Approccio essenziale all’emogasanalisi (1)

Il pH

L’organismo deve ‘gestire’ una produzione quotidiana di oltre 15.000 millimoli (mmol) di idrogenioni (H⁺) prodotti dal metabolismo. Deve perciò trasportarli in maniera protetta,mediante sostanze ‘tampone’, all’esterno sotto forma di CO₂ ( acidità volatile) e mediante acificazione delle urine con associato risparmio/rigenerazione di bicarbonati (acidi non volatili). Il range di normalità del pH è molto ristretto (7.38-7.42), perchè tutte le principali funzioni vitali ne possono essere influenzate (metabolismo cellulare, funzioni cardiocircolatoria, respiratoria, neurologica….); va notato che in condizioni patologiche i margini di tollerabilità sono molto più ampi per un pH acido (fino a 6.8-6.9) che per un pH alcalino (7.7-7.75). Poichè i principali determinanti, momento per momento, del pH ematico sono il metabolismo intermedio e la ventilazione alveolare, si è dimostrato che, a fini clinici, il valore del pH è sempre derivato dal rapporto HCO₃/PCO₂ (concettualmente dal rapporto METABOLISMO/VENTILAZIONE).

Poichè esiste una rete di sensori/effettori che tende ‘fisiologicamente’ a correggere tempestivamente le variazioni del pH, in medicina d’urgenza la comprensione e il monitoraggio del pH orientano sull’evoluzione delle condizioni cliniche e sulla validità delle terapie in atto.

ACIDEMIA è il riscontro di un pH plasmatico < 7.38

ALKALEMIA è il riscontro di un pH plasmatico > 7.42

ACIDOSI ed ALKALOSI rappresentano le patologie responsabili, in quel momento, rispettivamente di acidemia o alkalemia.

Poichè più patologie, anche di segno opposto, possono essere presenti contemporaneamente, va ricordato che:

1.Il pH concorda sempre con la patologia predominante in quel momento clinico

2.Non esiste la possibilità di un ‘ipercompenso’ che normalizzi il pH in presenza di un solo disordine (metabolico o respiratorio)

3.Se la [HCO₃]p o la PCO₂ sono ‘primitivamente’ alterate da una patologia, ci si deve aspettare un pH alterato; il riscontro di pH ‘normale’ nel contesto di una ipo/iperbicarbonatemia o di una ipo/ipercapnia implica la presenza di un disordine ‘misto’,(l’organismo non è in grado di attuare compensi tali da normalizzare il pH).

4.Poichè è il rapporto HCO₃/PCO₂ a determinare essenzialmente il pH, e poichè l’organismo tende ad attenuare gli effetti delle variazioni di HCO₃ o PCO₂ sul pH, è noto che esistono meccanismi di compenso acuto e cronico (il secondo più efficace) che spostano ‘nello stesso senso’ il parametro che non sia primitivamente alterato, cioè esistono 4 possibilità:

1. ACIDOSI METABOLICA La patologia dominante riduce primitivamente la [HCO₃]p, l’organismo tenderà ad iperventilare e anche la PCO₂ si abbasserà.
2. ALCALOSI RESPIRATORIA La patologia dominante riduce primitivamente la PCO₂, l’organismo tenderà ad abbassare la [HCO₃], aumentandone l’eliminazione urinaria.
3. ALCALOSI METABOLICA La patologia dominante aumenta primitivamente la [HCO₃]p, l’organismo tenderà ad ipoventilare e anche la PCO2 aumenterà
4. ACIDOSI RESPIRATORIA La patologia dominante aumenta primitivamente la PCO₂, l’organismo tenderà ad aumentare la [HCO₃]

Possiamo perciò cominciare ad orientarci schematicamente sui c.d. 4 ‘DISORDINI SEMPLICI’, che possono essere anche gravissimi, ma sono definiti semplici, in quanto riconoscono una sola causa ( metabolica o respiratoria):

A) ACIDOSI METABOLICA = bassi HCO₃ e bassa PCO₂

B) ALCALOSI METABOLICA = alti HCO3 _e alta PCO₂

C) ACIDOSI RESPIRATORIA = alta PCO₂ e alti HCO₃

D) ALCALOSI RESPIRATORIA = bassa PCO₂ e bassi HCO₃.

E’ utile ricordare che l’organismo è dotato di fini sistemi di compenso dei disordini primari, innescati dalla variazione del pH, che non riportano mai il pH ai valori normali, ma attenuano gli effetti acidemizzanti o alkalinizzanti della patologia in atto. Tali compensi sono perfettamente definiti e prevedibili: conoscerne i valori consente un approccio pratico e ragionato a diagnosi e terapia, e sarà oggetto del secondo ‘contributo’.

                             PUNTI CHIAVE

• Il pH plasmatico dipende dal rapporto tra Metabolismo e Ventilazione

• Il mantenimento di un pH quasi normale è una priorità

• Il pH si accorda con la patologia principale

• Non esiste la possibilità di ‘Ipercompenso’

BIBLIOGRAFIA

1.MH Maxwell, CR Kleeman, RG Narins: Clinical Disorders of Fluid and Electrolyte Metabolism. Mc Graw-Hill Ed.

2.AI Arieff, RA De Fronzo: Fluid, Electrolyte, and Acid-Base Disorders. Churchill-Livingstone Ed.

3.JP Kokko, RL Tannen: Fluids and Electrolytes. Saunders Ed.

4.F.Schiraldi, G.Guiotto: Equilibrio acido-base, Ossigeno, Fluidi & Elettroliti McGraw-Hill Ed

5.F.Schiraldi, G.Guiotto: Base Excess, Strong Ion Difference and Expected Compensations:as simple as it is. Eur J Emerg Med 21(6):403-408 (2014)