La acidosis metabólica es un trastorno electrolítico grave que se caracteriza por un desequilibrio en el equilibrio ácido-base del cuerpo . La acidosis metabólica tiene tres causas principales: aumento de la producción de ácido, pérdida de bicarbonato y una capacidad reducida de los riñones para excretar el exceso de ácidos. [5] La acidosis metabólica puede provocar acidemia, que se define como un pH de la sangre arterial inferior a 7,35. [6] La acidemia y la acidosis no son mutuamente excluyentes: el pH y las concentraciones de iones de hidrógeno también dependen de la coexistencia de otros trastornos ácido-base ; por lo tanto, los niveles de pH en personas con acidosis metabólica pueden variar de bajos a altos.
La acidosis metabólica aguda, que dura desde minutos hasta varios días, suele ocurrir durante enfermedades graves u hospitalizaciones, y generalmente se produce cuando el cuerpo produce una cantidad excesiva de ácidos orgánicos ( cetoácidos en la cetoacidosis o ácido láctico en la acidosis láctica ). Un estado de acidosis metabólica crónica, que dura desde varias semanas hasta años, puede ser el resultado de una función renal deteriorada ( enfermedad renal crónica ) y/o pérdida de bicarbonato. Los efectos adversos de la acidosis metabólica aguda frente a la crónica también difieren: la acidosis metabólica aguda afecta al sistema cardiovascular en entornos hospitalarios, y la acidosis metabólica crónica afecta a los músculos, los huesos, los riñones y la salud cardiovascular. [7]
Los síntomas no son específicos y el diagnóstico puede ser difícil a menos que los pacientes presenten indicaciones claras para la toma de muestras de gases en sangre. Los síntomas pueden incluir palpitaciones , dolor de cabeza , estado mental alterado como ansiedad severa debido a hipoxia , disminución de la agudeza visual, náuseas , vómitos , dolor abdominal , apetito alterado y aumento de peso , debilidad muscular , dolor de huesos y dolor en las articulaciones . Las personas con acidosis metabólica aguda pueden presentar una respiración profunda y rápida llamada respiraciones de Kussmaul que se asocia clásicamente con la cetoacidosis diabética . [8] Las respiraciones profundas y rápidas aumentan la cantidad de dióxido de carbono exhalado, lo que reduce los niveles séricos de dióxido de carbono, lo que resulta en cierto grado de compensación. No ocurre una sobrecompensación a través de la alcalosis respiratoria para formar una alcalemia.
La acidemia extrema también puede provocar complicaciones neurológicas y cardíacas:
El examen físico puede revelar ocasionalmente signos de la enfermedad, pero por lo demás suele ser normal. Se han descrito anomalías de los nervios craneales en casos de intoxicación por etilenglicol , y el edema retiniano puede ser un signo de intoxicación por metanol .
La acidosis metabólica crónica tiene síntomas clínicos inespecíficos, pero se puede diagnosticar fácilmente mediante la medición de los niveles séricos de bicarbonato en pacientes con enfermedad renal crónica (ERC) como parte de un panel metabólico completo. Los pacientes con ERC en estadios G3 a G5 deben someterse a pruebas de detección de acidosis metabólica de forma rutinaria. [9] [10]
La acidosis metabólica produce una reducción del pH sérico que se debe a una disfunción metabólica y no respiratoria. Normalmente, la concentración de bicarbonato sérico será <22 mEq/L, por debajo del rango normal de 22 a 29 mEq/L, la base estándar será más negativa que -2 (déficit de base) y la pCO2 se reducirá como resultado de la hiperventilación en un intento de restaurar el pH más cerca de lo normal. Ocasionalmente, en un trastorno ácido-base mixto donde la acidosis metabólica no es el trastorno primario presente, el pH puede ser normal o alto. [5] En ausencia de alcalosis respiratoria crónica, la acidosis metabólica puede diagnosticarse clínicamente mediante el análisis del nivel de bicarbonato sérico calculado.
Generalmente, la acidosis metabólica ocurre cuando el cuerpo produce demasiado ácido (por ejemplo, acidosis láctica, ver la sección siguiente), hay una pérdida de bicarbonato de la sangre o cuando los riñones no eliminan suficiente ácido del cuerpo.
La acidosis metabólica crónica suele deberse a una menor capacidad de los riñones para excretar el exceso de ácidos a través de la amoniagénesis renal. La dieta occidental típica genera entre 75 y 100 mEq de ácido al día [11] y las personas con una función renal normal aumentan la producción de amoníaco para eliminar este ácido alimentario. A medida que la función renal disminuye, los túbulos pierden la capacidad de excretar el exceso de ácido, lo que da lugar a una amortiguación del ácido mediante el bicarbonato sérico, así como las reservas óseas y musculares [12] .
Existen muchas causas de acidosis metabólica aguda, por lo que resulta útil agruparlas según la presencia o ausencia de un anión gap normal. [13]
Aumento de la brecha aniónica
Las causas del aumento de la brecha aniónica incluyen:
Brecha aniónica normal
Las causas de una brecha aniónica normal incluyen: [24]
Para distinguir entre los principales tipos de acidosis metabólica, resulta muy útil una herramienta clínica denominada brecha aniónica . La brecha aniónica se calcula restando la suma de las concentraciones séricas de los principales aniones, cloruro y bicarbonato, de la concentración sérica del principal catión, sodio. (La concentración sérica de potasio puede añadirse al cálculo, pero esto simplemente cambia el rango de referencia normal para lo que se considera una brecha aniónica normal)
Debido a que la concentración de sodio en el suero es mayor que las concentraciones combinadas de cloruro y bicarbonato, se observa una "brecha aniónica". En realidad, el suero es electroneutral debido a la presencia de otros cationes menores (potasio, calcio y magnesio) y aniones (albúmina, sulfato y fosfato) que no se miden en la ecuación que calcula la brecha aniónica.
El valor normal del anion gap es de 8 a 16 mmol/L (12 ± 4). Un anion gap elevado (es decir, > 16 mmol/L) indica la presencia de un exceso de aniones "no medidos", como el ácido láctico en el metabolismo anaeróbico resultante de la hipoxia tisular, el ácido glicólico y fórmico producidos por el metabolismo de alcoholes tóxicos, los cetoácidos producidos cuando el acetil-CoA experimenta cetogénesis en lugar de entrar en el ciclo tricarboxílico (de Krebs) y la falta de excreción renal de productos del metabolismo como sulfatos y fosfatos.
Las pruebas complementarias son útiles para determinar la etiología de una acidosis metabólica con brecha aniónica elevada, incluida la detección de una brecha osmolar indicativa de la presencia de un alcohol tóxico, la medición de cetonas séricas indicativas de cetoacidosis y pruebas de función renal y análisis de orina para detectar disfunción renal.
En teoría, un nivel elevado de proteínas (albúmina, globulinas) puede aumentar el anión gap, pero no suele observarse clínicamente en concentraciones elevadas. La hipoalbuminemia, que se observa con frecuencia en la clínica, enmascara el anión gap. Como regla general, una disminución de la albúmina sérica en 1 g/l reducirá el anión gap en 0,25 mmol/l.
La acidosis metabólica se caracteriza por una baja concentración de bicarbonato ( HCO−
3), lo que puede ocurrir con una mayor generación de ácidos (como cetoácidos o ácido láctico), pérdida excesiva de HCO−
3por los riñones o el tracto gastrointestinal, o una incapacidad para generar suficiente HCO−
3. [25] Demostrando así la importancia de mantener el equilibrio entre ácidos y bases en el cuerpo para mantener el funcionamiento óptimo de órganos, tejidos y células.
El cuerpo regula la acidez de la sangre mediante cuatro mecanismos de amortiguación.
La disminución del bicarbonato que caracteriza la acidosis metabólica se debe, por tanto, a dos procesos distintos: el tampón (de agua y dióxido de carbono) y la generación renal adicional. Las reacciones tampón son:
La ecuación de Henderson-Hasselbalch describe matemáticamente la relación entre el pH de la sangre y los componentes del sistema tampón de bicarbonato: donde pK a ≈ 6,1 . En la práctica clínica, la concentración de CO 2 se determina habitualmente mediante la ley de Henry a partir de P aCO 2 , la presión parcial de CO 2 en la sangre arterial:
Por ejemplo, las máquinas de gases en sangre suelen determinar las concentraciones de bicarbonato a partir de los valores medidos de pH y P aCO 2 . Matemáticamente, el algoritmo sustituye la fórmula de la ley de Henry en la ecuación de Henderson-Hasselbach y luego reorganiza: A nivel del mar , los números normales podrían ser pH ≈ 7,4 y P aCO 2 ≈ 40 mmHg ; estos entonces implican
La acidosis metabólica aguda se produce con mayor frecuencia durante las hospitalizaciones y las enfermedades críticas agudas. A menudo se asocia con un mal pronóstico, con una tasa de mortalidad de hasta el 57 % si el pH permanece sin tratamiento en 7,20. [2] A niveles de pH más bajos, la acidosis metabólica aguda puede provocar un deterioro de la circulación y de la función de los órganos diana.
La acidosis metabólica crónica se presenta comúnmente en personas con enfermedad renal crónica (ERC) con una TFGe de menos de 45 ml/min/1,73 m2 , con mayor frecuencia con una gravedad de leve a moderada; sin embargo, la acidosis metabólica puede manifestarse más temprano en el curso de la ERC. Múltiples estudios en animales y humanos han demostrado que la acidosis metabólica en la ERC, dada su naturaleza crónica, tiene un profundo impacto adverso en la función celular, lo que en general contribuye a altas morbilidades en los pacientes.
Las consecuencias más adversas de la acidosis metabólica crónica en personas con ERC, y en particular, para aquellos que tienen enfermedad renal en etapa terminal (ESRD) , son cambios perjudiciales para los huesos y músculos. [26] La amortiguación ácida conduce a la pérdida de densidad ósea, lo que resulta en un mayor riesgo de fracturas óseas, [27] osteodistrofia renal, [28] y enfermedad ósea; [26] además, el aumento del catabolismo proteico conduce al desgaste muscular. [29] [30] Además, la acidosis metabólica en la ERC también se asocia con una reducción en la TFGe ; es tanto una complicación de la ERC, como una causa subyacente de la progresión de la ERC. [31] [32] [33] [34]
El tratamiento de la acidosis metabólica depende de la causa subyacente y debe apuntar a revertir el proceso principal. Al considerar el curso del tratamiento, es importante distinguir entre formas agudas y crónicas.
La terapia con bicarbonato generalmente se administra en pacientes con acidemia aguda grave (pH < 7,11) o con acidemia menos grave (pH 7,1-7,2) que tienen lesión renal aguda grave. La terapia con bicarbonato no se recomienda para personas con acidosis menos grave (pH ≥ 7,1), a menos que haya lesión renal aguda grave. En el ensayo BICAR-ICU, [35] la terapia con bicarbonato para mantener un pH >7,3 no tuvo un efecto general en el resultado compuesto de mortalidad por todas las causas y la presencia de al menos una falla orgánica en el día 7. Sin embargo, entre el subgrupo de pacientes con lesión renal aguda grave, la terapia con bicarbonato disminuyó significativamente el resultado compuesto primario y la mortalidad a los 28 días, junto con la necesidad de diálisis .
En el caso de las personas con enfermedad renal crónica (ERC), el tratamiento de la acidosis metabólica retarda la progresión de la ERC. [36] Las intervenciones dietéticas para el tratamiento de la acidosis metabólica crónica incluyen frutas y verduras que inducen la formación de bases y ayudan a reducir la excreción neta de ácido en la orina y aumentan el TCO2. Investigaciones recientes también han sugerido que la restricción de proteínas en la dieta, mediante dietas vegetarianas muy bajas en proteínas suplementadas con cetoanálogos, también son una opción nutricionalmente segura para la corrección de la acidosis metabólica en personas con ERC. [37]
En la actualidad, el tratamiento más utilizado para la acidosis metabólica crónica es el bicarbonato oral. Las directrices NKF/KDOQI recomiendan iniciar el tratamiento cuando los niveles séricos de bicarbonato sean <22 mEq/L, con el fin de mantener niveles ≥ 22 mEq/L. [9] [10] Los estudios que investigaron los efectos de la terapia alcalina oral demostraron mejoras en los niveles séricos de bicarbonato, lo que resultó en una disminución más lenta de la función renal y una reducción de la proteinuria, lo que llevó a una reducción del riesgo de progresión a insuficiencia renal. Sin embargo, los efectos secundarios de la terapia alcalina oral incluyen intolerancia gastrointestinal, empeoramiento del edema y empeoramiento de la hipertensión. Además, se requieren grandes dosis de álcali oral para tratar la acidosis metabólica crónica, y la carga de pastillas puede limitar la adherencia. [38]
Veverimer (TRC 101) es un fármaco en investigación prometedor diseñado para tratar la acidosis metabólica al unirse al ácido en el tracto gastrointestinal y eliminarlo del cuerpo a través de la excreción en las heces, lo que a su vez disminuye la cantidad de ácido en el cuerpo y aumenta el nivel de bicarbonato en la sangre. Los resultados de un ensayo clínico de fase 3, doble ciego, controlado con placebo, de 12 semanas de duración en personas con enfermedad renal crónica y acidosis metabólica demostraron que Veverimer corrigió de manera eficaz y segura la acidosis metabólica a corto plazo [39] , y una extensión ciega, controlada con placebo, de 40 semanas del ensayo que evaluó la seguridad a largo plazo, demostró mejoras sostenidas en la función física y un punto final combinado de muerte, diálisis o disminución del 50 % en la TFGe [40] .
![{\displaystyle p{\ce {H}}=pK_{\text{a}}+\operatorname {\mathrm {Log} } {\frac {\left[{\ce {HCO3^-}}\right]}{\left[{\ce {CO2}}\right]}}{\text{,}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b64d6e0e3fd1767977b539e83745cc52e045ed47)
![{\displaystyle [{\ce {CO2}}]=(0,03{\text{ L}}^{-1}/{\text{mmHg}})\times P_{{\text{a}}{\ce {CO2}}}{\text{.}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e688dfe6f1e3c41b6149b036bf3d5de24d9c7e4b)
![{\displaystyle \left[{\ce {HCO3^-}}\right]=(0,03{\text{ L}}^{-1}/{\text{mmHg}})P_{{\text{a}}{\ce {CO2}}}\cdot 10^{p{\ce {H}}-pK_{\text{a}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/615a32b251e48080b1f4bb0ab23cf556e735cd73)
![{\displaystyle {\begin{aligned}\left[{\ce {HCO3^-}}\right]&=(0,03{\text{ L}}^{-1}/{\text{mmHg}})(40{\text{ mmHg}})\cdot 10^{7,4-6,1}\\&=24{\text{ L}}^{-1}\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b8b71a6e78d517c58764fc8af92996b76174af6d)
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