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Colombian Journal of Anestesiology
Print version ISSN 0120-3347
Rev. colomb. anestesiol. vol.46 no.3 Bogotá July/Sept. 2018
https://doi.org/10.1097/cj9.0000000000000065
Investigación científica y tecnológica
Gasometría arterial en adultos jóvenes en una altura promedio de 1605 msnm. Armenia, Colombia 2016
a Unidad de Cuidado Intensivo, Hospital Universitario San Juan de Dios. Quindío, Colombia
b Facultad Ciencias de la Salud, Universidad del Quindío. Quindío, Colombia.
c Hospital Universitario San Juan de Dios. Universidad del Quindío. Quindío, Colombia.
Introducción:
La gasometría arterial es una prueba rápida indispensable en la práctica clínica para la evaluación de la oxigenación y para identificar y diagnosticar desórdenes metabólicos, por alteración en el equilibrio ácido base. Los valores de referencia varían por los cambios de altitud relacionados con la presión barométrica (pb).
Objetivos:
Determinar los valores de PaCO2, PaO2, HCO3- y SaO2% en población joven sin enfermedad pulmonar en una ciudad con altura promedio de 1605 msnm y pb de 624 mmHg.
Materiales y métodos:
Estudio descriptivo transversal en 137 muestras de sangre arterial de voluntarios sanos de 18 a 40 años ambos sexos. Para la lectura se utilizó un equipo portátil "point of care en sangre EPOC®" con tarjetas individuales de un solo uso.
Resultados y conclusiones:
Los límites de intervalos de confianza del 95% de las medias fueron: pH entre 7,43 y 7,45; PaO2 86,23 y 88,83; PaCO2 32,64 y 33,87 y SaO2% 97,13 y 97,38. No se encontraron diferencias por sexo ni edad. Al comparar los hallazgos con estudios realizados por encima de los 2640 msnm, se observaron diferencias: PaO2 entre18y 26 mm de Hg menor que a 1605 msnm (Armenia), PCO2 entre 2,0 y 2,7 mm Hg mayor en Armenia al igual que la SaO2% entre 3,6 y 6,2%. La PaO2 y el HCO3- fueron levemente mayores que un estudio realizado en Medellín. El índice de oxigenación (PaO2/FIO2) fue de 416,83 (IC 95% 410,63-423,03), resultados esperados, teniendo en cuenta la diferencia de altura por la ubicación geográfica, según los estudios referenciados.
Palabras clave: Oxigenación; Análisis de los Gases de la Sangre; Equilibrio Ácido-Base; Adulto Joven; Presión Atmosférica
Introduction:
Arterial blood gas measurement is an essential quick test in clinical practice to evaluate oxygenation and for the identification and diagnosis of acid-base and metabolic disorders. Arterial blood gas reference values vary as a result of altitude changes associated with barometric pressure (bp).
Objectives:
To determine the PaCO2, PaO2, HCO3, and SaO2% values for a young population without lung disease in a city located at an average altitude of 1605-m above sea level and a bp of 624mm Hg.
Materials and methods:
Descriptive cross-sectional study in 137 arterial blood gas samples from male and female healthy volunteers aged between 18 and 40 years old. An COPD® point of care blood analysis portable system was used for readings with single-use individual cards.
Results and conclusion:
The 95% confidence interval (CI) limits were pH between 7.43 and 7.45, PaO2 between 86.23 and 88.83, PaCO2 between 32.64 and 33.87, and SatO2% between 97.13 and 97.38. No gender or age differences were found. When comparing the findings against other trials conducted over 2640-m above sea level, some differences were identified: PaO2 between 18 and 26 mm Hg lower at an altitude of 1605 m (Armenia), PCO2 between 2.0 and 2.7 mm Hg higher in Armenia, and also the SaO2% was between 3.6% and 6.2% higher. PaO2 and HCO3~ were mildly higher as compared with a study conducted in Medellin. The oxygenation index (PaO2/FIO2) was 416.83 (95% CI 410.63-23.03)- as expected-considering the difference in altitude due to the geographic location, pursuant to the referenced studies.
Keywords: Oxygenation; Blood Gas Analysis; Acid-Base Equilibrium; Young Adult; Atmospheric Pressure
Introducción
En la práctica clínica la gasometría arterial es una prueba esencial para analizar la oxigenación arterial (PaO2), la saturación arterial de oxígeno (SatO2), el estado de equilibrio ácido-base, e indirectamente la ventilación con el valor de la presión arterial de CO2 (PaCO2); es útil también para valorar y medir la respuesta del paciente a intervenciones terapéuticas como oxigenoterapia, ventilación mecánica, y hacer seguimiento de la evolución de la enfermedad pulmonar y/o metabólica.1
La medición de los gases arteriales varía entre otras, con la presión atmosférica o barométrica la cual, a nivel del mar es de 760 mm Hg.2-6 La presión arterial de oxígeno (PaO2) depende de la presión alveolar de este gas que varía con la presión barométrica y por ende de la altura en donde se encuentre el individuo respirando aire ambiente; la presión parcial de oxígeno arterial es inversamente proporcional a la altura en la cual reside un individuo determinado;4 la PaO2, se puede ver afectada además por la edad debido a que el envejecimiento normal del tejido pulmonar altera la hematosis o intercambio de oxígeno a nivel del tabique alveolo capilar.7,8
El HCO3- (concentración plasmática del ion bicarbonato) es la base más importante que posee el organismo para mantener el pH estable, el HCO3-;6,9 el pH es un parámetro fundamental en el equilibrio acido-base; la concentración de iones de hidrógeno (H+) depende de las interacciones entre la PaCO2 y el HCO3-.10
Investigaciones realizadas en diferentes sitios, describen las variaciones en la gasometría a diferentes altitudes, pero la mayoría de dichos estudios se realizan en ciudades situadas a grandes alturas o a nivel del mar, así mismo, los estudios encontrados durante la revisión a alturas similares a Armenia, han sido realizados en muestras pequeñas.8,11
En la valoración y monitoreo del equilibrio acido base en el paciente crítico joven se requiere relacionar diversos aspectos de las manifestaciones clínicas y el examen físico con los parámetros de los gases;10 en este grupo de edad, además de las condiciones que alteran el equilibrio ácido base, el trauma (lesiones por causa externa) es muy más frecuente y en Colombia se encuentra entre las primeras 3 causas de mortalidad en hombres y las primeras dos causas en mujeres,12 y, la detección y manejo de las alteraciones el equilibrio ácido base tienen gran impacto en la morbimortalidad.13,14
Por las anteriores consideraciones, y dado que los resultados de los parámetros pueden variar con la altura, este estudio se realizó para determinar los valores de gasometría la cual en una ciudad en el eje cafetero, situada a 1605 msnm y con una presión barométrica de 624 mm Hg, para ello se realizó en personas sanas no fumadoras, entre 18 y 40 años; además se realizó una comparación de resultados con algunos estudios realizados en otras altitudes; estos hallazgos pretenden ser un aporte de información para de la región y para regiones de similar altura en msnm.
Material y métodos
Población de estudio
El estudio se realizó en 137 participantes de la Universidad del Quindío, en la cual se socializó el proyecto invitando los estudiantes de pregrado y posgrado, personal docente y administrativo; se hizo motivación explicando la importancia del estudio; la gran mayoría de participantes que accedieron de manera voluntaria a que se les tomara la muestra, pertenecían a los programas de la Facultad de Ciencias de la Salud.
Criterios de exclusión. Consumo de cigarrillo y/o tabaco mas de 2 uds / día durante los últimos 3 años. Enfermedad cardiopulmonar crónica, diabetes, lupus eritematoso sistémico, artitis reumatoidea, asma bronquial, cardiopatías congénitas, EPOC, neumoconiosis o exposición profesional a humos o químicos inhalados y coagulopatías o tratamiento con anticoagulantes
Técnicas y procedimientos
Las muestras fueron tomadas por el anestesiólogo o la enfermera (investigadores), se realizaron con el equipo portátil "point of care en sangre EPOC®" que utiliza tarjetas individuales de un solo uso y da los resultados de los siguientes anualitos: pH, PaCO2, PaO2, y calcula HCO3- y SaO2%.15-19
Condiciones previas. Antes de tomar la muestra el paciente estaba 10 minutos en reposo, mientras se le informaba acerca del procedimiento, firmaba el consentimiento y se diligenciaba el instrumento de recolección. No requería ayuno
Técnica del examen. En posición sedente, el paciente realizaba hiperextensión de muñeca aproximadamente de 45 grados utilizando apoyo en la muñeca con almohadilla dorsal; se realiza asepsia y antisepsia del sitio de punción, se palpaba arteria radial para localizar el sitio exacto de la punción con los dedos de una mano mientras que con la otra se introducía la aguja y se avanzaba lentamente penetrando la piel a un ángulo de aproximadamente 45 grados.
Se tomaba 1 mililitro de sangre arterial y una vez obtenida la muestra se retira la aguja rápidamente. Las muestras fueron procesadas de inmediato.
Procesamiento y análisis de la información
Se realizó en el paquete estadístico SPSS versión 19.0. Se determinó la normalidad de las variables cuantitativas mediante el test de Kolmogorov- Smirnov. Se calcularon medidas de tendencia central y posición e intervalos de confianza para las variables de estudio; se realizó ANOVA para comparación de parámetros por grupos de edad. El índice de oxigenación se calculó mediante la razón de PaO2/ FiO2. Con los resultados obtenidos en el estudio, se realizó una comparación con otros estudios realizados en alturas diferentes sobre el nivel del mar.
Aspectos bioéticos
Desde el punto de vista ético legal, el proyecto estuvo regido por la resolución 8430 de 1993 emanada del Ministerio de Salud, que define las normas técnicas, científicas y administrativas para cada investigación en salud; el proyecto fue aprobado previamente a su ejecución por el comité de Bioética de la Universidad del Quindío. La información obtenida en este estudio se manejó con toda confidencialidad, guardando la privacidad de cada uno de los pacientes, y los resultados solo serán utilizados con el fin de obtener información científica. Se diligenció formato de Consentimiento informado para cada uno de los participantes en la investigación; en el consentimiento se explicaba cómo era la técnica del examen y se advertía sobre el posible dolor o las posibles complicaciones de la punción
Resultados
Se incluyeron 137 participantes, se tomó una muestra a cada uno en la que se analizaron los parámetros del estudio; la media de edad fue de 22,5 años (IC 95% 21,7 -23,3) y un rango entre 18 y 40 años. Los resultados encontrados de PaO2, PaCO2, HCO3-, pH y SaO2% se pueden observar en la Tabla 1.
Tabla 1 Valores de parámetros analizados en población joven residente a una altura de 1605 msnm
∗ DS=Desviación estándar.
Fuente: Autores.
Un 40,1% (n 55) de las muestras se obtuvieron de hombres y 59,9% (n 82) en mujeres; se encontraron el HCO3- y la PaCO2 significativamente mayor en hombres que en mujeres, con una diferencia de 1,88 (IC 95% 1,262,50) y 2,94mm Hg (IC 95% 1,78- 4,09) respectivamente. Ver Tabla 2.
Tabla 2 Valores de parámetros analizados según sexo a una altura de 1605 msnm
DM a Diferencia de medias (significancia)
Fuente: Autores.
Se realizó un análisis por grupos de edad, se realizó anova, no se encontraron diferencias significativas. Ver Tabla 3.
Tabla 3 Parámetros analizados según grupos de edad a una altura de 1605 msnm
∗ X (IC 95%): promedio e intervalo de confianza 95%.
†Me=mediana.
cAV=Análisis de varianza (significancia).
‡ IO=Índice de oxigenación (PaO2/FIO2).
Fuente: Autores
En segunda instancia, se seleccionaron estudios realizados en Bogotá y Cusco los cuales se encuentran a alturas de 2640 msnm y 3350 msnm respectivamente; otras altitudes, pero con poblaciones muy similares a la nuestra; se compararon sus resultados con los obtenidos en nuestro estudio a través del cálculo de diferencia de medias. Se observó que en Armenia fueron mayores los valores de PaCO2, PaO2 y la SaO2%, con respecto a los estudios referidos; el pH fue igual. Al realizar la comparación con un estudio realizado en Medellín a una altura de 1538 msnm, se encontró que en Armenia la PaO2 y el HCO3 - fueron levemente superiores. Ver Tabla 4.
Tabla 4 Diferencia de medias de parámetros a altitud de 1605 msnm con relación a otras altitudes
∗ Lugar: Ciudad, y altura en msnm.
† Diferencia de medias de otros sitios con Armenia (DM).
‡ Desviación estándar (DS).
x Datos no disponibles (ND).
Fuente: Autores.
Finalmente, se calculó el índice de oxigenación (PaO2/ FIO2) obteniendo valores promedio de 416,83 (IC 95% 410,63- 423,03); con rango entre 337,62 y 513,81; no se encontraron diferencias por sexo (P 0,69) ni edad. Al realizar el gráfico de dispersión de la relación entre (PaO2/ FIO2) y SaO2% se halló que el 76,6% de la variabilidad (varianza) de ambas variables fue común, con un R2 de 0,875. Ver Figura 1.
Discusión
La gasometría arterial informa al instante el estado de oxigenación, la ventilación y el estado acido base del medio interno; es una prueba rápida indispensable en la práctica clínica para la atención de pacientes con patología respiratoria, enfermedades pulmonares agudas o crónicas y alteraciones metabólicas.9 Según la posición geográfica, por los cambios de presión barométrica, dados por las diferentes altitudes sobre el nivel del mar, es necesario conocer los datos normales de los gases sanguíneos, como herramienta para la práctica clínica diaria.
En nuestro estudio realizado en jóvenes sin enfermedad pulmonar, no fumadores y en condiciones de reposo encontramos valores de pH entre 7,43 y 7,45, de PaO2 86,23 y 88,83, de PaCO2 32,64 y 33,87 y SaO2% de 97,13 y 97,38. No se encontraron diferencias por sexo ni edad. Estudios realizados a altitudes similares a la de Armenia como el de Ortega, 20028 en la ciudad de Medellín sugirieron que los valores de referencia para utilizar en adultos sanos de 20 a 45 años eran pH: 7,42 - PaO2 80,82 mm Hg- PaCO2 31,68 mm Hg y HCO3- 20,37 meq/ lit.
Durante la revisión se encontraron varios estudios en Bogotá, Colombia, ciudad situada a una altura de 2.640 msnm y una presión barométrica de 560 mm Hg, en los cuales se han determinado los valores normales en diferentes grupos de edad encontrando cifras promedio de pH entre 7,36 -7,47; la PaCO2 29- 35, PaO2 60-69 y la SaO2 de 90-93,8.20-22
A una altitud mayor, en Huancayo (Perú) situada a 3249 msnm y en Cusco a 3350 msnm con presiones barométricas de 535 y 530 mm Hg respectivamente. Se cuenta con los siguientes valores normales promedio: pH7,4-7,5 -PaCO2 entre 23,0 y 35,3 - PaO2de 59,5 a 72,9 y SaO2 91,7%-96,1%;18 en el estudio de Cusco además encontraron una disminución de la PaO2 de 0,122 y de la SO2 0,05% por cada año de edad cumplido.23
Al comparar nuestros hallazgos con estudios realizados en Bogotá y en Peni,24,25 se observó que existían diferencias en la PaO2 entre18y26 mm de Hg menos que en Armenia; la PCO2 es entre 2,0 y 2,7 mm Hg mayor en nuestra ciudad al igual que la SaO2% entre 3,6 y 6,2%. Así mismo, la comparación con el estudio realizado en Medellín8 con una altura de 1538 msnm, mostró resultados muy similares, aunque en Armenia, la PaO2 y el HCO3- resultaron ser un poco más elevados.
El índice de oxigenación (PaO2/FIO2) tuvo valores en el rango normal en la población de estudio; este indicador sigue siendo importante como criterio diagnóstico y estratificación de severidad en el síndrome de dificultad respiratoria aguda, indica gravedad y tiene valor pronóstico, marcador de evolución y de supervivencia.26
En conclusión, con este estudio obtuvimos valores de gases arteriales a 1600 msnm, posición geográfica de Armenia; pueden ser utilizados como referencia para población joven sana sin factores de riesgo para enfermedad pulmonar y sin patología pulmonar, se corrobora como lo describe la fisiología que los resultados son significativamente diferentes a los reportados a nivel del mar y mayores alturas. Con los resultados aportados por este estudio disponemos de una herramienta fundamental para diagnóstico, estratificación y manejo de pacientes con patología pulmonar aguda o crónica.
Responsabilidades éticas
Protección de personas y animales. Los autores declaran que para esta investigación no se han realizado experimentos en seres humanos ni en animales.
Confidencialidad de los datos. Los autores declaran que han seguido los protocolos de su centro de trabajo sobre la publicación de datos de pacientes.
Derecho a la privacidad y consentimiento informado. Los autores declaran que en este artículo no aparecen datos de pacientes.
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