A análise dos gases sanguíneos – sangue arterial – é um recurso de extrema utilidade para a avaliação da oxigenação do sangue, da ventilação pulmonar e do equilíbrio ácido-base do organismo. A análise dos gases no sangue venoso informa sobre o consumo ou a extração de oxigénio nos tecidos e, portanto, indiretamente, informa sobre o estado do metabolismo celular.

É essencial lembrar que os resultados dos exames, inclusive a gasometria, devem sempre ser correlacionados com os dados clínicos da pessoa. Certos parâmetros da gasometria, ainda que a pessoa esteja assintomática, podem indicar a necessidade de tratamento. Esse é o caso, por exemplo, da hipocapnia arterial. Uma pessoa pode tolerar a PaCO2 baixa por um determinado tempo, entretanto, uma vez identificada, a hipocapnia deve ser corrigida, para evitar o aparecimento dos sintomas, que podem ser de grande gravidade.

1.3.1. Oxigenação

Uma das informações mais importantes obtidas pela análise dos gases sanguíneos diz respeito à oxigenação do sangue. O metabolismo apenas pode processar-se adequadamente, com a utilização do oxigénio (metabolismo aeróbico).

O oxigénio é transportado para as células pela corrente sanguínea, combinado à hemoglobina e, em pequena parte, dissolvido no plasma. Os valores da gasometria, importantes para avaliar a oxigenação são a PaO2 e a SaO2.

A convenção para a padronização da grafia dos valores dos gases, recomenda usar as seguintes letras:

P (maiúsculo) – pressão parcial exercida pelo gás. PO2 é a pressão (tensão) parcial do oxigénio. PCO2 é a tensão (pressão) parcial do dióxido de carbono.

S (maiúsculo) – grau de saturação da hemoglobina. SO2 representa, o grau de saturação da hemoglobina pelo oxigénio.

A (maiúsculo) – gases no ar contido nos alvéolos dos pulmões (ar alveolar).

a (minúsculo) – gases contidos no sangue arterial.

v (minúsculo) – gases contidos no sangue venoso.

 De acordo com a convenção acima, temos:

PaO2 – pressão parcial do oxigénio no sangue arterial.

PvO2 – pressão parcial do oxigénio no sangue venoso.

PaCO2 – pressão parcial do dióxido de carbono no sangue arterial.

PvCO2 – pressão parcial do dióxido de carbono no sangue venoso.

SaO2 – saturação de oxigénio da hemoglobina no sangue arterial.

SvO2 – saturação de oxigénio da hemoglobina no sangue venoso.

PAO2 – pressão parcial de oxigénio no ar alveolar.

Em condições normais, cerca de 97% do oxigénio transportado dos pulmões para os tecidos são transportados em combinação química com a hemoglobina, no interior das hemácias. Os restantes 3% do oxigénio encontram-se dissolvidos no plasma.

A PaO2 é a medida da pressão parcial do oxigénio no sangue arterial, mas refere-se apenas ao oxigénio dissolvido no plasma. A PaO2 não reflete a disponibilidade total de oxigénio para os tecidos. A PaO2 é medida em milímetros de mercúrio (mmHg).

A SaO2 ou a saturação de oxigénio mede a proporção em que o oxigénio está ligado à hemoglobina e é expressa em percentual. A saturação de oxigénio normal do sangue que alcança o átrio esquerdo é de 98%, sendo o melhor indicador da disponibilidade total de oxigénio para as células do organismo.

A afinidade do oxigénio pela hemoglobina altera-se devido à temperatura e ao pH do sangue.

Figura 1: Efeito do pH e da concentração de CO2 na afinidade da hemoglobina ao oxigénio

Embora a hemoglobina seja um pigmento específico para o transporte de oxigénio, outras substâncias podem ligar-se aos radicais heme e originar diferentes hemoglobinas. Por exemplo, os fumadores podem ter a hemoglobina saturada com monóxido de carbono (CO), esta combinação origina a carboxihemoglobina – confere uma coloração "cereja" ao sangue e, é evidente, reduz drasticamente o transporte do oxigénio para o organismo.

Outros agentes podem alterar a hemoglobina e produzir a metahemoglobina, sulfohemoglobina e outras hemoglobinas. Em todas estas hemoglobinas, o lugar do oxigénio na molécula é ocupado por outras substâncias, e o transporte do oxigénio fica reduzido, originando um quadro de hipóxia.

Na hipóxia o sangue chega aos tecidos com uma menor quantidade de oxigénio, em relação ao normal. Ao contrário, na isquemia, o sangue com uma saturação normal de oxigénio, chega aos tecidos em menores quantidades que o normal. Por outras palavras, a hipoxia é o resultado da perfusão dos tecidos com sangue contendo uma menor quantidade de oxigénio, a isquemia é o resultado da redução do fluxo de sangue que perfunde os tecidos.

A difusão do oxigénio dos alvéolos pulmonares para o sangue ocorre pela diferença entre as pressões parciais. Estas tendem a igualar-se nos dois lados da membrana dos alvéolos, para cada gás existente no sangue e no ar do interior dos alvéolos.

A PO2 do sangue venoso que entra nos capilares pulmonares é de apenas 40 mmHg (PvO2 = 40 mmHg). A PO2 no ar dos alvéolos pulmonares é de 104 mmHg (PAO2 = 104 mmHg). A diferença de 64 mmHg força o oxigénio a passar do ar alveolar para o sangue que circula nos capilares dos alvéolos. Ao alcançar 1/3 do comprimento do capilar, o sangue já está "arterializado". A PaO2 do sangue arterial é, portanto, de 104 mmHg. Normalmente o sangue arterial está 98% saturado de oxigénio.

Ao atravessar os tecidos, o sangue arterial cede o seu oxigénio às células, para as atividades metabólicas. Ao deixar os capilares dos tecidos para juntar-se nas vénulas, a pressão parcial do oxigénio no sangue (PvO2) é de aproximadamente 35 a 40 mmHg. A saturação de oxigénio do sangue venoso oscila em torno de 70 a 75%.

Quando a PvO2 e/ou a saturação do sangue venoso estão abaixo daqueles valores, significa que a extração de oxigénio pelos tecidos está aumentada. Isto pode ocorrer por uma exacerbação do metabolismo (febre, por exemplo) ou por uma redução do fluxo de sangue que perfunde os tecidos (estados de choque).

A medida dos gases no sangue arterial e venoso, simultaneamente, em certas ocasiões, pode contribuir decisivamente para o diagnóstico e o tratamento de uma série de condições de extrema gravidade.

1.3.2. Significado do pH

O pH é um índice criado para representar a concentração de iões de hidrogénio (H+) existente numa solução. A água é o solvente universal dos líquidos orgânicos, como o sangue, por exemplo. A presença de outras substâncias dissolvidas na água do sangue, como os sistemas tampões, faz com que o pH do sangue seja ligeiramente alcalino. O pH do sangue normal varia entre 7,35 e 7,45. É importante notar que a escala de pH relativa ao sangue considera a faixa de pH do sangue normal (7,35 - 7,45) como a faixa de neutralidade.

Quando o pH do sangue está abaixo de 7,35 dizemos que há acidémia. Ao contrário, quando o pH do sangue está acima de 7,45 dizemos que há alcalémia.

1.3.3. Componente respiratório

O componente ou mecanismo respiratório controla a quantidade de dióxido de carbono do sangue. Esse controle é exercido através da frequência e da profundidade da ventilação. Sabemos que o CO2 (dióxido de carbono) produzido pelo metabolismo das células é dissolvido no sangue para ser eliminado do organismo através da respiração (ventilação).

O CO2 reage com a água (H2O) e essa reação química produz o ácido carbónico que dissocia em HCO3- (ião bicarbonato) e H+ (ião hidrogénio), que tende a reduzir o pH do sangue. Sempre que houver acumulação de CO2 no sangue, o mecanismo da ventilação tende a eliminar mais CO2, para manter o pH do sangue dentro da faixa da normalidade. Sempre que houver redução da quantidade de CO2 no sangue o mecanismo da ventilação reduz a frequência respiratória e o CO2 acumula-se, para recompor os valores do sangue normal.

Apesar de eficiente, o mecanismo respiratório pode compensar as alterações apenas dentro de certos limites. Superados aqueles limites ocorrem os desvios.

O acúmulo de CO2 aumenta a quantidade de iões de hidrogénio livres no sangue. Logo o pH tende a cair. Produz-se acidemia. Como a causa é a acumulação de CO2 devido à ineficiência do mecanismo respiratório, é denominada acidemia respiratória.

A eliminação excessiva do CO2 do sangue tende a reduzir a quantidade de iões de hidrogénio livres e, portanto, o pH tende a elevar-se. Produz-se alcalémia. Como a causa dessa é o excesso de eliminação do CO2, devido ao mecanismo respiratório, a alcalose produzida é denominada alcalémia respiratória.

A pressão parcial do CO2 no sangue arterial (PaCO2) normal oscila entre 35 e 45 mmHg.

Se uma acidemia (pH < 7,35) acompanhar-se de uma PaCO2 superior a 45 mmHg, estaremos diante de uma acidose respiratória. Ao contrário, se uma alcalémia (pH > 7,45) acompanhar-se de uma PaCO2 inferior a 35 mmHg, estaremos diante de uma alcalose respiratória.

É importante ressaltar que a ventilação é separada da oxigenação. A ventilação refere-se apenas à entrada e saída de ar dos pulmões e/ou à eliminação do CO2.

1.3.4. Componente metabólico

O componente ou mecanismo metabólico consiste num grupo de substâncias que participam da regulação do pH do sangue e dos demais líquidos orgânicos. As substâncias mais importantes são os sistemas tampão do bicarbonato. O valor normal do bicarbonato no sangue oscila entre 22 e 26 mEq/l. Os outros sistemas tampão, com efeito lento, são o sistema do fosfato e o sistema das proteínas.

O bicarbonato (componente metabólico) existe em equilíbrio com o ácido carbónico (componente respiratório) para regular o pH dos líquidos orgânicos. Quando há excesso de iões de hidrogénio livres, o ião de bicarbonato combina-se ao hidrogénio em excesso e forma o ácido carbónico (H2CO3) que por sua vez se decompõe em CO2 e água. O excesso de CO2 é eliminado pelo mecanismo respiratório e a água é eliminada pelos rins. Nos rins, o ácido carbónico é transformado em bicarbonato pela troca de hidrogénio por sódio.

A elevação do bicarbonato no sangue causa alcalémia ou neutraliza uma acidose. A redução do bicarbonato no sangue causa acidemia ou neutraliza uma alcalose. Quando a acidemia ocorre com a PaCO2 normal e o bicarbonato baixo, estamos diante de uma acidose metabólica. Quando a alcalose ocorre com a PaCO2 normal e o bicarbonato elevado, estamos diante de uma alcalose metabólica.

Outro aspeto importante é o Gap Aniónico, que consiste na diferença medida entre o catião Na+ e os aniões Cl- + HCO3- e corresponde aos aniões não medidos (maioritariamente albumina). O valor normal é 8-12 mEq/L. Este diminui 2,5 mEq/L por cada g que a albumina desça. Um aumento do Gap Aniónico > 5 mEq/L significa que há acidose metabólica, mesmo com pH normal (os ácidos, ao libertarem o H+, resultam em aniões na circulação).

1.3.5. Excesso ou déficit de bases

Para analisar o equilíbrio ácido-base mediante os resultados da gasometria, devemos considerar:

A chave para o tratamento do distúrbio ácido-base é a identificação e a compreensão da sua origem/causa.

Qual o papel do ácido carbónico e a relação entre os ácidos e as bases.

O dióxido de carbono, quando dissolvido em água, comporta-se como um ácido.

O CO2 é produzido pelo metabolismo celular.

O mecanismo respiratório para regular o equilíbrio ácido-base é muito rápido e age em poucos minutos.

O mecanismo metabólico é mais lento e pode tardar horas para iniciar sua correção.

A maior defesa do organismo para corrigir os desvios do equilíbrio ácido-base é o sistema tampão ácido carbónico/bicarbonato.

A seguinte equação ilustra o fenómeno:

CO2+H2O <--> H2CO3<-->(HCO3-) + (H+)

O pH normal é mantido pelo balanço do ácido carbónico H2CO3 e o bicarbonato HCO3- .

A gasometria demonstra a qualidade da oxigenação do sangue e a causa dos desvios do equilíbrio ácido-base, quando existentes.

Ambos os mecanismos (respiratório ou metabólico) podem produzir acidemia ou alcalémia e acidose ou alcalose.

É comum a compensação de um distúrbio pelo outro. Assim uma alcalose pode compensar uma acidose e vice-versa.

1.3.6. Valores normais da gasometria

O valor de pH do sangue venoso é ligeiramente mais baixo que o do sangue arterial. Isso é devido à maior concentração do CO2 que o sangue venoso transporta dos tecidos, para eliminação nos pulmões. Após ceder oxigénio aos tecidos, a PO2 e a SO2 do sangue venoso ficam bastante reduzidas, em relação aos valores do sangue arterial.

1.3.7. Interpretação por etapas

A interpretação da gasometria pode ser feita de um modo simples, seguindo-se etapas:

1ª Etapa

Observar o pH. Um valor abaixo de 7,35 indica a presença de acidemia. Um valor acima de 7,45 indica a presença de alcalémia.

2ª Etapa

Observar a PaCO2. Um valor acima de 45 mmHg indica que a causa é de natureza respiratória. Um valor abaixo de 35 mmHg indica que a causa é de natureza respiratória.

3ª Etapa

Observar o ião bicarbonato (HCO3-). Quando o componente respiratório é excluído como causa do distúrbio (PaCO2 normal), a sua natureza é certamente metabólica. Um bicarbonato abaixo de 22 mEq/l acompanha as acidoses metabólicas. Há um déficit de bases no sangue que pode ser calculado. O valor do déficit de bases indica a severidade do distúrbio.

Um déficit de bases de -5 mEq/l acompanha uma acidose leve. Acima de 10 mEq/l temos as acidose graves.

Um bicarbonato superior a 26 mEq/l acompanha as alcaloses metabólicas. Há um excesso de bases no sangue que pode ser calculado. Estas alcaloses, em geral, são mais benignas.

4ª Etapa

Avaliar o excesso ou o déficit de bases no sangue. O sangue normal tem o BE (BD) entre - 2,5 e + 2,5 mEq/l. Valores de BD maior que - 5 ou - 10 acompanham as acidoses leves e moderadas. Acidoses severas cursam com déficits maiores. Um BE maior que + 5 mEq/l acompanha as alcaloses leves a moderadas. Raramente o BE é superior a + 10. Nesses casos, geralmente a pessoa recebeu doses excessivas de bicarbonato de sódio ou outros agentes alcalinos.

5ª Etapa

Observar a PaO2 e a SaO2. Se a PaO2 estiver acima de 65 mmHg e a SaO2 estiver acima de 90% podemos considerar a oxigenação como satisfatória. Uma saturação do sangue arterial (SaO2) abaixo de 80% indica hipóxia, tanto mais severa quanto mais baixa a saturação. Abaixo de 76 a 78% de saturação do sangue arterial pode surgir a cianose dos lábios e das extremidades.

6ª Etapa

Identificar a ação dos mecanismos de compensação. Por exemplo, se a PaCO2 está elevada e o pH está normal, houve compensação da acidose respiratória. Os distúrbios compensados são menos graves e, em geral, não requerem tratamento.

Os níveis de compensação esperados em face de um distúrbio primário estão determinados e podem ser avaliados:

Acidose respiratória aguda

Por cada ↑ de 10 mmHg da PaCO2

deve haver um ↑ de 1 mEq/L de HCO3-

Acidose respiratória crónica

Por cada ↑ de 10 mmHg da PaCO2

deve haver um ↑ de 3,5 mmol/L de HCO3-

Alcalose respiratória aguda

Por cada ↓ de 10 mmHg da PaCO2

deve haver um ↓ de 2 mEq/L de HCO3-

Alcalose respiratória crónica

Por cada ↓ de 10 mmHg da PaCO2

deve haver uma ↓ de 4 mEq/L de HCO3-

Acidose metabólica

Por cada ↓ de 10 mEq/L do HCO3-

espera-se uma ↓ de 12 mmHg da PaCO2

Alcalose metabólica

Por cada ↑ de 10 mEq/L do HCO3-

espera-se um ↑ de 7 mmHg da PaCO2

1.3.8. Abordagem ao utente

 

A abordagem ao utente deve seguir uma sequência estratificada, como se segue:

  1. Avaliação clínica
    • Informação clinica relevante;
    • Avaliação da volémia e hidratação;
    • Antecipação dos desvios esperados;
  2. Identificação de situações de perigo iminente:
    • Choque;
    • PaO₂ <50 mmHg;
    • Acidemia grave (pH <7.1)
    • Potássio <2.5 ou >7 mmol/L
    • Na+ <115 ou >160 mmol/L sintomático
    • Ca++ ionizado >1.5mmol/L
  3. Análise da Gasometria arterial e do ionograma:
    • Oxigenação:
      • CO₂
      • Gradiente A-a
      • Resposta ao ↑ FiO₂
    • Ácido-Base
      • Desvio primário
      • Compensações
      • Gap Aniónico
    • Iões
      • Sódio
      • Potássio
      • Cálcio ionizado

Os dados clínicos permitem antecipar os desvios esperados. Exemplos a considerar:

Ao avaliar uma pessoa, principalmente, em situação crítica é importante perceber o estado de hidratação e volémia. Os sinais de hidratação refletem a hidratação do espaço intracelular, na avaliação devemos pesquisar pelas manifestações neuropsiquicas e cutâneo-mucosas. A avaliação da volémia reflete sobretudo o estado circulatório e perfusão de órgãos, neste contexto devemos pesquisar pelas manifestações hemodinâmicas, estado de perfusão periférico e central.

Em resumo, 3 perguntas a ter em consideração:

1ª Como está a oxigenação?

PaCO2: Identifica presença de hipoventilação

Gradiente alvéolo-arterial (G(A-a)): Identifica alterações nas trocas (relação ventilação: perfusão ou alteração da barreira)

Resposta ao aumento da FIO2: Identifica presença de shunt

2ª Como está o equilíbrio ácido-base?

Qual é o desvio primário?

Para identificar a alteração primária do equilíbrio ácido-base analisam-se o HCO3- e a PaCO2. A alteração primária é aquela que tem o mesmo sentido que o desvio do pH. Se o pH não está normal, definir se está alcalémico ou acidémico e, de seguida, identificar a “ose” que orienta o desvio do pH:

o HCO3

elevado alcalose metabólica

baixo acidose metabólica

o PaCO2

elevada acidose respiratória

baixa alcalose respiratória

 Como estão as compensações?

Calcular o nível de compensação esperado e compará-lo com o verificado. Quando os mecanismos de compensação são eficazes e há níveis de compensação esperados trata-se de um distúrbio simples. Se compensação não for a que seria de esperar é porque há distúrbio misto.

 Como está o Gap Aniónico?

Se está aumentado identifica acidose metabólica. O aumento do Gap Aniónico deve ser acompanhado de uma descida equivalente do bicarbonato. Se o bicarbonato desceu menos do que o aumento do Gap, há distúrbio também alcalose metabólica. Se o bicarbonato desceu mais do que o aumento do gap há também acidose metabólica com Gap Aniónico normal (tem dois tipos de acidose metabólica).

 3ª Como estão os Iões?

Sódio;

Potássio;

Cálcio (ionizado).

Referências bibliográficas

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PONCE, Pedro e TEIXEIRA, Jorge – Manual de Urgências e Emergências. 2006.
REANIMA – Manual do Curso de Evidência na Emergência. 2011.
REANIMA – Manual do Curso Equilíbrio Ácido-base e Hidroelectrolítico. 2011.
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