Alcalosis respiratoria

Definitions & Key takeaways

Respiratory alkalosis is a type of acid-base imbalance that occurs when there is a decrease in the amount of carbon dioxide (CO2) in the body, leading to an increase in the pH of the blood above 7.45. Respiratory alkalosis can occur due to a variety of causes, including hyperventilation, which is rapid and deep breathing leading to excessive removal of CO2 from the body. Hyperventilation can be seen in conditions like hypoxia, pulmonary embolism, panic attacks, sepsis, or in overdoses with salicylate drugs.

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En el caso de la alcalosis respiratoria, "alcalosis" se refiere a un proceso que provoca la acumulación de sustancias alcalinas o la pérdida de sustancias ácidas, y "respiratoria" se refiere al hecho de que es un fallo del sistema respiratorio que lleva a cabo su trabajo normal de equilibrio del pH.
Normalmente, durante una inhalación, el diafragma y los músculos de la pared torácica se contraen para abrir el pecho, lo que succiona el aire como una aspiradora.
A continuación, durante la espiración, los músculos se relajan, lo que permite que la elastina de los pulmones retroceda, devolviendo los pulmones a su tamaño normal y expulsando ese aire.
En última instancia, los pulmones necesitan introducir oxígeno en el cuerpo y eliminar el dióxido de carbono CO2. El CO2 se une al agua H2O en la sangre y forma ácido carbónico H2CO3, que luego se disocia en hidrógeno H+ e iones de bicarbonato HCO3-.
Así, para evitar las fluctuaciones del pH, la concentración de CO2, o la presión parcial de CO2, llamada PCO2, debe mantenerse dentro de un rango bastante estrecho.
Por esta razón, los pulmones mantienen la tasa de ventilación que necesitan para deshacerse del CO2 al mismo ritmo que lo crean los tejidos.
Si los niveles de PCO2 comienzan a descender y el pH a aumentar, los quimiorreceptores periféricos que se encuentran en las paredes de las arterias carótidas y en la pared del cayado aórtico comienzan a activarse menos, y eso notifica a los centros respiratorios del tronco cerebral que deben disminuir la frecuencia respiratoria y la profundidad de la respiración.
A medida que la frecuencia respiratoria disminuye y las respiraciones se vuelven más superficiales, disminuye la ventilación por minuto, es decir, el volumen de aire que entra y sale de los pulmones en un minuto.
La disminución de la ventilación significa que menos dióxido de carbono CO2 se mueve fuera del cuerpo, aumentando la PCO2 en el cuerpo, lo que disminuye el pH.
En la alcalosis respiratoria, el mecanismo normal de ventilación se altera, y la ventilación por minuto sube más de lo necesario para equilibrar el pH.
Para que la ventilación aumente, los centros respiratorios tienen que empezar a activarse con más fuerza de la habitual.
Este aumento de la activación puede ser una respuesta compensatoria normal o una respuesta anómala a una situación que no requiere realmente un aumento de la ventilación.
El aumento de la ventilación es una respuesta normal a situaciones como la hipoxia, un nivel bajo de oxígeno, que puede ocurrir con enfermedades como la neumonía o una embolia pulmonar, o incluso cuando una persona escala una montaña alta como el Monte Everest.
Sin embargo, el aumento de la ventilación puede ser una respuesta anómala que a veces se produce en situaciones como la ansiedad y los ataques de pánico, en la sepsis o en las sobredosis de salicilatos.
En raras ocasiones, los trastornos del tronco cerebral pueden irritar los centros respiratorios y hacer que se activen más.
A veces, el aumento de la ventilación por minuto es yatrógeno, lo que significa que es el resultado de una intervención médica.
Por ejemplo, una persona puede estar intubada y con un respirador. Si los ajustes del respirador no son correctos, pueden causar una alcalosis respiratoria.
En todas estas situaciones, el resultado es que los pulmones eliminan demasiado CO2. El CO2 se agota en la sangre, por lo que la PCO2 cae, normalmente por debajo de 35 mmHg.
Esto provoca un aumento del pH de la sangre, que a menudo lo eleva por encima de 7,45. Para compensar este aumento, el organismo ha diseñado varios mecanismos.
En primer lugar, minutos después del inicio de la alcalosis respiratoria, las moléculas ácidas del interior de las células, especialmente de los eritrocitos, como los grupos carboxilo expuestos —COOH de proteínas como la hemoglobina, desprenden un montón de iones de hidrógeno H+.
Estos iones de hidrógeno H+ se difunden en la sangre, donde atrapan iones de bicarbonato HCO3- para formar H2CO3, ácido carbónico, que acabará descomponiéndose en moléculas de dióxido de carbono CO2 y agua H2O.
Esto conduce a una ligera disminución de la concentración plasmática de HCO3-, que es la principal molécula alcalina en la sangre.
Sin embargo, la concentración de estas proteínas intracelulares es demasiado baja en comparación con la cantidad de HCO3- que flota en la sangre.
Así que, esencialmente, solo una cantidad limitada de iones de hidrógeno H+ están disponibles para unirse y neutralizar estas moléculas de HCO3- .
Como resultado, la mayoría de las veces, la disminución del bicarbonato libre HCO3- es demasiado pequeña para tener un efecto sustancial sobre el pH (unos 2 mEq/L por cada 10 mmHg de disminución de la PCO2).
Por ejemplo, si la PCO2 tiene una caída aguda de 20 mmHg, digamos que pasa de 40-mmHg a 20-mmHg, este mecanismo solo podría disminuir el bicarbonato plasmático en 4 mEq/L, de su valor de referencia de 24 mEq/L a 20 mEq/L, lo que no puede tener un gran impacto en el pH.
Por lo tanto, el pH se mantiene elevado durante esta fase aguda del trastorno. Afortunadamente, en un plazo de entre tres y cinco días, los riñones empiezan a percibir que el pH es demasiado alto y dan un paso adelante para ayudar a corregir el desequilibrio.
Más concretamente, la principal forma en que lo hacen es logrando que las células del túbulo contorneado proximal disminuyan la reabsorción de HCO3-, por lo que se excreta más por la orina.
De hecho, los riñones son bastante eficaces para ello, ya que consiguen disminuir la concentración de HCO3- unos 4-5 mEq/l por cada disminución de 10 mmHg de PCO2.
Por lo tanto, si la PCO2 bajara de 40 mmHg a 20 mmHg, una disminución de 20 mmHg, el bicarbonato plasmático HCO3- disminuiría en 8 mEq/l, pasando de su valor de referencia de 24 mEq/l a 16 mEq/l.
Esto puede llevar a una disminución sustancial del pH, acercándolo de nuevo a su intervalo normal. Y ahora, un resumen rápido: la alcalosis respiratoria se produce cuando los pulmones expulsan más CO2 del necesario, lo que hace que el pH de la sangre aumente por encima de 7,45.
Se divide en fase aguda y crónica según la ausencia o presencia de compensación renal, respectivamente, que disminuye la concentración de HCO3- en sangre.