Emogasanalisi - Medicina d'Urgenza

In questa sessione tratteremo nel dettaglio come effettuare e, successivamente, come interpretare un'emogasanalisi.

Come effettuare un'emogasanalisi

• Emogasanalisi radiale
  

• Emogasanalisi brachiale
  

• Emogasanalisi femorale
  

• Emogasanalisi ecoguidata
  

Emogasanalisi Radiale

Croce e delizia di ogni tirocinante, il prelievo arterioso, come molti di voi sapranno, genera sempre un po' d'ansia poichè viene considerato un prelievo doloroso. In realtà se effettuato correttamente provoca nel paziente un dolore molto simile, se non minore, all'incannulazione venosa di un vaso.
Esaminiamo nel dettaglio la tecnica d'esecuzione.
La parte più importante è la palpazione del polso arterioso che deve rispettare alcuni parametri:
1) Le dita devono essere poste perpendicolari alla cute, cioè "a martelletto" per ridurre la superficie di contatto con la stessa e localizzare meglio la pulsazione.
2) Quando si appoggiano le dita sul polso del paziente si sente quasi sempre una pulsazione (a meno che il paziente non sia ipoteso) ma si fa sempre un po' fatica a capire dove pungere con esattezza. Per capire il punto giusto dovete trovare il "punto di massima pulsazione" dell'arteria. Per far questo è necessario sollevare le dita e spostarle "avanti e indietro" come nel filmato fino a fare sparire la pulsazione dell'arteria prima da una parte e poi dall'altra. In questo modo sarete in grado di trovare con maggiore chiarezza il punto dove l'arteria "pulsa di più" e sarete pronti a pungere. Per una maggiore precisione del punto di inserzione dell'ago potrete collocare il "punto di massima pulsazione" tra il polpastrello e l'unghia (vedi filmato)

Ora siete pronti a passare alla fase successiva, prendete la siringa. E' importante ricordare che la fase più delicata del prelievo arterioso, che è quella che ne determinerà una buona riuscita, risiede nella palpazione del polso per trovare il punto di massima pulsazione. Impiegate tutto il tempo che vi serve per palpare e mezzo secondo a pungere. Pungere "alla cieca" sperando nel miracolo del Dio Emogasanalizzatore generalmente non porta buoni frutti, in particolare per quanto riguarda il dolore del paziente.
Si deve pungere nella porzione prossimale del polso, possibilmente non oltre i 3-4 cm dalla piega della mano. Questo perchè in questo punto l'arteria passa attraverso due legamenti del polso, il legamento palmare ed il legamento trasverso del carpo, che la rendono meno "mobile" e "scivolosa" (fig. 1).


Fig 1. Dove pungo?

Posizionate l'ago a 45° (o a 20-30° se sentite l'arteria molto superficiale es. nel paziente anziano cachettico) ed inserite l'ago rapidamente per ridurre il dolore. Per rimanere su quest ultimo tema, evitate di dire al paziente "questo prelievo è un po' doloroso": anticipare il dolore genera ansia e amplifica la sensazione dolorosa. Avvertite semplicemente che state per fare un prelievo di sangue arterioso, proprio come si fa prima di una banale venipuntura. Il dolore in genere è provocato da tentativi ripetuti di puntura attraverso i tendini dei muscoli dell'avambraccio (il tendine del flessore del carpo ed il tendine del flessore lungo del pollice).

E' difficile colpire il "nervo" poichè quest ultimo, il nervo mediano, passa al centro del polso ed è ben distante dall'arteria radiale. Se riuscirete ad inserire l'ago al primo colpo sarà il paziente stesso a rassicurarvi sul fatto che siete stati bravi.

Interpretazione dell'Emogasanalisi

Esistono diversi approcci all'interpretazione dell'emogasanalisi. Il metodo classico prevede il confronto tra bicarbonato ed anidride carbonica al fine di comprendere le alterazioni del pH. Esiste, tuttavia, un altro metodo detto di Stewart, che considera invece la differenza tra ioni forti (SID - Strong Ion Difference) e gli acidi deboli (Atot - Total Weak Acid) per interpretare le alterazioni del pH.
In questa sessione utilizzeremo il metodo classico, più semplice e versatile, per quanto meno affascinante.

Per l'interpretazione utilizzereremo il metodo ALS (Advanced Life Support) dell'IRC (Italian Resuscitation Council) che prevede un approccio in cinque passi, modificato (aggiungeremo il 6° step):
1) Valutare il paziente
2) Valutare l'ossigenazione (pO2)
3) Valutare il pH
4) Valutare l'anidride carbonica (pCO2)
5) Valutare il bicarbonato (HCO3)
6) Valutare il compenso atteso (disturbi semplici e complessi)

1) Valutare il paziente
Le condizioni cliniche del paziente ed il dato anamnestico sono i primi elementi da considerare prima di cimentarsi nella diagnosi. La presenza di acidosi respiratoria cronica (BPCO) e/o la presenza di condizioni che si associano ad alcalosi respiratoria cronica (es. gravidanza) sono elementi necessari al fine di calcolare il compenso corretto. Inoltre, conoscere la storia clinica del paziente, aiuta nella diagnosi. Ad esempio un paziente che abbia superato una fase di arresto continuo avrà un'elevata probabilità di avere un'acidosi metabolica lattica mentre un paziente ventilato eccessivamente potrà presentare una alcalosi respiratoria iatrogena.

2) Valutare l'ossigenazione
Il valore di pO2 è il secondo dato da valutare poichè un paziente ipossiemico non correttamente trattato andrà incontro a complicanze molto rapidamente. Il valore di pO2 riscontrato deve essere sempre confrontato con la percentuale di ossigeno che il paziente sta respirando. Per capire meglio quest'ultima affermazione facciamo un esempio. Consideriamo la seguente emogas in tre tipologie di pazienti differenti:

pH = 7,45 (vn 7,35 - 7,45)
pO2 = 85 mmHg (vn > 60)
pCO2 =  37 mmHg (vn 35-45)
HCO3 = 23 mEq/l (vn 22-26)
SaO2 = 95%

Paziente 1: ragazzo di 24 anni che si presenta per sensazione di dispnea. In anamnesi nessuna patologia di rilievo, non assume farmaci, non farmacoallergia. Presenta ultimamente periodo stressante (esami universitari). Emogas effettuata in aria ambiente (FiO2 = 21%).
Paziente 2: donna di 78 anni giunta in Pronto Soccorso per febbre e tosse da alcuni giorni. Al momento della emogas respirava ossigeno in ventimask 35%.
Paziente 3: ragazzo di 32 anni. Politrauma dinamica maggiore (motociclista sbalzato). L'emogas viene effettuata con ossigeno in reservoir (FiO2 = 85%).

Il primo passo da fare è valutare il paziente. E' chiaro che il 3° paziente avrà una peggiore ossigenazione dei tessuti periferici rispetto al 1° paziente nonostante i valori di pO2 siano gli stessi. A buon senso si capisce, infatti, che avere una pO2 di 85 mmHg respirando in aria ambiente è molto meglio che avere lo stesso valore respirando ossigeno in alta percentuale. C'è modo di quantificare questa differenza? Ovviamente sì, mediante il rapporto P/F. Il rapporto P/F si calcola dividendo la pO2 arteriosa per la FiO2 respirata.

l valori di riferimento sono i seguenti:
P/F > 300: normale
P/F 200-300: insufficienza respiratoria moderata
P/F < 200: insufficienza respiratoria grave

Rivalutando i 3 pazienti alla luce del P/F avremo:

1) pO2 = 85 mmHg, FiO2 = 21% (aria ambiente). P/F = 85/0,21 = 404 (normale)
2) pO2 = 85 mmHg, FiO2 = 35% . P/F = 85/0,35 = 242 (insufficienza respiratoria moderata)
3) pO2 = 85 mmHg, FiO2 = 85% . P/F = 85/0,85 = 100 (insufficienza respiratoria grave)

3) Valutare il pH
Il valore di pH normale è compreso tra 7,35 e 7,45 e riflette la concentrazione di acidi [H+] nel sangue. Mantenere il pH entro questi valori è fondamentale per un corretto funzionamento del organismo. Gli enzimi, infatti, sono proteine e la conformazione di queste ultime, dalla quale dipende il corretto funzionamento, è correlato strettamente al valore di pH. Il pH è detto acido se è inferiore a 7,35 mentre è detto alcalino se è maggiore di 7,45.

Il pH dipende dalla concentrazione di pO2 e di HCO3 come si può desumere dall'equazione di Henderson-Hasselbalch:

                    [HCO3-]
pH = 6,1 +  --------------
                  k x [pCO2]

k è il coefficiente di solubilità della CO2.

Più elevato sarà il valore di HCO3- (numeratore) più alto sarà il valore del pH (alcalosi), mentre più alto il valore di pCO2 (denominatore) più basso sarà il valore di pH (acidosi). Per gli stessi motivi matematici, bassi valori di HCO3- causeranno acidosi, mentre bassi valori di pCO2 determineranno alcalosi.
Dal pH capiamo se il paziente è in equilibrio oppure no. Quanto più si discosta tale valore dalla normalità, tanto più il paziente sarà in condizioni critiche.

4) Valutare la pCO2
L'anidride carbonica rappresenta il prodotto finale del catabolismo tissutale. Dai tessuti l'anidride carbonica viene trasportata, all'interno dei globuli rossi, ai polmoni e qui viene eliminata attraverso la respirazione. La rimozione della CO2 prodotta dipende pertanto dalla capacità del sangue di arrivare dai tessuti al polmone (portata cardiaca) e dalla capacità del polmone di eliminare l'anidride carbonica (diffusione e ventilazione).
Se si verifica un accumulo di pCO2, ad esempio per una diminuzione della ventilazione polmonare, avremo un'acidosi, mentre nel caso contrario si verificherà un'alcalosi. Dal momento che il responsabile di tale alterazione è il polmone, si parlerà di acidosi o alcalosi respiratoria.
Cerchiamo di capire meglio perchè un accumulo di pCO2 determina acidosi mentre una eccessiva eliminazione determina alcalosi.
Per fare ciò dobbiamo conoscere l'equazione che regola il sistema tampone dei bicarbonati:

                  H20 + CO2  = [H+] + [HCO3-]

Se aumenta la concentrazione di CO2, ad esempio perchè il paziente ipoventila, avremo uno spostamento dell'equilibrio della formula verso destra, con una maggiore produzione di H+ e HCO3- in maniera uguale (equimolare). I più scaltri di voi si chiederanno: "benissimo, allora come fa a svilupparsi acidosi dal momento che si formano in egual misura ioni H+ e HCO3- ?". Ciò è dovuto dal fatto che la concentrazione di ioni HCO3- è 1000000 di volte superiore a quella degli ioni H+.

Quindi ogni incremento avverrà in questa proporzione (esempio semplificativo):

                     [H+]      [HCO3-]

+1 CO2             1           1000001
+2 CO2             2           1000002
+3 CO2             3           1000003
+4 CO2             4           1000004
+5 CO2             5           1000005

Se la CO2 aumenta di 5 volte la concentrazione di H+ aumenta in maniera sproporzionata rispetto all'HCO3-, rispetto al suo valore basale, determinando acidosi. Una diminuzione della CO2 provocherà, invece, alcalosi per meccanismo contrario.

Di fronte ad alterazioni del pH la prima cosa che dobbiamo fare è capire se tale disordine è dovuto ad un'alterazione dei valori di pCO2, in altre parole dobbiamo capire se il disordine primario è respiratorio o meno.

- Se il pH è < 7,35 (acidosi) ed i valori di pCO2 sono elevati (> 45 mmHg) ci troviamo di fronte ad acidosi respiratoria, cioè il disordine primario che ha causato la diminuzione del pH è l'aumento della CO2.
- Se il pH è > 7,45 (alcalosi) ed i valori di pCO2 sono bassi (< 35 mmHg) ci troviamo di fronte ad alcalosi respiratoria, cioè il disordine primario che ha causato l'aumento del pH è la diminuzione della CO2.

Se una delle due suddette condizioni fosse veritiera e quindi aveste fatto diagnosi di acidosi o alcalosi respiratoria, saltate il punto 5 e passate al punto 6.
Nel caso in cui fossero, invece, disattese le suddette ipotesi (es pH < 7,35 e pCO2 bassa o pH > 7,45 con pCO2 elevata) passare al punto 5.

5) Valutare l'HCO3-
Il bicarbonato rappresenta il maggior sistema tampone dell'organismo. Il compito di un tampone è quello di ridurre al minimo le variazioni di [H+]. Una delle maggiori fonti di [H+] deriva dal catabolismo degli alimenti.

Alimenti --> [H+] + HCO3- --> CO2 + H20 (polmone)
                                |------ > Rene      

I tamponi rappresentano un mezzo molto efficace, ma temporaneo, per rimuovere gli [H+] dall'organismo. Perchè un sistema tampone sia efficiente è necessario che sia presente in grande quantità e che sia rigenerabile ed il bicarbonato presenta entrambe queste caratteristiche.
Se l'eccesso di [H+] non viene eliminato attraverso i sistemi tampone, si lega con le proteine dell'organismo alterandone la morfologia e quindi la funzione (processo che in tempi più o meno brevi porta a morte cellulare).

- Se il pH è < 7,35 (acidosi) ed i valori di HCO3- sono bassi (< 22 mEq/l) ci troviamo di fronte ad acidosi metabolica, cioè il disordine primario che ha causato la diminuzione del pH è una perdita di bicarbonato (es. diarrea) o un aumento di acidi che consumano il sistema tampone bicarbonato (es. chetoacidosi diabetica) facendo diminuire la concentrazione di HCO3- sierico.
- Se il pH è > 7,45 (alcalosi) ed i valori di HCO3- sono elevati (> 26 mEq/l) ci troviamo di fronte ad alcalosi metabolica, cioè il disordine primario che ha causato l'aumento del pH è un aumento di bicarbonato (es. iatrogeno) oppure una perdita di acidi (es. vomito).

6) Valutare il compenso atteso (disturbi semplici e complessi)
Arrivati a questo punto dovreste essere in grado di sapere se vi trovate di fronte ad una acidosi (o alcalosi) respiratoria o metabolica cioè dovete conoscere il disturbo primario. Se così non fosse ripercorrete i punti da 1 a 5.
Stabilito il disturbo primario è necessario calcolare il compenso atteso. Ad ogni alterazione dell'equilibrio acido-base, infatti, l'organismo risponde con un compenso in direzione contraria per mantenere la neutralità del pH necessaria per un corretto funzionamento cellulare ed il grado di compenso può essere calcolato attraverso semplici formule matematiche.
Se il compenso atteso è rispettato ci troveremo di fronte ad un disturbo semplice (ed. acidosi respiratoria acuta), in caso contrario ci troveremo di fronte ad un disturbo complesso (ed. acidosi respiratoria acuta su cronica, o acidosi metabolica associata ad acidosi respiratoria). Vediamo ora come calcolare i compensi nei vari disturbi primari.

In caso di acidosi respiratoria, disturbo caratterizzato da un aumento della pCO2, l'organismo reagisce rigenerando una maggiore quota di bicarbonato a livello renale. Questo meccanismo inizia appena il pH scende sotto i valori ottimali ma impiega alcuni giorni per attivarsi al massimo. L'incremento atteso  dell'HCO3- è di 1 mEq/l per ogni incremento di 10 mmHg di pCO2 in fase acuta e di 3,5 mEq/l per ogni incremento di 10 mmHg di pCO2 in fase cronica (cioè se l'acidosi respiratoria perdura oltre i 2-3 giorni).

L'acidosi respiratoria si manifesta quando si verifica un accumulo di pCO2 e ciò si verifica per patologie che possono verificarsi in qualsiasi anello della catena ventilatoria:

- Centrale (farmaci, stroke cerebri, trauma cranico, infezioni cerebrali)
- Vie Aeree (ostruzione, asma, BPCO)
- Parenchima (enfisema, ARDS, polmonite multilobare, edema polmonare acuto)
- Neuromuscolare (distrofia)
- Pleura/parete (PNX, versamento pleurico massivo)

In caso di alcalosi respiratoria, disturbo caratterizzato da una diminuzione della pCO2, l'organismo reagisce eliminando una quota di bicarbonato a livello renale. Questo meccanismo inizia appena il pH sale al di sopra dei valori ottimali ma impiega alcuni giorni per attivarsi al massimo. La diminuzione attesa  dell'HCO3- è di 2 mEq/l per ogni decremento di 10 mmHg di pCO2 in fase acuta e di 5 mEq/l per ogni decremento di 10 mmHg di pCO2 in fase cronica (cioè se l'alcalosi respiratoria perdura oltre i 2-3 giorni).

L'alcalosi respiratoria si manifesta quando si verifica una diminuzione della pCO2 e ciò si verifica in caso di iperventilazione:

- Stimolazione del sistema nervoso centrale (ansia, psicosi, febbre, stroke, infezioni, neoplasia, trauma, dolore)
- Ipossia (elevate altitudini, polmonite, edema polmonare, anemia severa)
- Farmaci e ormoni (gravidanza/progesterone, salicilati)
- Stimolazione dei recettori toracici (versamento pleurico, insufficienza cardiaca, embolia polmonare)
- Altre cause (sepsi, insufficienza epatica, iperventilazione meccanica, esposizione al caldo, recupero di acidosi metabolica).

In caso di acidosi metabolica, disturbo caratterizzato da un aumento della concentrazione di [H+] o da una perdita di HCO3, l'organismo reagisce eliminando acidi volatili, cioè pCO2, mediante un aumento della ventilazione. Questo meccanismo si attiva rapidamente e si protrae nel tempo sino a quando si instaura stanchezza dei muscoli respiratori (non è prevista una fase cronica del compenso, come accade a livello renale). La diminuzione attesa della pCO2 è di 1,2 mmHg per ogni decremento di 1 mEq/l di HCO3.

Per capire se l'acidosi è provocata da un aumento della quota acida o da una perdita di bicarbonati dobbiamo introdurre il concetto di gap anionico (AG).

Gap anionico letteralmente significa disavanzo anionico, cioè disavanzo di ioni a carica negativa. Nel nostro organismo le cariche positive (cationi) devono essere uguali a quelle negative (anioni) per mantenere l'elettroneutralità. Le principali cariche positive sono date dal sodio (Na+) e dal potassio (K+) mentre le principali cariche negative sono date dal cloro (Cl-) e dal bicarbonato (HCO3-).
Se nel soggetto sano proviamo a sottrarre gli anioni ai cationi ci accorgiamo che il risultato non è zero, come ci si potrebbe aspettare.

AG = Cationi - Anioni = (Na + K) - (Cl + HCO3) = (140 + 4) - (104+25) = 15 (vn < 12-16)
(alcuni Autori preferiscono non considerare il potassio, in questo caso considerare il valore normale di AG = 12)

Il valore di AG rappresenta la quota di anioni che normalmente non vengono misurati negli esami sierici (proteine, solfati, fosfati). Se tali valori fossero misurati la differenza tra cationi e anioni sarebbe zero.

Vediamo ora come si modifica l'AG in corso di acidosi metabolica.

Se l'acidosi è provocata da un aumento della quota acida, l'acido aggiunto si dissocia in [H+] e nel suo anione corrispondente [A-]. Lo ione idrogeno reagisce con il tampone bicarbonato [HCO3] riducendone così la quantità e l'anione [A-] ne prende il posto garantendo così l'elettroneutralità. Un esempio pratico è dato dall'acidosi lattica.

Ipossia --> Acido Lattico = [H+] + [Lattato-] --> HCO3 + [H+] + [Lattato-] = H2O + CO2 + [Lattato-]

Assumiamo di aggiungere una quota di lattato in grado di ridurre HCO3- dal valore normale di 25 mEq/l a 15 mEq/l. La riduzione di HCO3 si farà sentire nell'equazione del calcolo dell'AG:

AG = Cationi - Anioni = (Na + K) - (Cl + HCO3) = (140 + 4) - (104+15) = 25 (vn < 12-16)

L'acidosi metabolica a GAP aumentato è dovuta ad un aumento della quota acida:

- Chetoacidosi (diabetica, alcolica, digiuno)
- Acidosi lattica
- Insufficienza renale (aumenta la quota di acidi non titolabili)
- Intossicazioni (metanolo, glicole etilenico, salicilati, paraldeide)

Se l'acidosi metabolica è provocata da una perdita di bicarbonato, invece, il rene reagirà aumentando il riassorbimento di cloro (Cl-) poichè l'elettroneutralità deve essere sempre rispettata. Assumiamo di perdere una quota di bicarbonato di 10 mEq/l. Il rene reagirà riassorbendo circa 10 mg/dl di cloro per garantire l'elettroneutralità. Vediamo cosa succede nell'equazione del calcolo di AG.

AG = Cationi - Anioni = (Na + K) - (Cl + HCO3) = (140 + 4) - (114+15) = 15 (vn < 12-16)

L'acidosi metabolica a GAP normale (o ipercloremica) è dovuta ad una perdita di bicarbonati:

- Perdita gastroenterica di HCO3 (diarrea, ureteroenterostomia, fistola pancreatica)
- Perdita renale di HCO3 (acidosi tubulare renale, iperparatiroidismo, inibitori dell'anidrasi carbonica)
- Ipoaldosteronismo
- Somministrazione di grandi quantità di soluzione fisiologica (NaCl): l'aumento di cloro dermina perdita di bicarbonato per garantire l'elettroneutralità.

In caso di alcalosi metabolica, disturbo caratterizzato da una perdita di [H+] o da un aumento di HCO3, l'organismo reagisce trattenendo, nel limite del possibile acidi volatili, cioè pCO2, mediante una diminuzione della ventilazione. Questo meccanismo è stabile e non prevede una fase cronica del compenso, come accade a livello renale.

L'alcalosi metabolica trova le sue cause nelle seguenti condizioni:

- somministrazione di bicarbonato (milk-alcali sindrome, somministrazione di HCO3 ev)
- A VCE (volume extracellulare) ridotto: vomito, SNG, adenoma villoso, diuretici, stati edematosi
- A VCE aumentato: iperaldosteronismo, cushing, liquirizia
- Cause genetiche (Liddle, Bartter, Gitelman)

N.B. difficilmente il compenso è in grado di normalizzare il valore del pH. La presenza di pH normale deve far pensare alla presenza di disturbo misto sovrapposto.

Divertiamoci ora a mettere in pratica ciò che abbiamo imparato.

Caso Clinico 1

Uomo di circa 30 anni trovato privo di coscienza in un parco, in prossimità del paziente veniva rilevato un laccio emostatico ed una siringa da insulina. Obiettivamente sono presenti multipli segni di venipuntura a livello degli avambracci. Non evidenti segni di traumatismo. PA 90/60. FC (frequenza cardiaca): 65/min. FR (frequenza respiratoria): 7/min. SaO2 94% (Reservoir FiO2 85%). GCS 10/15 (e2v2m5).

1 step: come sta il paziente? Il paziente è in uno stato di coma verosimilmente secondario a dosaggio eccessivo di oppiacei. Non possono essere escluse altre sostanze di abuso concomitanti (alcool, benzodiazepine, altro). Non sono presenti segni di traumatismo. La funzione cardiaca e respiratoria sono depresse. Mi attendo bassi valori di pO2 e alti valori di pCO2 secondari ad ipoventilazione centrale da intossicazione di oppiacei.

Viene effettuata un'emogas in saletta emergenza (ossigenoterapia in corso con reservoir, FiO2 85%)

pH = 7,22
pO2 = 85 mmHg
PCO2 = 70 mmHg
HCO3 = 28 mEq/l
SaO2 = 94%

2 step: valutare pO2. Ad una prima occhiata sia i valori di pO2 che di saturazione sembrano nella norma. In realtà il paziente sta respirando ossigeno ad alto flusso e per capire l'eventuale presenza di insufficienza respiratoria è necessario valutare il P/F.

P/F = 85/0,85 = 100 (vn > 300) è presente una grave insufficienza respiratoria che deve essere risolta in tempi brevi.

3 step: valutare il pH. E' presente un'acidosi poichè il pH è < 7,35.

4 step: valutare la pCO2. E' presente un incremento dei valori di pCO2 poichè il valore riscontrato è > 45 mmHg. Il disturbo primario è un'acidosi respiratoria. Saltiamo direttamente al punto 6.

5 step: valutare i valori di HCO3. Non necessario al momento poichè è già stata trovata la causa del disturbo primario.

6 step: valutare il compenso atteso. La pCO2 è incrementata di 30 mmHg rispetto al valore medio (70 - 40 = 30). Ci attendiamo un aumento di 1 mEq/l x 3 = 3 mEq/l del HCO3 rispetto al suo valore medio (si utilizza come riferimento 25 mEq/L) in caso di disturbo acuto poichè la pCO2 è aumentata di 3 volte 10. Ci aspettiamo un incremento di 3,5 x 3 = 10,5 mEq/l se il disturbo è cronico.
Valore HCO3 atteso in acuto: 25 + 3 = 28 mEq
Valore HCO3 atteso in cronico: 25 + 10,5 = 35,5 mEq/l
Confrontando con il nostro valore (28 mEq) possiamo fare diagnosi di disturbo semplice: ACIDOSI RESPIRATORIA ACUTA

DECORSO CLINICO: Il paziente viene trattato con 1 fiala di naloxone ev e 2 fiale di naloxone intramuscolo (per garantire un effetto più duraturo), con piena ripresa dello stato di coscienza e normalizzazione completa dei valori emogasanalitici in circa 20 minuti. Non si è resa necessaria intubazione orotracheale.

Caso Clinico 2

Paziente di 78 anni affetto da BPCO severa (diagnosticata con spirometria) seguito in ambiente pneumologico in terapia con broncodilatatori per via inalatoria e cortisonici per via inalatoria e per os. Si reca in Pronto Soccorso per dolore toracico di tipo puntorio che aumenta con i colpi di tosse. Riferisce di essere caduto a terra 10 giorni fa riportando trauma del costato. All'obiettività lieve dolenzia a livello della 5 costa dx, non si avvertono scrosci. PA 120/80. FC 70/r. SaO2 91%. FR 14/min. L'ECG è nella norma.

1 step: come sta il paziente? Il paziente presenta una toracoalgia aspecifica verosimilmente secondaria a frattura/infrazione costale. Le condizioni cliniche sono buone, la frequenza respiratoria nella norma e saturimetria nei limiti inferiori verosimilmente in rapporto alla condizione nota di BPCO. Ci aspettiamo i segni di una possibile ipoventilazione antalgica secondaria al trauma. Essendo passati 10 giorni il rene dovrebbe aver già instaurato un buon compenso.

Viene effettuata un'emogas (aria ambiente):

pH = 7,31
pO2 = 62 mmHg
PCO2 = 80 mmHg
HCO3 = 39 mEq/l
SaO2 = 91 %

2 step: valutare pO2. I valori di pO2 e di saturazione sono ai limiti inferiori della norma. Il P/F risulta lievemente diminuito:

P/F = 62/0,21 = 295 (vn > 300)

Il paziente potrebbe giovarsi di ossigenoterapia a basso flusso (i.e. occhialini 1-2 l/min) anche se, in considerazione della patologia di base e dei valori di pCO2, anche un approccio più consevativo è probabilmente più sicuro.

3 step: valutare il pH. E' presente un'acidosi poichè il pH è < 7,35.

4 step: valutare la pCO2. E' presente un incremento dei valori di pCO2 poichè il valore riscontrato è > 45 mmHg. Il disturbo primario è un'acidosi respiratoria. Saltiamo direttamente al punto 6.

5 step: valutare i valori di HCO3. Non necessario al momento poichè è già stata trovata la causa del disturbo primario.

6 step: valutare il compenso atteso. La pCO2 è incrementata di 40 mmHg rispetto al valore medio (80 - 40 = 40). Ci attendiamo un aumento di 1 mEq/l x 4 = 4 mEq/l del HCO3 rispetto al suo valore medio (si utilizza come riferimento 25 mEq/L) in caso di disturbo acuto poichè la pCO2 è aumentata di 4 volte 10. Ci aspettiamo un incremento di 3,5 x 4 = 14 mEq/l se il disturbo è cronico.
Valore HCO3 atteso in acuto: 25 + 4 = 29 mEq
Valore HCO3 atteso in cronico: 25 + 14 = 39 mEq/l
Confrontando con il nostro valore (39 mEq) possiamo fare diagnosi di disturbo semplice: ACIDOSI RESPIRATORIA CRONICA

DECORSO CLINICO: Vengono effettuati Rx emicostato + Rx torace che confermano il sospetto clinico di infrazione della V costa dx in assenza di lesioni pleuro-parenchimali aventi carattere di attività. Non PNX.  Il paziente viene dimesso con terapia analgesica piena (PARACETAMOLO 1000 MG 1 COMPRESSA OGNI 8 ORE PER 7-10 GIORNI, IN CASO DI NECESSITA' 20 GOCCE DI TRAMADOLO PER BOCCA RIPETIBILI 2 VOLTE AL GIORNO) e reinviato al Curante con il consiglio di effettuare visita pneumologica in tempi brevi.

Caso Clinico 3

Paziente di 20 anni condotta in Pronto Soccorso per evidente stato di agitazione. Non assume farmaci. Storia di ansia nota da qualche mese. Le mani appaiono chiuse ed i polsi flessi, la paziente riferisce di non riuscirle ad aprire. E' poco disposta al dialogo, piange ed urla ed è presente evidente stato di agitazione. PA 150/90, FC 120/min (ritmo sinusale all'ECG), FR 30/min, SaO2 100% (AA, Aria Ambiente).

1 step: come sta la paziente? La paziente è probabilmente affetta da crisi acuta d'ansia con iperventilazione secondaria (sospetto rafforzato dalla presenza di "mani ad ostetrico" tipiche di tale alterazione. Ci aspettiamo valori alti di pO2 e bassi valori di pCO2 in relazione ad un aumento della ventilazione. Potrebbe coesistere un'intossicazione volontaria sovrapposta (es. stupefacenti eccitanti o alcool) che in questo momento non è possibile indagare.

Viene effettuata un'emogas (aria ambiente):

pH = 7,64
pO2 = 120 mmHg
PCO2 = 20 mmHg
HCO3 = 21 mEq/l
SaO2 = 100 %

2 step: valutare pO2. I valori di pO2 e di saturazione sono nettamente aumentati. Il P/F risulta elevato:

P/F = 120/0,21 = 571 (vn > 300)

3 step: valutare il pH. E' presente un'alcalosi poichè il pH è > 7,45.

4 step: valutare la pCO2. E' presente una diminuzione dei valori di pCO2 poichè il valore riscontrato è < 35 mmHg. Il disturbo primario è un'alcalosi respiratoria. Saltiamo direttamente al punto 6.

5 step: valutare i valori di HCO3. Non necessario al momento poichè è già stata trovata la causa del disturbo primario.

6 step: valutare il compenso atteso. La pCO2 è diminuita di 20 mmHg rispetto al valore medio (40 - 20 = 20). Ci attendiamo una diminuzione di 2 mEq/l x 2 = 4 mEq/l del HCO3 rispetto al suo valore medio (si utilizza come riferimento 25 mEq/L) in caso di disturbo acuto poichè la pCO2 è diminuita di 2 volte 10. Ci aspettiamo una diminuzione di 5 x 2 = 10 mEq/l se il disturbo è cronico.
Valore HCO3 atteso in acuto: 25 - 4 = 21 mEq
Valore HCO3 atteso in cronico: 25 - 10 = 15 mEq/l
Confrontando con il nostro valore (21 mEq) possiamo fare diagnosi di disturbo semplice: ALCALOSI RESPIRATORIA ACUTA

DECORSO CLINICO: Si invita la paziente a respirare all'interno di un guanto per ottenere un re-breathing dell'anidride carbonica al fine di riportarla a valori ottimali. La paziente si divincola affermando di sentirsi soffocare. Viene reperito un accesso venoso e somministrato DIAZEPAM 10 mg in soluzione fisiologica 100 ml per via endovenosa che determina sedazione e normalizzazione dei valori di emogas nel giro di 20-30 minuti. Al risveglio la paziente conferma di aver avuto una crisi d'ansia in seguito a diverbio con il fidanzato. Riferisce di essere in cura da uno psicanalista e nega assunzione di sostanze stupefacenti. Dopo un periodo di osservazione viene dimessa ed inviata al Centro di Salute Mentale di appartenenza territoriale.


Caso Clinico 4

Paziente di 27 anni, primigravida alla 32ma settimana, condotta in Pronto Soccorso per ipotensione ed astenia. Non assume farmaci. Da qualche giorno si alimenta poco per nausea. Asintomatica al momento della visita, obiettività nella norma. PA 90/60, FC 95/min (ritmo sinusale all'ECG), FR 23/min, SaO2 97% (AA, Aria Ambiente).

1 step: come sta la paziente? Il quadro della paziente non è chiaro, è ipotesa e lievemente tachicardica. Ciò potrebbe essere legato unicamente alla disidratazione e alla ipoalimentazione, ma potrebbe sottendere anche cause più importanti come un sanguinamento occulto. Per tale motivo si opta per un'emogasanalisi al fine di ottenere un dato rapido di emoglobina (valore che si ottiene di routine nei moderni emogasanalizzatori)

Viene effettuata un'emogas (aria ambiente):

pH = 7,47
pO2 = 87 mmHg
PCO2 = 28 mmHg
HCO3 = 19 mEq/l
SaO2 = 97 %
Hb = 12,9 g/dl

2 step: valutare pO2. I valori di pO2 e di saturazione sono nella norma, come pure il P/F

P/F = 87/0,21 = 414 (vn > 300)

3 step: valutare il pH. E' presente un'alcalosi poichè il pH è > 7,45.

4 step: valutare la pCO2. E' presente una diminuzione dei valori di pCO2 poichè il valore riscontrato è < 35 mmHg. Il disturbo primario è un'alcalosi respiratoria. Saltiamo direttamente al punto 6.

5 step: valutare i valori di HCO3. Non necessario al momento poichè è già stata trovata la causa del disturbo primario.

6 step: valutare il compenso atteso. La pCO2 è diminuita di 12 mmHg rispetto al valore medio (40 - 28 = 12). Ci attendiamo una diminuzione di 2 mEq/l x 1,2 = 2,4 mEq/l del HCO3 in caso di disturbo acuto poichè la pCO2 è diminuita di 1,2 volte 10. Ci aspettiamo una diminuzione di 5 x 1,2 = 6 mEq/l se il disturbo è cronico.

Valore HCO3 atteso in acuto: 25 - 2,4 = 22,6 mEq
Valore HCO3 atteso in cronico: 25 - 6 = 19 mEq/l
Confrontando con il nostro valore (19 mEq) possiamo fare diagnosi di disturbo semplice: ALCALOSI RESPIRATORIA CRONICA

Le pazienti gravide sono un ottimo esempio di alcalosi respiratoria cronica che è determinata dagli effetti del progesterone che stimola la ventilazione minuto.

DECORSO CLINICO: Viene effettuata una visita ginecologica (con eco transvaginale) risultata nella norma. La paziente viene trattenuta in osservazione breve e trattata con infusione di soluzione fisiologica attraverso la quale si è assistito ad un incremento dei valori pressori ed una diminuzione della frequenza e remissione della sintomatologia. Il controllo dell'emoglobina dopo 12 ore era stabile. La paziente viene dimessa.

Caso Clinico 5

Uomo di 21 anni condotto dall'ambulanza in Pronto Soccorso per febbre associata ad obnubilazione. In anamnesi nulla di rilevante, i familiari riferiscono che nell'ultimo periodo beveva molta acqua ed urinava spesso ma che tale stranezza era migliorata con la comparsa della febbre. Condotto poichè dormiva troppo e non si svegliava. PA 90/60. FC: 115/min. FR: 37/min. SaO2 99%. GCS 10/15 (e2v2m5).

1 step: come sta il paziente? Il paziente è in uno stato di coma di ndd (non definita diagnosi), anche se la riferita presenza di poliuria e polidipsia fa considerare l'ipotesi di un diabete all'esordio precipitato dalla febbre. Per la presenza di febbre e obnubilazione del sensorio viene prontamente ricercata ed esclusa rigidità nucale per escludere il sospetto di meningite. E' presente una marcata iperventilazione che conferma il sospetto clinico di chetoacidosi con iperventilazione secondaria.

Viene effettuata un'emogas in saletta emergenza (aria ambiente)

pH = 7,17
pO2 = 96 mmHg
PCO2 = 17 mmHg
HCO3 = 6 mEq/l
SaO2 = 100%

2 step: valutare pO2. I valori di pO2 che di saturazione sono nella norma/modicamente aumentati

P/F = 97/0,21 = 461 (vn > 300)

Si rimuove l'ossigeno posizionato inizialmente durante il trasporto ad alti flussi. La saturimetria scende a 97% (e ci va bene così).

3 step: valutare il pH. E' presente un'acidosi poichè il pH è < 7,35.

4 step: valutare la pCO2. E' presente una diminuzione dei valori di pCO2 che non giustifica l'acidosi (durante un'acidosi respiratoria la pCO2 deve aumentare).
Si passa quindi allo step successivo.

5 step: valutare i valori di HCO3. E' presente una diminuzione dei valori di HCO3 che giustifica l'acidosi. Il disturbo primario è un acidosi metabolica.

6 step: valutare il compenso atteso. L'HCO3 è diminuito di 19 mEq rispetto al valore medio (25 - 6 =19). Ci attendiamo una diminuzione di 1,2 x 19 = 22,8 (circa 29) mmHg di pCO2 rispetto al suo valore medio. A differenza dei disturbi respiratori, nei disturbi metabolici (sia acidosi che alcalosi) è previsto un compenso unico, non esiste il compenso acuto e cronico.

Valore pCO2 atteso: 40 - 23 = 17

Confrontando con il nostro valore (17 mEq) possiamo fare diagnosi di disturbo semplice: ACIDOSI METABOLICA

Il passaggio successivo consiste nel calcolare il GAP Anionico (AG). In questo paziente i valori degli elettroliti sono i seguenti: Na = 145 mEq/L, K = 6 mEq/l, Cl = 95 mg/dl.

AG = Na + K - Cl - HCO = 145 + 6 - 95 - 17 = 39 (vn < 15)

Ci troviamo di fronte ad un'acidosi metabolica a gap aumentato. La chetoacidosi diabetica fa parte di tali alterazioni. Misuriamo la glicemia mediante stick (spesso il dato è presente anche nel foglietto dell'emogas) che da un valore HI (significa al di sopra di 500 mg/dl). Il valore sierico risulterà 980 mg/dl. I chetoni urinari sono elevati.

DECORSO CLINICO: Il paziente viene trattato mediante infusione generosa di soluzione fisiologica ed insulina rapida in infusione continua per via endovenosa monitorando i valori di potassio e di glicemia. Si ricovera in un reparto medico per prosecuzione delle cure.

Caso Clinico 6

Paziente di 32 anni, viene in Pronto Soccorso per vomito incoercibile da circa 2 giorni. Cute e mucose sono secche. PA 90/60, FC 95/min, SaO2 92 (aa), FR 10/min.

1 step: come sta il paziente?: il paziente presenta vomito ripetuto, i parametri emodinamici sono nella norma, la frequenza respiratoria è bassa e la saturazione non così brillante per una persona di 32 anni.
Viene effettuata un’emogasanalisi arteriosa in aria ambiente.
pH = 7,53
pO2 = 62 mmHg
pCO2 = 46,5 mmHg
HCO3 = 38 mEq/l
SaO2 92%

2 Step: valutare l’ossigeno. Il paziente presenta valori di ossigenazione ai limiti inferiori della norma. Calcolando il P/F otterremo i seguenti valori:
P/F = 62 / 0.21 = 295 (vn > 300).
Il paziente presenta una lieve insufficienza respiratoria, come confermato dai valori di P/F.

3 Step: valutare il pH. Il pH è > 7,45. E’ presente un’alcalosi.

4 Step: valutare la pCO2. I valori di pCO2 sono lievemente aumentati (vn 35-45) pertanto tale alterazioni non può essere la responsabile del disturbo primario (con un aumento di pCO2 ci si attende una acidosi non un’alcalosi).

5 Step: valutare HCO3. I valori di HCO3 sono aumentati (vn 22-26) che giustifica la presenza di un pH alcalino: tale alterazione è responsabile del disturbo primario. Ci troviamo di fronte, cioè, ad un’ALCALOSI METABOLICA

6 Step: calcolare il compenso atteso. Per ogni aumento di 1 mEq/l di HCO3 rispetto al suo valore medio (25 mEq/l) ci attendiamo un aumento di pCO2 pari a 0,5 mmHg rispetto al suo valore medio (40 mmHg). Il bicarbonato è aumentato di 13 mEq (38-25=13) pertanto ci attendiamo, in caso di disturbo semplice, un aumento della pCO2 di 6,5 mmHg (13x0,5) rispetto al suo valore medio e cioè 46,5 mmHg (40+6,5). Confrontando tale valore atteso con la nostra emogas ci accorgiamo che i due dati combaciano e poniamo diagnosi di ALCALOSI METABOLICA SEMPLICE

DECORSO CLINICO
Il paziente viene reidratato con 2000 ml di soluzione fisiologica (NaCl 0,9%) con reintegro della volemia e normalizzazione del pH. La presenza di cloro in tale soluzione infatti determina la perdita di bicarbonato a livello renale per garantire elettroneutralità. E’ importante ricordare che l’ipoventilazione compensatoria, atta a ridurre l’eliminazione della pCO2 per contrastare l’alcalosi metabolica, non può spingersi mai oltre i livelli che inducono ipossia. Tale alterazione, infatti, determina uno stimolo alla ventilazione più forte rispetto a quello provocato dall’alcalosi.

Disturbi complessi

Caso 1

Paziente di 64 anni, diabetico. Da alcuni giorni lamenta febbre e tosse.

L'approccio è il medesimo in 6 step. Per comodità non ripeteremo ogni singolo passaggio ma ci limiteremo ad una sintesi.

pH = 7,24
pO2 = 44 mmHg
pCO2 = 28 mmHg
HCO3 = 12 mmol/L
SaO2 = 82%

Il pH è acido ed i bassi valori di pCO2 non giustificano tale acidosi che è invece giustificata dai bassi valori di HCO3. Il disturbo primario è un acidosi metabolica.  L'HCO3 è ridotto di 13 mEq rispetto al valore normale (25-12 = 13). Ci attendiamo una diminuzione compensatoria della pCO2 di 13 x 1,2 = 15,6 mmHg e cioè 40 - 15,6 = 24,4 mmHg. Il valore di pCO2 riscontrato (28 mmHg) è più alto del valore atteso (24,4): l'organismo non è, pertanto, in grado di eliminare pCO2 a sufficienza per compensare l'acidosi metabolica. Ciò si verifica perchè è presente una quota di acidosi respiratoria sovrapposta.

CONCLUSIONI: acidosi metabolica con acidosi respiratoria sovrapposta. Viene effettuata una radiografia del torace che documenta la presenza di focolaio broncopneumonico bilaterale (che giustifica l'acidosi respiratoria ipossiemica) mentre dagli esami laboratoristici si evidenzia scompenso glicemico con chetonuria che giustifica l'acidosi metabolica.

Caso 2

Paziente di 72 anni affetto da BPCO in O2 terapia domiciliare a basso flusso. Da 3-4 giorni aumento dell'espettorato con peggioramento della dispnea.

pH = 7,19
pO2 = 50 mmHg
PCO2 = 90 mmHg
HCO3 = 33 mEq/l
SaO2 = 88 %

Il pH è acido e gli alti valori di pCO2 lo giustificano, il disturbo primario è un'acidosi repiratoria. Il valore atteso di HCO3 in acuto è 30 mEq mentre in cronico è 42,5 (vedete le sezioni precedenti per i calcoli).
Il valore di HCO3 riscontrato (33 mEq/l) è in mezzo a questi due valori. Le possibilià, in questo paziente, sono 2: o ci troviamo di fronte ad un acidosi respiratoria cronica con riacutizzazione (acidosi respiratoria acuta su cronica) oppure siamo di fronte ad un acidosi respiratoria cronica associata a acidosi metabolica (che abbassa ulteriormente i valori di HCO3 attesi nel disturbo cronico). Il dato anamnestico (tosse produttiva negli ultimi giorni) ci orienta verso la prima ipotesi.

Questi ragionamenti inizialmente possono essere di difficile comprensione e, anche dopo averne acquisito una completa padronanza, sono difficili da ricordare. Per questo motivo ho ideato un programma per Smartphone Android chiamato Ega Pro ed uno analogo per iOS chiamato ABG Ultimate che calcolano i compensi attesi e analizza l'emogasanalisi in toto (se avete necessità di concentrarvi maggiormente sulle condizioni cliniche del paziente senza perdere tempo).