Gases arteriales en alturas

1. GASES ARTERIALES EN ALTURAS Clara Lucía Grizales Rodríguez Residente de Neumología Pediátrica Universidad El Bosque

2. ATMOSFERA

3. HOMOSFERA

4. PRESIÓN BAROMÉTRICA O ATMOSFÉRICA Presión de Aire sobre la Tierra LEY DE DALTON P atm = PO 2 + PCO 2 + PN 2 + PH 2 O John Dalton 1776 – 1844 B.J. Whipp .Ventilación e intercambio gaseoso. 1995

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

6. PRESIÓN ATMOSFÉRICA METROS A NIVEL DEL MAR PRESIÓN BAROMÉTR ICA ( mmHg ) PRESIÓN DE OXIGENO ( mmHg ) 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

7. PRESIÓN ATMOSFÉRICA METROS A NIVEL DEL MAR PRESIÓN BAROMÉTR ICA ( mmHg ) PRESIÓN DE OXIGENO ( mmHg ) 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

8. PRESIÓN O2 SEGÚN Patm CIUDAD ALTITUD PB ( mmHg ) PO 2 AIRE ( mmHg ) NIVEL DEL MAR 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

9. PRESIÓN O2 SEGÚN Patm CIUDAD ALTITUD PB ( mmHg ) PO 2 AIRE ( mmHg ) NIVEL DEL MAR 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

10. PRESIÓN ALVEOLAR (PAO2) 0,8: Constante Respiratoria (Consumo de 1 Mol de O 2 produce 0,8 Mol de CO 2 ) PH 2 O: 47 a nivel Alveolar [02 alveolar] = 13 a 16% PAO 2 = Patm - PH 2 O x fiO 2 - PACO 2 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

11. 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 V 1 = √MW 2 V 2 = √MW 1 Thomas Graham 1805 – 1869 B.J. Whipp .Ventilación e intercambio gaseoso. 1995

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

13. Grado de Difusión de O 2 = √44 = 6.6 Grado de Difusión de CO 2 = √32 = 5.6 (O 2 difunde 1,18 veces más rápido que el CO 2 ) B.J. Whipp .Ventilación e intercambio gaseoso. 1995 = 1.18 Peso Molecular: O 2 : 16 x 16 =32 CO 2 : 12 + 16 x 16 = 44

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

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

16. BOGOTÁ – 2640 mts ARUBA – 0 mts

17. FiO2: 21% O2 a nivel del Mar ejerce > presión por > peso de la columna de aire

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

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

20. Incremento de la ventilación pulmonar (Hipoxia relativa) Aumento del numero del eritrocitos Aumento de la capacidad de difusión pulmonar (teoría – aumento ta maño Pulmonar ) Aumento de la perfusión a los tejidos Journal of physiology and pharmacology 2005, 56, supp 4, 155.170 CAMBIOS

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

22. PaCO2 en mmHg = (38.3 - 2.5 x altitud en km) [Altitud HCO3] = -1.8 x (altitud en km) + 24.32 31,7 19.54

23. ARTICULOS

24. Journal of physiology and pharmacology 2007, 58, suppl 5, 811–818 Comparación entre La Paz (Bolivia) y Copenhaguen (Dinamarca) 3510m vs 35m Pa0 2 paso de 60 a 95 mmHg 3 Personas – 3 meses en cada ciudad Medición de Hcto

25. Journal of physiology and pharmacology 2007, 58, suppl 5, 811–818

26. Journal of physiology and pharmacology 2007, 58, suppl 5, 811–818

27. Journal of physiology and pharmacology 2007, 58, suppl 5, 811–818

28. Journal of physiology and pharmacology 2007, 58, suppl 5, 811–818 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

29. 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

30. 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

31. Reposo Post ejercicio Post - Hiperventilación Oxigeno 100% Gases Venosos pH 7,44 7,32 7,71 7,38 PO 2 68,6 74,7 94,61 38,74 22,48 PCO 2 31,2 25,74 13,72 28,4 42,2 HCO 3 21,5 13,08 17,65 24,6 SO 2 93,65 92,51 98,53 Acta Médica Colombiana Vol 7 N° 6 (Noviembre – Diciembre 1982

32. 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)

33. 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.

34. 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

35. Acta Médica Colombiana Vol 9 N° 1. 1984

36. 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 -

37. 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

38. 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 ±

39. Bogotá – Fundación Neumológica Colombiana 374 adultos (18 – 83 años) sanos, sin noxa ambiental ni obesidad Procedentes de Bogotá Conclusión: PaO2 y PaCO2 es significativamente menor que a nivel del mar pH no cambia con la edad o el sexo

40. 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

41. 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

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

43. 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

44. 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)

45. 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?

46. 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

47. 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

48. 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)

49. 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%

50. 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

51. 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.

52. 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

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

54. 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

55. 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

56. CONCLUSIONES CO 2 Disminución asociada a la hipoxia relativa – alcalosis respiratoria. Valores en su mayoría alrededor de 31 O 2 Diminución evidente por la altura – relación casi directa PO2 normal para adultos 60 – 65 promedio. Niños probablemente valores menores.

57. CONCLUSIONES HCO 3 Por datos más teóricos que completamente validados, debe estar a niveles inferiores. Valores alrededor de 19,5

58. 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.

59. Gracias Glaciar Perito Moreno, Calafate (Argentina)