Emogasanalisi e pH del sangue, tutto quello che devi sapere

Ultima modifica 11.05.2020

Introduzione

Ciascun liquido può essere descritto sulla base di numerose caratteristiche, pensiamo ad esempio al colore, al peso, la viscosità, … e fra queste ricordiamo anche l’acidità; con questo termine probabilmente viene subito in mente il gusto acido dell’arancia, oppure gli acidi che si usano per pulire gli oggetti metallici, o ancora gli acidi dello stomaco che sappiamo essere in grado di iniziare la digestione degli alimenti.

Da un punto di vista più prettamente chimico, l’acidità (e il suo concetto opposto, l’alcalinità) di una soluzione sono in realtà descritti quantitativamente dal pH, una scala che assegna un valore compreso tra

  • 0, pH fortemente acido,
  • 14, pH fortemente alcalino (o basico),

a qualsiasi liquido.

Esemplificazione grafica di esempio del pH di alcuni liquidi di uso comune

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Anche se non è necessario approfondire il concetto, è importante sapere che i processi metabolici che avvengono nell’organismo richiedono un ambiente con un determinato pH: quasi tutti i fluidi corporei hanno generalmente pH compreso tra 5 e 8 (tra le poche eccezioni ricordiamo nuovamente i succhi gastrici, molto più acidi, caratterizzati da un pH compreso tra 0.7 e 3.8).

Emogasanalisi

L’emogasanalisi è un gruppo di esami del sangue, condotto in genere su sangue arterioso (anziché venoso come per i tradizionali esami) e rappresenta una parte essenziale della valutazione/gestione dello stato di ossigenazione e dell’equilibrio acido base dell’organismo di un paziente.

L’esame consente di valutare

  • la pressione parziale di ossigeno del paziente, fornendo così preziose informazioni sul suo stato di ossigenazione;
  • la pressione parziale di anidride carbonica, che consente valutazioni sullo stato della ventilazione (respirazione);
  • stato acido-base.

L’ossigenazione e la ventilazione possono in alcuni casi essere valutate anche in modo non invasivo tramite la pulsossimetria e la capnografia.

Quando viene richiesto

L’emogasanalisi viene richiesta in tutti i casi in cui il medico sospetti un’alterazione dell’equilibrio acido base, come per esempio:

Si tratta di un esame che viene richiesto in genere da specialisti, quali ad esempio medici di medicina d’urgenza, anestesisti e pneumologi, ma che può talvolta risultare utile anche in altri contesti clinici.

Tra le molte malattie che vengono valutare attraverso l’emogasanalisi ricordiamo ad esempio:

Può essere prescritto in associazione ad altra esami del sangue, come ad esempio:

  • elettroliti per determinare se sia presente uno squilibrio elettrolitico (per esempio in caso di perdita importante di liquidi),
  • glicemia nel caso di pazienti diabetici
  • urea e creatinina per valutare la funzionalità renale.

Preparazione

L’emogasanalisi è un esame che non richiede nessun tipo di preparazione particolare, se non eventualmente la sospensione della somministrazione di ossigeno nel caso in cui il soggetto sia in terapia (limitata ad espressa indicazione medica e solo nel caso in cui il paziente riesca a tollerare tale sospensione).

A differenza dei classici esami del sangue che vengono eseguiti tramite prelievo di sangue venoso, l’emogasanalisi prevede che il test venga eseguito su sangue arterioso; viene solitamente eseguita una puntura a livello del polso, nell’arteria radiale, ma può anche essere effettuata nel braccio o a livello inguinale, nell’arteria femorale.

Nei neonati l’emogasanalisi viene solitamente effettuata a livello del cordone ombelicale.

Nonostante la procedura sia molto simile, il prelievo del sangue arterioso è purtroppo più doloroso rispetto a quello venoso; l’ago utilizzato è più piccolo e corto, ma la puntura è più dolorosa poiché le arterie sono situate più in profondità rispetto ai nervi.

Il rischio di sanguinamento dopo l’estrazione dell’ago è maggiore rispetto al prelievo venoso, per cui è importante il mantenimento di un bendaggio compressivo per almeno i primi dieci minuti dopo il prelievo.

Tecnicamente può anche essere condotta su sangue venoso ed eventualmente capillare, ma le informazioni che se ne possono trarre non sono purtroppo sovrapponibili.

Valori di riferimento

Il pH del sangue, in particolare, viene costantemente tenuto sotto controllo da specifici meccanismi che ne garantiscono un valore compreso tra 7,35 e 7,45 (sangue arterioso); valori anche di poco superiori/inferiore a questo intervallo possono diventare cause di complicazioni anche gravi, potenzialmente fatali.

Sistemi tampone

L’equilibrio acido-base del corpo umano è mantenuto costante da una serie di meccanismi che prendono il nome di sistemi tampone.

I principali sistemi tampone si trovano

  • nel sangue
  • a livello polmonare
  • a livello renale.

Questi sistemi si occupano, nel caso in cui nel corpo si verifichino anche solo piccoli cambiamenti di pH, di intervenire e correggere il più rapidamente possibile le variazioni.

Il pH fisiologico è infatti fondamentale affinché avvengano tutte le diverse reazioni biochimiche all’interno delle cellule del nostro organismo e, quando il pH varia, i sistemi tampone agiscono per ripristinarlo.

  • Nel caso in cui il pH si abbassi, quindi quando il valore scende al di sotto di 7.35, si parla di acidosi, e questo significa che il sangue si è acidificato a causa di una presenza eccessiva di ioni di idrogeno(H+).
  • Nel caso in cui il pH si alzi, ovvero quando il valore sale al di sopra di 7.45, si parla di alcalosi. In questo caso il sangue si è alcalinizzato a causa di una diminuzione in circolo della quantità di ioni idrogeno(H+).

Acidosi

Si definisce acidosi una condizione caratterizzata da valori di pH inferiore alla soglia minima (7.35).

L’acidosi può essere causata da:

  • Aumento in circolo di sostanze acide nel sangue, a causa di una maggiore produzione o di una ridotta eliminazione.
  • Diminuzione in circolo di sostanze basiche, a causa o di una minor produzione o di una eccessiva eliminazione.

Acidosi respiratoria

La causa dell’acidosi respiratoria consiste in una diminuzione della ventilazione, per cui un minore apporto di ossigeno a livello polmonare, ma soprattutto una riduzione dell’eliminazione di anidride carbonica (CO2), con conseguente accumulo di quest’ultima nel sangue.
L’acidosi respiratoria può essere:

  • acuta, nel caso in cui il problema si instauri nel giro di poco tempo. L’acidosi respiratoria acuta si verifica in tutti quei casi in cui si verifichi un problema a livello della quantità di aria respirata o relativamente agli scambi respiratori.Le situazioni nelle quali si può incorrere in un’acidosi respiratoria acuta sono:
    • Arresto cardiaco
    • Intossicazioni da farmaci o sostanze d’abuso
    • Malattie neuromuscolari
  • cronica, nel caso in cui il problema respiratorio sia persistente. L’esempio più comune è rappresentato dai pazienti con BPCO (broncopneumopatia cronica ostruttiva).

Acidosi metabolica

L’acidosi metabolica è dovuta alla riduzione della concentrazione sanguigna dei bicarbonati (HCO3). I bicarbonati infatti sono i principali composti utili al sistema tampone che permette il fisiologico mantenimento del pH grazie alle sue caratteristiche chimiche.

L’acidosi metabolica può avvenire essenzialmente a causa di:

  • Ridotta capacità renale di eliminare acidi
  • Eccessiva perdita di sostanze alcaline
  • Eccessivo accumulo/ingestione di sostanze acide

Da un punto di vista pratico le cause cliniche più comuni sono:

Acidosi mista

Le cause che portano ad un’acidosi mista sono una combinazione di fattori respiratori e metabolici, ciò significa che vengono a sovrapporsi due diverse cause creando un’alterazione del pH. Si può avere un’acidosi mista in caso di arresto cardiaco o di gravi carenze di ossigeno che portano ad elevate produzioni di acido lattico.

Alcalosi

Si parla di alcalosi quando il pH del sangue supera la soglia di 7.45.
L’alcalosi si verifica in caso di:

  • eccessiva diminuzione di sostanze acide dal circolo sanguigno, in particolare si verifica in genere un calo di anidride carbonica.
  • eccessivo aumento di sostanze alcaline o basiche dal circolo sanguigno (eccesso di bicarbonati).

Alcalosi respiratoria

L’alcalosi respiratoria è una situazione indotta da un eccessivo calo della concentrazione di anidride carbonica nel sangue, sostenuto da un aumento della frequenza o del volume respiratorio (iperventilazione).

Generalmente l’iperventilazione è una risposta fisiologica ad una carenza di ossigeno, per cui come riflesso il paziente tende ad aumentare il numero di atti respiratori (tachipnea), ma con la conseguenza di indurre perdita di anidride carbonica.

L’alcalosi respiratoria può essere:

  • acuta: è la forma più sintomatica poiché non ha un sistema di compenso adeguato. Il paziente con alcalosi respiratoria presenta un aumento della frequenza respiratoria accompagnato da tachicardia, nausea, vomito, vertigini e disturbi neurologici. In particolare i disturbi neurologici sono causati dal calo dell’anidride carbonica, che comporta una vasocostrizione cerebrale e conseguente riduzione di afflusso di sangue al cervello.
    Le cause di alcalosi respiratoria acuta sono svariate:
  • cronica: L’alcalosi respiratoria cronica è una forma che generalmente viene ben compensata dalla funzione renale, per cui è scarsamente sintomatica.

Alcalosi metabolica

L’alcalosi metabolica è causata da un eccessivo aumento di bicarbonati.

Tra i sintomi si ritrovano letargia, cefalea e nei casi più gravi convulsioni e tetania. Spesso l’alcalosi metabolica è accompagnata ad alterazioni degli elettroliti nel sangue, per cui ai classici sintomi possono associarsi quelli dovuti a tali alterazioni.

Tra le possibili cause troviamo:

  • Vomito profuso
  • Perdite ematiche importanti (emorragie gravi)
  • Uso di farmaci diuretici
  • Alterazioni elettrolitiche
  • Malfunzionamento renale

Alcalosi mista

Le cause consistono in una combinazione di fattori metabolici e respiratori.