STUDII CLINICE/CLINICAL STUDIES

Analiza pH-ului sangvin în sindroamele cu manifestare digestivă ale copilului

 Blood pH analysis in the digestive manifestations of the childhood

First published: 19 martie 2020

Editorial Group: MEDICHUB MEDIA

DOI: 10.26416/Pedi.57.1.2020.3071

Abstract

The digestive syndromes of the child, in their variety of manifestation, contribute, through complex me­cha­nisms, to homeostatic changes of the internal environ­ment, which in many cases are difficult to detect even through detailed paraclinical investigations. In this context, in order to highlight the effects produced on the organism, it is necessary to correlate the fluc­tu­a­tion mode of a multitude of parameters with the role of maintaining the acid-base and hydroelec­tro­ly­tic balance, even under conditions of their lo­ca­­tion within the specific reference range age.

Keywords
pH, acid-base balance, standard bicarbonate

Rezumat

Sindroamele digestive ale copilului, în varietatea lor de ma­ni­fes­tare, contribuie, prin mecanisme complexe, la mo­di­fi­cări ho­meo­statice ale mediului intern, care în multe ca­zuri sunt greu decelabile chiar prin investigaţii paraclinice amă­nun­ţite. În contextul de faţă, pentru evidenţierea efec­te­lor produse asupra organismului, este necesară corelarea mo­du­lui de fluctuaţie a unei multitudini de parametri cu rol de menţinere a echilibrului acido-bazic şi hidroelectrolitic, chiar şi în condiţii de situare a lor în limitele intervalului de re­fe­rin­ţă specific vârstei.

Tractul gastrointestinal asigură, prin îndeplinirea unor funcţii precum deplasarea alimentelor de-a lungul tubului digestiv, secreţia sucurilor intestinale, transformarea alimentelor în principii nutritive şi absorbţia lor, alături de un aport continuu de apă, electroliţi şi substanţe nutritive necesare organismului pentru realizarea metabolismului de întreţinere(1).

Sindroamele digestive ale copilului, în varietatea lor de manifestare, contribuie, prin mecanisme complexe, la modificări homeostatice ale mediului intern, care în multe cazuri sunt greu decelabile chiar şi prin investigaţii paraclinice amănunţite. În contextul de faţă, pentru evidenţierea efectelor produse asupra organismului, este necesară corelarea modului de fluctuaţie a unei multitudini de parametri cu rol de menţinere a echilibrului acido-bazic şi hidroelectrolitic, chiar şi în condiţii de situare a lor în limitele intervalului de referinţă specific vârstei.

Perturbarea echilibrului homeostatic în cazul copiilor afectaţi de manifestări digestive intervine chiar şi în cazurile în care modificările nu se reflectă prin valori anormale ale indicilor fiziologici furnizaţi prin analize de laborator. Acestea se reflectă în varierea cantităţii ionice sau hidrice totale din mediul intern şi în obstrucţionarea proceselor intestinale de absorbţie sau secreţie, a celor celulare de transport, precum şi în contextul schimburilor tisulare de oxigen.

Materiale şi metodă

Lotul de subiecţi considerat drept bază de lucru în cercetarea întreprinsă de noi cuprinde 134 de pacienţi internaţi în perioada 1.01.2019 – 31.12.2019 în Secţia Pediatrie I, compartimentul de gastroenterologie, din cadrul Spitalului Clinic de Urgenţă pentru Copii „Sfântul Ioan” Galaţi, care s-au prezentat la spital cu patologie gastrointestinală primară sau secundară altor afecţiuni de natură digestivă sau extradigestivă.

Criterii de includere

  • vârsta mai mică de 18 ani;

  • prezenţa a cel puţin unui sindrom digestiv care să indice afectare gastrică sau intestinală(2);

  • tulburarea digestivă să se regăsească pe lista diagnosticelor formulate la externare sau să fie secundară unor boli sistemice precum LES (lupus eritematos sistemic), sclerodermie sau respiratorii agravate;

  • potenţialitatea existenţei dezechilibrului acido-bazic sau hidroelectrolitic desprinsă din anamneză şi din investigaţiile efectuate.

Criterii de excludere

  • existenţa afectărilor renale deduse din valorile coroborate ale creatininei şi ureei sangvine;

  • afectări marcante ale funcţiei hepatice stabilite în baza indicilor de citoliză hepatică.

Rezultate şi discuţie

1. Repartiţia procentuală a populaţiei statistice pe grupe de vârstă este redată în figura 1.

Remarcăm preponderenţa copiilor mici şi a şcolarilor în eşantionul de studiu al pacienţilor care au prezentat în perioada luată în calcul simptome şi semne aparţinând sindroamelor digestive. Aspectul este util în identificarea rapidă a cauzelor care au condus la manifestările respective şi, în consecinţă, la efectuarea unor previziuni cu privire la ecoul pe care acestea ar putea să-l aibă asupra balanţei electrolitice, hidrice şi acido-bazice.

2. Repartiţia procentuală în funcţie de sim­p­­tomatologie

Diagrama ilustrată de figura 2 înfăţişează repartiţia procentuală a lotului de pacienţi în funcţie de simptomatologia întâlnită. Aceasta este utilă sub aspectul remarcării existenţei unei proporţii relativ mari a pacienţilor cu manifestări ce pot dezechilibra rapid mecanismele homeostatice imature ale copilului, 27% prezentând vărsături cu aspect deosebit, la care se adaugă posibile intoxicaţii sau afectări sistemice, 15% având concomitent febră, vărsături şi sindrom diareic.

Figura 1. Distribuţia procentuală a lotului  de pacienţi pe grupe  de vârstă
Figura 1. Distribuţia procentuală a lotului de pacienţi pe grupe de vârstă


 

Figura 2. Structura eşantionului de subiecţi din punctul de vedere al simptomelor manifestate
Figura 2. Structura eşantionului de subiecţi din punctul de vedere al simptomelor manifestate

3. Stabilirea pH-ului sangvin

Metoda de investigare a pH-ului sangvin a avut ca punct de plecare valorile măsurate ale rezervei alcaline, pe care le-am regăsit în analizele de laborator, corelate cu variaţia bicarbonatului standard în raport cu pH-ul, desprinsă din nomograma Siggaard-Andersen.

Prin urmare, o valoare aproximativă a pH-ului sangvin al pacienţilor din lotul considerat poate fi dată prin dependenţa liniară, având expresia:

pH @ 0,031RA + 6,724.

Comparând rezultatele obţinute pe baza rezervei alcaline cu acelea măsurate spectrometric, pentru 30 dintre pacienţi (figura 4), observăm că diferenţa de pH, exprimată prin formula ΔpH=pHRA  pHrad, ia valori în intervalul -0.199-0,216, 12 dintre valori fiind negative, iar 18 pozitive.

Figura 3. Variaţia pH-RA pentru metoda teoretică  de aflare a pH-ului
Figura 3. Variaţia pH-RA pentru metoda teoretică de aflare a pH-ului

Numărul mai mare al deviaţiilor spre dreapta în raport cu determinările spectrofotometrice, precum şi o medie a valorilor absolute ale deviaţiilor pozitive peste cea a valorilor absolute ale deviaţiilor negative (0,101>0,095) pot fi explicate prin faptul că metoda descrisă mai sus a presupus anihilarea influenţei respiraţiei (prin echilibrarea pCO2 la 40 mmHg). Considerăm că acest aspect trebuie luat în seamă deoarece majoritatea pacienţilor la care s-a măsurat pH-ul prin radiometrie au probleme respiratorii sau cardiace asociate.

Figura 4. Rezerva alcalină la diferite valori ale ∆pH
Figura 4. Rezerva alcalină la diferite valori ale ∆pH

Figura 3 accentuează ipotezele anterioare. Ea redă modul în care diferenţa de pH se comportă în raport cu măsurătorile de laborator ale rezervei alcaline. Se observă deplasarea spre dreapta a deviaţiilor odată cu normalizarea (HCO3Na) plasmatică.

Dacă excludem extremele, remarcăm încadrarea majorităţii variaţiilor de pH într-un interval de lungime mai mică decât o zecime (lungimea intervalului în care oscilează valorile normale ale pH-ului), fapt ce ne permite să considerăm că metoda are o acurateţe suficient de bună pentru a fi utilizată, fiind specifică în identificarea acidozelor metabolice.

Gradul în care păstrarea, respectiv eliminarea influenţei respiraţiei afectează determinările concentraţiei ionilor de H+, în radiometrie, în comparaţie cu măsurătorile teoretice, este ilustrat prin diagrama din figura 5.

Figura 5. Diferenţa de pH în funcţie de presiunea parţială a CO2
Figura 5. Diferenţa de pH în funcţie de presiunea parţială a CO2

Sesizăm că toate deviaţiile la stânga ale pH-ului implică presiuni parţiale ale CO2 sub 40 mmHg, iar în majoritatea variaţiilor pozitive, CO2 are o presiune mai mare sau egală cu valoarea de referinţă menţionată.

Metoda spectrometrică pune în evidenţă ideea că, în raport cu determinările teoretice, unei pCO2 mai mare îi corespunde un pH mai acid, iar pentru o pCO2 mai mică, pH-ul măsurat este mai alcalin. Apreciem că această proporţionalitate inversă este şi expresia intervenţiei mecanismului compensator al plămânului şi al eficienţei acestuia.

În vederea aprecierii gradului în care metoda este sensibilă şi specifică pentru identificarea dezechilibrelor acido-bazice, dar şi a limitelor ei, am reprezentat modificarea ∆pH odată cu variaţia sodiului plasmatic (figura 6). Evaluarea dependenţei este motivată de ipoteza de echivalenţă între bicarbonatul standard şi rezerva alcalină, sub care ne-am desfăşurat calculele.

Remarcăm faptul că pentru valori mai mici ale [Na+] se obţin diferenţe de pH preponderent pozitive, aspect ce poate fi corelat cu existenţa unei cantităţi de HCO3Na peste cea a bicarbonatului standard.

Figura 6. Variaţia ∆pH  în raport cu sodiul
Figura 6. Variaţia ∆pH în raport cu sodiul

Eroarea ar putea fi remediată prin introducerea unui factor de corecţie care să exprime variaţia liniară a celor două concentraţii de bicarbonat. Pentru concentraţii ale  Na+ cuprinse între 140 mmol/l şi 145 mmol/l, rezultatele sunt foarte sensibile, majoritatea oscilaţiilor de pH fiind de ordinul a maximum 5 sutimi.

Mai jos, evaluăm cele două metode de aflare a concentraţiei ionilor de  şi cu ajutorul coeficientului de corelaţie parametrică.

Figura 7. Corelaţia dintre metoda radiometrică şi cea teoretică de obţinere  a pH-ului
Figura 7. Corelaţia dintre metoda radiometrică şi cea teoretică de obţinere a pH-ului

În acest caz, îl descriem prin formula:

r = coeficientul de corelaţie dintre cele două seturi de date;

N = numărul subiecţilor incluşi în studiu;

SpHRA; SpHrad = suma valorilor pHRA, respectiv pHrad;

S2pHRA; S2pHrad  = pătratul sumei valorilor pHRA, respectiv pHrad;

SpH2RA; SpH2rad = suma pătratelor valorilor pHRA, respectiv pHrad.

Pentru seriile statistice în discuţie am obţinut pentru r valoarea de 0,22. Aceasta arată o corelaţie slabă a celor două metode, dovedind faptul că există diferenţe notabile în modul de apreciere a pH-ului. De asemenea, pune în evidenţă intervenţia factorilor colaterali discutaţi mai sus, care pot afecta măsurătorile. Valoarea lui r este în concordanţă cu diferenţa relativ mare între deviaţiile standard ale celor două seturi de date, 0,10 pentru pHRA, respectiv 0,06 pentru pHrad. Cele două dispersii raportate la mediile aritmetice ale seriilor indică o omogenitate de 1,47% în cazul pHRA şi de 0,95% aferentă pHrad. Diferenţa este destul de mare pentru valorile logaritmice ale concentraţiei ionilor de hidrogen, care ştim că trebuie să se situeze într-un interval de normalitate cu lungimea de o zecime.

Graficul din figura 7 ilustrează modul în care variază seriile pHRA şi pHrad, una în funcţie de cealaltă, raportate la dreapta ce semnifică egalizarea celor două mărimi.

Observăm existenţa câtorva puncte mult depărtate de dreapta marcată cu roşu, fapt care afectează în mod decisiv corelaţia celor două seturi de date(3).

Concluzii

Demersul anterior reprezintă o încercare de a propune o modalitate de calcul al pH-ului în situaţiile în care nu avem la dispoziţie decât posibilitatea de aflare a rezervei alcaline. În ciuda unui grad mic de concordanţă între pH-ul calculat de noi şi cel obţinut prin măsurători, considerăm că valorile lui sunt suficient de bine corelate cu datele clinice şi paraclinice şi le putem lua în calcul pentru susţinerea efortului nostru de a clarifica diverse aspecte ale variaţiei parametrilor de stare ai echilibrului acido-bazic şi hidroelectrolitic.

Conflicts of interests: The authors declare no conflict of interests. 

Bibliografie

  1. Guyton, AC. Tratat de fiziologie a omului, Editura Medicală Callisto, Bucureşti, 2007; pp. 383-400;505-513;771-824.

  2. Tutunaru D, Miulescu M. Îndrumar lucrare de licenţă, Editura Zigotto Galaţi, 2009.

  3. Johnston H, Murphy R. Agreement between an arterial blood gas analyser and a venous analyser in the measurement of potassium in patients in cardiac arrest în Journal of Emergency Medicine. 2005 July; 22:269-271.