Análisis de gases arteriales, interpretación en toma de muestra con jeringa convencional y

heparina sódica

Edgar J. Coila Paricahua

Médico Asistente del Servicio de Terapia Intensiva Pediátrica del Hospital de Emergencias Pediátricas.

Los exámenes auxiliares son parte importante en el proceso de diagnóstico y seguimiento de la

atención del paciente pediátrico. En las unidades de cuidados críticos los análisis de gases

arteriales (AGA), han adquirido gran relevancia cuando se evalúa el estado respiratorio y/o

metabólico de algunos procesos patológicos, de manera que resulta importante su correcta

interpretación.

En mis labores como médico pediatra, un hecho me ha llamado la atención. No pocas veces he

podido oír la afirmación de que “los valores de electrolitos y hematocrito en el resultado de

análisis de gases arteriales no son confiables”, por lo que algunas veces se recomendaba

solicitar otra muestra de sangre periférica para verificarlos, de ser necesarios. Y en efecto al

comparar los valores de electrolitos y hematocrito de las muestras de sangre periférica y del

análisis de gases arteriales, estos solían tener menor valor.

Esta afirmación traía como resultado la posibilidad de doble punción (punción arterial para

análisis de gases y la punción venosa para análisis de electrolitos cuando era necesario) para

extracción de sangre, lo que significaba aumento del riesgo de las complicaciones producto de

punciones múltiples y además de una importante incomodidad para los pacientes (sobre todo

si no estaban sedados y con analgesia). Sin duda, significaba también elevación de los costos

de atención si consideramos costo del trabajo del personal de laboratorio, de insumos y uso de

aparatos para el procesamiento de dos pruebas de sangre para un mismo resultado.

Pero, cuanto de cierto tiene esta aseveración, y cuál es el sustento. Si la tomamos como cierta,

podemos afirmar que los valores de los electrolitos y hematocrito en el AGA son siempre

inferiores a los valores obtenidos en sangre venosa periférica, entonces, resultaría inútil el uso

de algunos reactivos e insumos para medir electrolitos y hematocrito en el procesamiento de

gases arteriales, y los fabricantes no tendrían más remedio que suministrar aparatos de gases

arteriales que solo procesen los gases arteriales, valga la redundancia, lo que no resulta lógico.

Veamos entonces lo que puede estar sucediendo. Analicemos primero la hoja de resultados de

AGA, estos se dividen en dos partes, los resultados medidos y los resultados calculados.

Los resultados medidos son el pH, pCO2, pO2, SatO2, Na+, K+, Ca++, Lactato, Hematocrito,

hemoglobina, glucosa. Estos se miden mediante electrodos y algunos pueden variar en función

de la temperatura del paciente. La hipertermia tiende a elevar los valores de pCO2 y a

disminuir el de pH, mientras que la hipotermia ejerce un efecto opuesto, y respecto a la pO2 la

hipertermia tiene a reducir el contenido total de O2 y la hipotermia a aumentar el contenido

total de O2. Sin embargo, actualmente solo basta con proporcionar la temperatura del

paciente en la solicitud de AGA para que los aparatos de AGA hagan la corrección

automáticamentei.

Los resultados calculados son EB (exceso de bases), HCO3-, tCO2, Anion gap, PaFiO2, A-aDO2,

CaO2. Estos se calculan mediante fórmulas a partir de los resultados medidos y el FiO2 que

recibe el paciente en el momento de la toma de muestra, (por lo que el FiO2 deber ser

registrado en la solicitud de AGA), de manera que si los resultados medidos por alguna razón

son erróneos, los resultados calculados también lo serán. Los errores en la medición de los

valores de los gases arteriales pueden dar lugar a una interpretación errónea y por lo tanto a

acciones erróneas.

Las fuentes de error de los valores del análisis de gases arteriales pueden están en cada uno de

los pasos de su procesamiento, a saber: toma de muestra inadecuada, transporte inadecuado

de la muestra y procesamiento inadecuado de la muestra (incluye falta de mantenimiento y

control de calidad de los aparatos). Analicemos la toma de muestra de sangre arterial.

Posibles fuentes de error en la toma de muestra en la medición de gases arterialesii.

Punción arterial dolorosa y con dificultad, puede dar como resultado hemólisis.

Punción venosa, las jeringas de gases arteriales pueden reducir el riesgo de punción

venosa.

Burbujas en la muestra.

Muestra en contacto con el aire (sin tapón).

Tiempo superior a 10-15 min entre la extracción y el análisis de la muestra.

Muestra expuesta a calor (no estar conservada en frío).

No agitar suficientemente la muestra.

No despreciar el espacio muerto de la muestra.

Desconocimiento de la temperatura del paciente.

Desconocimiento de la FIO2.

Sueros contaminantes que ejercen efecto diluyente en las muestras tomadas por línea

arterial o CVC.

Exceso de heparina en la jeringa de extracción.

Hagamos un rápido análisis al último punto. Algunas veces se cuenta con jeringas especiales de

gases arteriales las que contienen heparina de litio en polvo en volumen mínimo, según el

fabricante se necesita un volumen de muestra mínima de sangre arterial para minimizar el

efecto diluyente de la heparinaiii. Por ejemplo, para las jeringas AGA de 3cc, se necesita como

mínimo 1.5cc de muestra de sangre, las que se usan para niños grandes y adultosiv. Las jeringas

de 1cc de AGA necesitan como mínimo 0.5cc de muestra de sangre arterial y su uso se

recomienda para recién nacidos y lactantes. De manera que si por alguna razón la obtención

de la muestra de sangre arterial solo alcanzó ser 0.2cc, el efecto diluyente del volumen de la

heparina de litio será mayor, diluyendo la muestra, lo que trae como resultado la dilución de

todos los valores medidos, por ejemplo la caída de los valores de electrolitos respecto del valor

de electrolitos de sangre periférica (considerémosle valor real). Sin duda también cae la

concentración de hidrogeniones lo que incrementaría el pH.

Pero, a decir de los fabricantes de jeringas y aparatos de AGA, todos los valores medidos y

calculados en el análisis de gases arteriales deben ser confiables, si tomamos las debidas

precauciones y sobre todo enviamos muestra de sangre arterial suficiente para evitar el efecto

diluyente del anticoagulante.

Y entonces, ¿qué sucede cuando no contamos con jeringas de AGA?, recordemos que, dadas

las condiciones socioeconómicas de nuestro país y de nuestros sub-sistemas de salud no

siempre contaremos con lo que se requiere para la toma de muestra de sangre para el AGA, y

en efecto sucede que usualmente no contamos con las jeringas de AGA. Entonces, tenemos

como alternativa la toma de muestra de sangre arterial con jeringa convencional y heparina

sódica.

Para la toma de muestra con jeringa convencional serán necesarios los siguientes pasos:

extracción de heparina en la jeringa de 1cc, eliminación de heparina excedente y luego toma

de muestra. Sin embargo surgen las siguientes preguntas dado que no es un método

estandarizado, ¿cuánto de heparina será necesario para anti-coagular la muestra?, ¿cuál es la

muestra mínima para evitar el efecto diluyente de la heparina? Y ¿Qué efecto tiene el sodio de

la heparina sódica en el valor del sodio final medido?

Veamos, en preparados de sangre para transfusión, usualmente se agregan de 400 a 600 UI de

HEPARINA por cada 100 ml de sangre completa para evitar la coagulación. Proporcionalmente

se requiere 40 a 60 UI de heparina para anti-coagular 10mL de muestra de sangre venosa

periféricav. Por lo tanto, para anti-coagular 1mL de sangre arterial necesitamos entre 4 a 6 UI

de heparina. Si la Heparina sódica al 5%, contiene 250mg de heparina (10mg = 1000UI), en

cantidad suficiente para 5ml de Cloruro de sodio al 0.9% (recordar que tiene 154mEq/L de Na+

y 154mEq/L de Cl-), entonces el volumen de heparina necesario para 1mL de sangre arterial es:

5000UI ------------ 1ml

5UI -------------- X X=0.001mL (1 gota tienen volumen aproximado de 0.05mL)

Como vemos el volumen es muy pequeño, por lo que se puede concluir que se debe eliminar la

mayor cantidad posible de heparina antes de tomar la muestra de sangre arterial. Pero,

veamos que sucede si no hacemos esto, como sigue:

Primero, averiguamos el volumen de heparina que queda entre la jeringa y la aguja

luego aspirar heparina y colocar el émbolo a 0mL en una jeringa de 1mL.

Aspirado de heparina:

Eliminación de heparina de exceso, con el émbolo en cero mL:

Para averiguar el volumen aproximado, se aspiró con una jeringa en iguales

condiciones el volumen restante en la jeringa y ajuga, y se obtuvo los siguientes

volúmenes aproximados:

Observar que hay un espacio en la jeringa y aguja donde queda heparina. ¿Qué volumen tiene?

0.04mL 0.015mL

Volumen de heparina aspirado

Entonces volumen de heparina que queda entre la jeringa y la aguja luego de aspirar y

colocar el émbolo en cero mL, antes de tomar una muestra de sangre arterial es de

0.055mL aproximadamente, lo que significa 275UI de heparina, lo suficiente para anti-

coagular 55mL de sangre (55 veces más de lo que necesitamos). Recordar que solo

queremos anti-coagular 1mL de sangre como máximo (muchas veces los volúmenes de

sangre arterial que enviamos al laboratorio son incluso menores a 1mL).

Segundo, calculamos el volumen final de la muestra enviada. Vamos a suponer que el

volumen de sangre que enviamos al laboratorio es de 0.4mL de sangre, entonces el

volumen final de la muestra enviada será de 0.455mL (0.4mL de sangre + 0.055mL de

heparina), puesto que es una mezcla. A simple vista se observa que hay efecto de

dilución de la heparina, pero, ¿en qué medida puede afectar los valores medidos del

análisis de gases arteriales?

Tercero, calculamos el impacto diluyente del volumen de heparina en los resultados

medidos de los análisis de gases arteriales, para ello vamos a suponer nuevamente,

que los resultados reales del paciente en pH, Hematocrito, Na+ y K+ son 7.2, 45%,

130mEq/L y 5.5mEq/L respectivamente y veamos que sucede con cada uno de ellos.

­ Con el pH,

; por lo que la concentración de hidrogeniones ([H+]) será:

mmol/L, es la concentración de hidrogeniones en los

0.4mL de sangre arterial extraída, pero la mezcla tiene volumen final de

0.455mL, por lo que la concentración final será (aplicando la fórmula de

dilución):

, donde vi=volumen inicial (0.4mL), vf=volumen final (0.455mL).

, aplicando la fórmula del pH tenemos lo siguiente,

, observamos que el pH sube.

­ Con el hematocrito (se aplica fórmula de dilución),

, donde x = 39.6%.

­ Con el Na+ (se aplica formula de mezcla, 0.4ml de sangre con 130mEq/L de

Na+ y 0.055mL de cloruro de sodio, diluyente de la heparina sódica, con

154mEq/L de Na+).

, donde v1 = 0.4, c1 = 130, v2 =0.055, c2 = 154

mEq/L.

­ Con el K+,

, donde x = 4.8mEq/L.

Veamos que sucede si tomamos la precaución de reducir al mínimo el volumen de heparina

(0.01mL, 10 veces más de lo que necesitamos) y extraer mayor cantidad de muestra de sangre,

y extraemos mayor volumen de muestra de sangre arterial, 0.6mL.

­ Con el pH,

, por lo que la concentración de hidrogeniones será:

mmol/L, es la concentración de hidrogeniones en la los

0.5mL de sangre extraída, pero la mezcla tiene volumen final de 0.55mL, por lo

que la concentración final será (aplica fórmula de dilución):

, donde vi=volumen inicial (0.6mL), vf=volumen final (0.61mL).

, aplicando la fórmula del pH tenemos lo siguiente,

­ Con el hematocrito (se aplica fórmula de dilución),

, donde x = 44.26%.

­ Con el Na+ (se aplica formula de mezcla, 0.6ml de sangre con 130mEq/L de

Na+ y 0.01mL de cloruro de sodio, diluyente de la heparina, con 154mEq/L

Na+).

, donde v1 = 0.6, c1 = 130, v2 =0.01, c2 = 154

mEq/L.

­ Con el K+,

, donde resulta que x = 5.41mEq/L.

Se puede concluir entonces que el volumen de heparina sódica afecta los valores medidos en

análisis de gases arteriales y, por lo tanto, también se afectan los valores calculados. Los

valores medidos se afectan de la siguiente manera:

­ Las concentraciones medidas de los siguientes componentes [H+], K+, Glucosa,

Hematocrito, pO2 y pCO2 bajan, debido al efecto diluyente de la heparina sódica

(no se calculó la medida en que bajan las tenciones de CO2 y O2). Bajarán en

mayor medida si: menor es el volumen de muestra de sangre arterial o mayor es el

volumen de heparina.

­ Las concentraciones medidas de Na+ y Cl- subirán, si sus concentraciones reales en

sangre son inferiores a 154mEq/L. Mientras el valor de la concentración real sea

más bajo y alejado a 154, las concentraciones medidas por el análisis de gases

arteriales subirán en mayor medida.

­ La concentración medida de Na+ bajará, si su concentración real en sangre es

superior a 154mEq/L, y mientras el valor real sea más alto y alejado a 154, las

concentraciones medidas por el análisis de gases arteriales bajarán en mayor

medida.

­ Todos los resultados del análisis de gases arteriales (medidos y calculados) de

muestras tomadas con jeringa convencional y heparina sódica pueden ser lo

suficientemente confiables si se toman en cuenta algunas recomendaciones

necesarias, por lo que no será necesario validarlas con otra toma de muestra de

sangre venosa periférica, a menos que existan dudas razonables.

Recomendaciones adicionales para evitar interpretaciones erróneas de los valores del análisis

de gases arteriales, cuando la muestra se toma con jeringa convencional y heparina sódica:

El volumen de heparina debe ser tan mínimo como se pueda. Luego de aspirar la heparina,

expulsarla de manera enérgica haciendo uso del émbolo por lo menos 5 veces, ya que para

anti-coagular 1mL de sangre solo se necesita 0.001mL de heparina (1/50 de gota).

Extraer una muestra de por lo menos 0.5mL, si se puede extraer más, para minimizar el

efecto diluyente de la heparina. Luego homogeneizar adecuadamente (movimientos

rotatorios suaves y de balanceo por algunos segundos) para así evitar coagulación.

Suministrar la temperatura del paciente y el FiO2 en las hojas de solicitud, de lo contrario

usualmente el tecnólogo médico asume que la temperatura del paciente es 37º C y el FiO2

de 21%.

Considerar durante la interpretación las variaciones producto del efecto diluyente de la

heparina.

Bibliografía

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Berlin Heidelberg 2006. Pág. 33. ii Sociedad española de Neumología y Cirugía toráxica. Gasometría arterial. Recomendaciones SEPAR. España. 1998. iii N. Calaf, J. y cols. Comparison of Arterial Blood Sample Kits. Arch Bronconeumol 2004;40(8):377-80. iv Mauricio Danckers. Arterial Blood Gas Sampling. http://emedicine.medscape.com/article/1902703-overview#a15 v Heparina sódica. Universidad Nacional Autónoma de México.

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