Gases arteriales en alturas
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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
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
Valores Normales de Gases Arteriales en Bogotá. Hurtado, J. Salazar, T. Peña, M. Umbral cientifico. 2007
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
Valores Normales de Gases Arteriales en Bogotá. Hurtado, J. Salazar, T. Peña, M. Umbral cientifico. 2007
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
Valores Normales de Gases Arteriales en Bogotá. Hurtado, J. Salazar, T. Peña, M. Umbral cientifico. 2007
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.
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
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
Journal of physiology and pharmacology 2005, 56, supp 4, 155.170
CAMBIOS
Journal of physiology and pharmacology 2005, 56, supp 4, 155.170
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�
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Journal of physiology and pharmacology 2007, 58, suppl 5, 811818�
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)
Acta Médica Colombiana Vol 7 N° 6 (Noviembre – Diciembre 1982
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
Acta Médica Colombiana Vol 7 N° 6 (Noviembre – Diciembre 1982
Acta Médica Colombiana Vol 7 N° 6 (Noviembre – Diciembre 1982
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)
Acta Médica Colombiana Vol 7 N° 6 (Noviembre – Diciembre 1982
• 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
Acta Médica Colombiana Vol 9 N° 1. 1984
Acta Médica Colombiana Vol 9 N° 1. 1984
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 -
Acta Médica Colombiana Vol 9 N° 1. 1984
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
Acta Médica Colombiana Vol 9 N° 1. 1984
• 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)
Rev Inst Nal Enf Resp Mex. Volumen 13 - número 1 Enero - marzo 2000. Págs. 06-13
Rev Inst Nal Enf Resp Mex. Volumen 13 - número 1 Enero - marzo 2000. Págs. 06-13
Conclusión:• Por medio de ecuaciones es posible calcular los
valores gasométricos en diferentes altura de México.
Rev Inst Nal Enf Resp Mex. Volumen 13 - número 1 Enero - marzo 2000. Págs. 06-13
• 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
Estudio Comparativo entre gases arteriales tomados por Punción arterial y Punción capilar arterializada.
Gama, ME. Dueñas, H. Posada, R. Lopez de Mesa, C.
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
Estudio Comparativo entre gases arteriales tomados por Punción arterial y Punción capilar arterializada.
Gama, ME. Dueñas, H. Posada, R. Lopez de Mesa, C.
• 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%
Estudio Comparativo entre dos muestras de gases sanguineos por punción arterializada tomadas
simultaneamente.Gama, ME. Dueñas, H. Posada, R. Lopez de Mesa, C.
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
Estudio Comparativo entre dos muestras de gases sanguineos por punción arterializada tomadas
simultaneamente.Gama, ME. Dueñas, H. Posada, R. Lopez de Mesa, C.
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
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
O2
• 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)