros del estado ácido base tales como el EB y con el lactato demostró un comportamiento variable dependiendo del grupo de pacientes analizado, al- canzando significancia únicamente en el grupo de pacientes con trauma [6]. Los niveles de correlación en este grupo fueron algo menores que los hallados en nuestro estudio. Otros autores
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han probado la correlación entre distintos mar- cadores de acidosis metabólica con el lactato, reportando valores similares a los obtenidos en nuestro estudio. Así, en un estudio que evaluó el EB, la brecha aniónica causada por aniones no medidos (BAanm) y la brecha aniónica (BA), se encontró una correlación significativa con el lactato (r2= 0.21 y p<0.0001, r2= 0.30 y p<0.0001, r2= 0.31 y p<0.0001, respectivamente) [14]. Otra investigación evaluó los mismos indicadores, hallando también una escasa correlación con el lactato aunque igualmente significativa para el EB (r2= 0.27; p=0.025), BA (r2= 0.41; p<0.001) y BAanm (r2= 0.55; p=0.0001) [15].
En conclusión, aunque los niveles elevados de hidrogeniones metabólicos valorados a través del DH se han descrito relacionados con la acido- sis metabólica y esta aproximación se ha usado con entusiasmo en otros países, en este estudio se encontró una moderada correlación entre el DH y el lactato sérico. El DH podría ser usado sólo como un complemento al acercamiento diagnóstico habitual de la condición ácido- base, para identificar a pacientes críticamente enfermos con trastornos metabólicos, pero no es posible recomendar su uso como sustituto de la cuantificación de lactato sérico.
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Conflictos de interés
Los autores declaran no poseer conflictos de interés.
Financiamiento
Estudio autofinanciado.
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