Contenido de dióxido de carbono (CO2)
La regulación de la cantidad de dióxido de carbono (CO2) en sangre, o más precisamente de la relación de bicarbonato a la concentración de dióxido de carbono disuelto, es esencial para mantener el equilibrio ácido-base. El CO2 es un importante determinante del pH sanguíneo debido a su conversión en ácido carbónico. A medida que aumenta la concentración de CO2, también lo hace la concentración de iones de hidrógeno (H+). La tasa de respiración, que es controlada por quimiorreceptores sensibles al CO2 en el tronco encefálico y la arteria carótida, aumenta ifpCO2 está aumentando y disminuye ifpCO2 está disminuyendo. El aumento de la frecuencia respiratoria resulta en un aumento de la tasa de eliminación de CO2 y la disminución de la frecuencia respiratoria promueve la retención de CO2. Un nivel bajo de CO2 puede estar asociado con acidosis metabólica o alcalosis respiratoria compensada. Un alto contenido de CO2 puede estar asociado con alcalosis metabólica o acidosis respiratoria compensada.
Todas las células dependen del metabolismo aeróbico para la generación de energía, en forma de ATP. Durante este proceso, las mitocondrias consumen oxígeno y producen dióxido de carbono. El dióxido de carbono se difunde desde las mitocondrias hacia el citoplasma celular, a través de la membrana celular y hacia la red capilar. Es transportado por la sangre a los pulmones para su excreción en el aire espirado.
Un poco del CO2 permanece físicamente disuelto en el plasma sanguíneo y una proporción aún menor se une a grupos terminales de proteínas plasmáticas NH2 (amino), formando compuestos de carbamino. Sin embargo, la mayoría se difunde por un gradiente de concentración en los glóbulos rojos, donde una pequeña fracción permanece disuelta en el citoplasma y algunos se unen libremente a grupos terminales amino de hemoglobina reducida que forman carbamino-Hb. La mayor parte del dióxido de carbono que llega a los glóbulos rojos se hidrata rápidamente a ácido carbónico mediante la enzima anhidrasa carbónica. A pH fisiológico, casi todos (? 96 %) de este ácido carbónico se disocia a iones bicarbonato e hidrógeno:
Cuando los glóbulos rojos llegan a la circulación pulmonar, el dióxido de carbono se difunde de la sangre a los alvéolos. Esta pérdida de dióxido de carbono de la sangre favorece la reversión de la reacción de los glóbulos rojos descrita anteriormente. El bicarbonato pasa del plasma a los glóbulos rojos, amortiguando los iones de hidrógeno liberados de la hemoglobina, a medida que se oxigena. La reversión de la reacción de anhidrasa carbónica resulta en la producción de CO2 que se difunde de los glóbulos rojos al plasma y, en última instancia, a los alvéolos. La sangre venosa mixta que llega a los pulmones tiene un contenido total de CO2 de 23.5 mEq / L mientras que la sangre arterial que sale de los pulmones tiene un contenido total de CO2 de 21,5 mEq/L.
En resumen, la mayor parte del dióxido de carbono se transporta como plasma de bicarbonato, pero hay otros tres modos de transporte de CO2:
- 90 % se transporta en forma de bicarbonato en plasma (65%) y glóbulos rojos(25 %)
- 5 % se transporta disuelto físicamente en plasma y citoplasma de glóbulos rojos
- el 5 % se transporta unido libremente a la hemoglobina y las proteínas plasmáticas
- < 0.el 1% se transporta como ácido carbónico
El contenido total de dióxido de carbono en sangre es la suma de estos cuatro componentes.
El análisis de gasometría arterial incluye tres parámetros relacionados con el contenido de dióxido de carbono de la sangre.
- Presión parcial de dióxido de carbono (pCO2)
- Concentración plasmática de bicarbonato (HCO3 -)
- concentración plasmática total de dióxido de carbono (ctCO2)
De los tres, solo el pCO2 en sangre se mide durante el análisis de gases en sangre, los otros dos se calculan a partir de pCO2 y pH. La concentración total de dióxido de carbono también se puede medir en plasma o suero por métodos químicos y se incluye en todos los paneles químicos que contienen electrolitos.
La presión parcial de dióxido de carbono (pCO2) es una medida de la presión ejercida por esa pequeña porción (? 5 %) del dióxido de carbono total en la sangre que se disuelve en la fase acuosa del citoplasma de plasma y células sanguíneas. La medición se realiza utilizando un electrodo de pH específico de CO2. En salud, la pCO2 de la sangre arterial se mantiene dentro del rango de 35-45 mm Hg; la pCO2 de la sangre venosa es un poco más alta, 41-51 mmHg.
La mayor parte del dióxido de carbono (90%) se transporta en la sangre en forma de bicarbonato plasmático. Este parámetro se calcula. En salud, el bicarbonato plasmático arterial se mantiene entre 21-28 mEq/L. El bicarbonato venoso es ligeramente más alto con 24-30 mEq / L.
El contenido total de dióxido de carbono se calcula durante el análisis de gases sanguíneos como la suma de todas las formas de dióxido de carbono. El CO2 disuelto contribuye aproximadamente 1,2 mEq / L al CO2 total en el plasma de la sangre arterial, lo que explica por qué el ctCO2 suele ser mucho más alto que el bicarbonato plasmático. El rango de referencia de ctCO2 es de 23-29 mEq / L en sangre arterial. Los valores críticos son < 10 mEq/L y >40 mEq / L.
Aunque el CTCO2 y el bicarbonato proporcionan información esencialmente equivalente, el bicarbonato se utiliza invariablemente junto con el pH y el pCO2 para evaluar el estado ácido-base.El valor clínico del ctCO2 calculado generado durante el análisis de gases en sangre es limitado.
A diferencia del bicarbonato, que no se puede medir,el ctCO2 se puede medir químicamente y este parámetro se incluye de forma rutinaria con los electrolitos. Dado que los electrolitos se ordenan con mucha más frecuencia que los gases sanguíneos arteriales, la medición del CTCO2 es a menudo la primera indicación de una alteración en el equilibrio ácido-base. Para todos los propósitos prácticos, el ctCO2 y el bicarbonato son equivalentes, pero se puede observar una diferencia de 2-3 mEq / L. La principal diferencia es que los electrolitos generalmente se miden en la sangre venosa y los gases sanguíneos en la sangre arterial, por lo que hay un 1-2 mEq/L debido a la diferencia arterial-venosa. Hay una diferencia de potencial adicional de 1,5 mEq/L debido a la inclusión de CO2 disuelto y ácido carbónico en el CTCO2 medido. Sin embargo, esta diferencia presupone que no se pierde dióxido de carbono disuelto en la atmósfera antes del análisis, pero esto a menudo no es el caso porque las muestras de electrolitos no se manejan anaeróbicamente. Dado que el aire ambiente contiene menos CO2 que la sangre, existe una tendencia a que el CO2 disuelto se pierda de la muestra si los tubos se dejan sin tapar. Si esto ocurre, el CO2 medido puede disminuir a una velocidad de 6 mEq / h. Por el contrario, el bicarbonato calculado no se asocia con el mismo riesgo de variación preanalítica porque los análisis de gases sanguíneos se muestrean anaeróbicamente con un retraso mínimo.
