gases arteriales en alturas

GASES ARTERIALES EN ALTURAS

Clara Lucía Grizales RodríguezResidente de Neumología Pediátrica

Universidad El Bosque

ATMOSFERA

HOMOSFERA

PRESIÓN BAROMÉTRICA O ATMOSFÉRICA

• Presión de Aire sobre la Tierra

LEY DE DALTON

Patm = PO2 + PCO2 + PN2 + PH2OJohn Dalton1776 – 1844B.J. Whipp .Ventilación e intercambio gaseoso. 1995

Valores Normales de Gases Arteriales en Bogotá. Hurtado, J. Salazar, T. Peña, M. Umbral cientifico. 2007

PRESIÓN ATMOSFÉRICA

METROS A NIVEL DEL MAR

PRESIÓN BAROMÉTR ICA (mmHg)

PRESIÓN DE OXIGENO (mmHg)

0 760 159.6

1000 674 141.2

2000 596 124.9

2640 560 117.6

3000 526 110.2

PRESIÓN ATMOSFÉRICA

METROS A NIVEL DEL MAR

PRESIÓN BAROMÉTR ICA (mmHg)

PRESIÓN DE OXIGENO (mmHg)

0 760 159.6

1000 674 141.2

2000 596 124.9

2640 560 117.6

3000 526 110.2

PRESIÓN O2 SEGÚN Patm

CIUDAD ALTITUD PB (mmHg) PO2 AIRE (mmHg)

NIVEL DEL MAR 0 760 159

CARACAS 1000 674 141

MEXICO 2200 585 122

BOGOTA 2640 560 117

LA PAZ 3000 522 109

LA OROYA (PERU) 3730 483 101

PRESIÓN O2 SEGÚN Patm

CIUDAD ALTITUD PB (mmHg) PO2 AIRE (mmHg)

NIVEL DEL MAR 0 760 159

CARACAS 1000 674 141

MEXICO 2200 585 122

BOGOTA 2640 560 117

LA PAZ 3000 522 109

LA OROYA (PERU) 3730 483 101

PRESIÓN ALVEOLAR (PAO2)

• 0,8: Constante Respiratoria (Consumo de 1 Mol de O2 produce 0,8 Mol de CO2)

• PH2O: 47 a nivel Alveolar• [02 alveolar] = 13 a 16%

PAO2 = Patm - PH2O x fiO2 - PACO2 0,8

COMPOSICIÓN DEL AIRE ALVEOLAR PORCENTAJE

Oxigeno 16%

Nitrógeno 77%

Dióxido de Carbono 5%

Vapor de Agua 2%B.J. Whipp .Ventilación e intercambio gaseoso. 1995

LEY DE GRAHAM: Grado de difusión de una mezcla de gases, es

inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus respectivas peso molecular (MW) ej: el O2 se difunde más rápido que el CO2

V1 = √MW2

V2 = √MW1

Thomas Graham1805 – 1869B.J. Whipp .Ventilación e intercambio gaseoso. 1995

B.J. Whipp .Ventilación e intercambio gaseoso. 1995

Grado de Difusión de O2 = √44 = 6.6 Grado de Difusión de CO2 = √32 = 5.6

(O2 difunde 1,18 veces más rápido que el CO2)B.J. Whipp .Ventilación e intercambio gaseoso. 1995

= 1.18

Peso Molecular:O2: 16 x 16 =32CO2: 12 + 16 x 16 = 44

Hackett PH, Roach RC: High-Altitude Medicine. In: Auerbach PS (ed): Wilderness Medicine, 3rd edition; Mosby, St. Louis, MO 1995; 1-37.

BOGOTÁ – 2640 mts

ARUBA – 0 mts

FiO2: 21%

O2 a nivel del Mar ejerce > presión por > peso de la

columna de aire

Journal of physiology and pharmacology 2005, 56, supp 4, 155.170

• Incremento de la ventilación pulmonar (Hipoxia relativa)

• Aumento del numero del eritrocitos

• Aumento de la capacidad de difusión pulmonar (teoría – aumento tamaño Pulmonar)

• Aumento de la perfusión a los tejidos

CAMBIOS

PaCO2 en mmHg = (38.3 - 2.5 x altitud en km)

[Altitud HCO3] = -1.8 x (altitud en km) + 24.32

31,719.54

ARTICULOS

Journal of physiology and pharmacology 2007, 58, suppl 5, 811818�

• Comparación entre La Paz (Bolivia) y Copenhaguen (Dinamarca)

• 3510m vs 35m• Pa02 paso de 60 a 95 mmHg• 3 Personas – 3 meses en cada ciudad• Medición de Hcto

Journal of physiology and pharmacology 2007, 58, suppl 5, 811818�

Conclusión:• Adaptación depende del tiempo y altitud• Toma 40 días adaptarse a la Paz y 20 días a

Copenhagen (meseta del Hcto)• Hcto incrementa por Hipoxemia

• Bogotá (Altura: 2640m – PB: 560mmHg)• Hospital Santa Clara – Universidad del Rosario• 46 Estudiantes de medicina sanos (10 excluidos) • Estancia minina: 1 año en la ciudad• Pruebas de Función Pulmonar: Normales• Gases Arteriales – A. Humeral (Anestesia Previa)

Acta Médica Colombiana Vol 7 N° 6 (Noviembre – Diciembre 1982

• Ejercicio (Bicicleta estática), Reposo (10 min. posterior al ejercicio), post Hiperventilación (Bolsa por 3 minutos) y O2 en altas concentraciones (100% por 20 minutos)

Reposo Post ejercicio Post - Hiperventilación

Oxigeno 100% Gases Venosos

pH 7,44 7,32 7,71 7,38

PO2 68,6 74,7 94,61 38,74 22,48

PCO2 31,2 25,74 13,72 28,4 42,2

HCO3 21,5 13,08 17,65 24,6

SO2 93,65 92,51 98,53

Discusión:• pH es muy cercano al limite superior de la

normalidad establecida• La PaCO2 es en promedio 32mmHg – Cifras >35 son

indicativos de retención• Relacionada la PaCO2 con el HCO3: grado moderado

de hiperventilación compensatoria renal (por la disminución en comparación con el nivel del mar)

• PaO2 tiene un promedio de 64mmHg• El gradiente alvéolo – arterial disminuye en las

alturas hasta el punto de desaparecer.

Acta Médica Colombiana Vol 9 N° 1. 1984

• Unidad Neumología de HUSI – Bogotá• 25 sujetos Sanos (no Tabaquismo o Enf.

Pulmonar)• Naturales y con residencia de 2500 – 2800m

sobre nivel del mar• 15 – 30 años

Caro y col (1972)

Osorio(1980)

Restrepo y Col (1982)

Acevedo y col (1983)

Sarmiento

pH 7,39 7,41 7,45 7,38 7,35 – 7,45

PaO2 65 70 69,2 66,7 62

PaCO2 36 29 30,5 29,5 35

HCO3 21 18 21,5 16,9 -

SaO2 91 93 93,86 92,9 92

P (A – a) O2 - 2,02 3,0 6,9 -

Cociente Respiratorio

- 0,79 0,832 0,84 -

LIMA MÉXICO BOGOTÁ MOROCOCHA (PERÚ)

Altura (mts) 137 2240 2640 4500

PB 750 580 560 445

Ph 7,41 7,40 7,38 7,39

PaO2 97,3 70 66,7 48

PaCO2 40 30 29,5 29

HCO3 19,5 18 16,9 -

SaO2 97,9 92,5 92,9 81

P (A – a) O2 6,5 - 6,9 0,9

Cociente Respiratorio

0,84 - 0,84 0,92

• Valores Normales de Gasimetria arterial en Bogotá: Bogotá

Ph 7,38 ± 0,028

PaO2 66,7 ± 2,32

PaCO2 29,5 ± 2,14

HCO3 16,9 ± 1,5

SaO2 92,9 ±

• Bogotá – Fundación Neumológica Colombiana• 374 adultos (18 – 83 años) sanos, sin noxa

ambiental ni obesidad• Procedentes de BogotáConclusión:• PaO2 y PaCO2 es significativamente menor

que a nivel del mar• pH no cambia con la edad o el sexo

• México: gran diferencia de alturas en su geografía

Cálculos con ecuaciones: • PaCO2: 37.78 – 0.908A (exposición aguda) 38.3 – 2.5A (aclimatados) A= Altura en Km

Rev Inst Nal Enf Resp Mex. Volumen 13 - número 1 Enero - marzo 2000. Págs. 06-13

• PB se calculó para cada altitud: Log10PBar = Log10 (760) – [A/(72 x (256.4 + T°))]

• Ecuación de Gas Alveolar para calcular la P. alveolar de O2 (PAO2)

PAO2 = 0,21 (PB – 47) – PaCO2/R) + 0,21 x PaCO2/0,8 (1-0,8)

Conclusión:• Por medio de ecuaciones es posible calcular los

valores gasométricos en diferentes altura de México.

• España (Valencia) – cima de Aneto (3.404m)• 8 Sujetos (2 mujeres y 6 hombres)• Edad: 32 ± 6,6 años• 3 días de estancia• Medición de SaO2 y Espirometría (equipo no

confiable)

Resultados:• Saturación disminuyó con la altura en un 7,6%

al llegar a la cumbre de Aneto• CVF disminuida por incremento del flujo

vascular pulmonar inducido por hipoxia o por fatiga muscular por esfuerzo mantenido en condiciones de hipoxia?

Estudio Comparativo entre gases arteriales tomados por Punción arterial y Punción capilar arterializada.

Gama, ME. Dueñas, H. Posada, R. Lopez de Mesa, C.

• HSC de Bogotá – Consulta externa• 32 pacientes enfermos pulmonares y

cardiopatía• Edad: 47 días – 16 años• Toma de Gases sanguíneos por punción y

simultáneamente punción capilar arterializada en reposo

Resultados:• 25/32 tuvieron PaO2 ligeramente mayor,

aunque no significativamente en ninguno de los casos

• 32/32 PaCO2 arterial fue menor que la PaCO2 capilar pero no significativamente lo que está deacuerdo con la literatura.

• pH no varió

• Este trabajo demuestra que los gases sanguineos tomados por puncion capilar sustituyen a la punción arterial (siempre y cuando no haya mala perfusion cutánea)

Estudio Comparativo entre dos muestras de gases sanguineos por punción arterializada tomadas

simultaneamente.Gama, ME. Dueñas, H. Posada, R. Lopez de Mesa, C.

• HSC de Bogotá – Consulta externa• 66 pacientes enfermos pulmonares • Edad: 30 días – 15 años• Toma de Gases sanguíneos por punción

simultáneamente en reposo• FiO2: 21%

GASES 1 MUESTRA 2 MUESTRA

pH 7,422 7,416

PaO2 53,85 56,25

PaCO2 31,08 31,17

D (A – a) O2 14,71 12,39

Resultados:• Hay diferencia significativa entre las 2

muestras para el pH, Pao2 y PaCO2.• De ser tomadas las muestras con la misma

técnica rigurosa no hay variación y por tanto una sola muestra es suficiente.

• Estudio descriptivo en adultos sanos• 80 sujetos de la U. Manuela Beltrán• Bogotá - 2640 mts (min. 3 meses antes de la

mustra)• Edad: 18 – 40 años• No tabaquismo

Hurtado, J. Salazar, T. Peña, M. Gases Arteriales en Bogotá. Umbral Cientifico. 2007

• Estudios previos oscilan entre 25 – 80 pacientes

• Se requieren otros estudios con mayor numero de pacientes

Hurtado, J. Salazar, T. Peña, M. Gases Arteriales en Bogotá. Umbral Cientifico. 2007

CONCLUSIONES

pH • Variabilidad en los datos de los estudios en

Bogotá• pH según referencias teóricas (Siggaard –

Andersen) debe ser el mismo que a nivel del mar por la compensación entre alcalosis respiratoria por hipoxemia relativa y Acidosis relativa compensatoria

CONCLUSIONES

CO2 • Disminución asociada a la hipoxia relativa –

alcalosis respiratoria. Valores en su mayoría alrededor de 31

• Diminución evidente por la altura – relación casi directa PO2 normal para adultos 60 – 65 promedio. Niños probablemente valores menores.

CONCLUSIONESHCO3 • Por datos más teóricos que completamente

validados, debe estar a niveles inferiores. Valores alrededor de 19,5

CONCLUSIONES

• La altura genera una hipoxia relativa en los seres humanos

• Gases Arteriales muestran una disminución de la PaO2 y del CO2 en las alturas – por una hipoxia relativa y leve hiperventilación

• Se requieren estudios que corroboren valores en altura, tanto a nivel de adultos como en niños.

Gracias

Glaciar Perito Moreno, Calafate (Argentina)

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