2. 308 - VOL I - FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
3. ALTERAÇÕES DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE - Vol I - 309
Afunçãonormaldascélulasdo
organismo depende de uma série de
processosbioquímicoseenzimáticosdo
metabolismocelular.Diversosfatores
devemsermantidosdentrodeestreitos
limites,parapreservarafunçãocelular,
comoatemperatura,aosmolaridade,os
eletrólitoseasquantidadesdenutrien-
tes,oxigênio,dióxidodecarbonoeíon
hidrogênio.
A circulação extracorpórea foi,
durantealgunsanos,sistematicamente
acompanhada por distúrbios meta-
bólicos,devidos,emgrandeparte,aos
equipamentos pouco eficientes e ao
conhecimentopobredafisiopatologia
daperfusão.Osbaixosfluxosdeperfu-
são à temperatura normal, com fre-
quência,estavamrelacionadosàsalte-
raçõesdometabolismocelular.Logofoi
reconhecido,queaacidosemetabólica
eracausadapelavasoconstriçãoperi-
féricaepobreperfusãotissular,deter-
minadas pelos fluxos de perfusão
utilizados;quantomaisbaixoofluxoda
perfusão,maioreraodéficitdebases
no sangue e mais baixo o seu pH. As
rotinasdetrabalho,incluiamaadminis-
traçãoempíricadebicarbonatodesódio,
baseadasapenas,notempodeduração
daperfusão.
Omelhorconhecimentodahemodi-
luição,oadequadomanuseiodosfluxos
deperfusão,ainibiçãodavasoconstrição
eodesenvolvimentodeequipamentos
maissofisticados,permitiramocontrole
dacirculaçãoextracorpórea,commíni-
mosdesviosdafisiologiaedoequilíbrio
dosácidosedasbasesnoorganismo.
Umdosfatoresmaisimportantesna
preservaçãodometabolismocelularéa
quantidadedehidrogêniolivre,existen-
tedentroeforadascélulas.
Pequenasvariaçõesdaconcentração
dohidrogênio,podemproduzirgrandes
alteraçõesnavelocidadedasreações
químicasdascélulas,acelerandoalgu-
maseretardandooutras.Estasalterações
são capazes de modificar profunda-
menteometabolismocelular,aponto
deinibirinteiramentecertasfunções;
alteraçõesextremaspodemdeterminar
amortecelular.
Aconcentraçãodohidrogêniolivre
no organismo depende da ação de
substânciasquedisputamohidrogênio
entresí.Asquecedemhidrogênioeas
quecaptamohidrogênio.Assubstâncias
quetendemacederhidrogênioemuma
solução, são chamadas de ácidos,
enquantoassubstânciasquetendema
captarohidrogênionassoluções,sãoas
bases.
Aconcentraçãofinaldohidrogênio
resultadoequilíbrioentreaquelesdois
gruposdesubstâncias,ácidosebases.
O metabolismo celular produz
ácidos,quesãoliberadoscontinuamente
nacorrentesanguínea.Oorganismo
neutralizaessesácidosparaprevenir
mudançasagudasnaconcentraçãode
hidrogênioepreservarafunçãocelular.
Quandoácidosoubasessãoadminis-
tradosaospacientes,estassubstâncias
modificamoestadodoequilíbrioentre
ácidos e bases do organismo, com
consequentealteraçãodaquantidadede
hidrogêniolivre.
Duranteacirculaçãoextracorpórea,
podemocorreralteraçõesimportantes
4. 310 - VOL I - FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
dessedelicadoequilíbrioentreácidose
bases,capazesdeproduzirtranstornos
importantesdafunçãocelularedeter-
minarcomplicações,algumasvezes,
severas.
Muitos dos desvios do equilíbrio
ácido-baseduranteaperfusão,podem
serprevenidosoucorrigidosatravésde
medidas simples, desde que sejam
conhecidos os princípios fisiológicos
queogovernam.
FISIOLOGIADOEQUILÍBRIOÁCIDO-BASE
Aformacomooorganismoregulaa
concentraçãodosíonshidrogênio(H+
),
édefundamentalimportância,paraa
avaliaçãodasalteraçõesdoequilíbrio
entreosácidoseasbasesnointeriordas
células(líquidointracelular), nomeio
líquidoqueascerca(líquidointersticial)
enosangue(líquidointravascular).
CONCEITODE
ÁCIDOEBASE
Os elementos importantes para a
função celular, sob o ponto de vista
químico, estão em solução. Uma
solução é um líquido formado pela
misturadeduasoumaissubstâncias,
inteiramentedispersasentresí,deum
modohomogêneo.Umasoluçãocon-
siste de um solvente, o componente
principal, e um ou mais solutos. O
organismohumanocontém60a80%
deágua,conformeaidadedoindivíduo
e, nas soluções biológicas, a água
constituiosolventeuniversal.Asdemais
substânciasemsolução,constituemos
solutos.
Emumasoluçãobiológicaumsoluto
podeestaremestadoionizado,ouseja,
oselementosouradicaisquímicosque
acompõem,estãodissociadosunsdos
outros;aporçãodasubstânciaqueexiste
no estado dissociado ou ionizado é
chamadaíon.Umaoutrapartedosoluto
existenoestadonãoionizado;ambas
coexistem, em um tipo especial de
equilíbrioquímico.
Existemsubstâncias,comoosácidos
fortes, as bases fortes e os sais, que
permanecememsolução,quasecom-
pletamente no estado ionizado, en-
quantooutrassubstâncias,comoos
ácidosebasesfracaspermanecemem
solução,emgráusdiversosdeionização.
Aáguatemsempreumpequenonúmerode
moléculas,noestadoionizado.
Umácidoéumasubstânciacapazde
doar prótons (H+
). Uma base é uma
substânciacapazdereceberprótons.Em
outraspalavras,osácidossãosubstâncias
que,quandoemsolução,temcapaci-
dadedecederíonshidrogênio;asbases
sãosubstânciasque,quandoemsolução,
temcapacidadedecaptaríonshidro-
gênio.
Um ácido forte pode doar muitos
íonshidrogênioparaasoluçãoeuma
base forte pode captar muitos íons
hidrogêniodasolução.Soluçõesácidas
5. ALTERAÇÕES DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE - Vol I - 311
ebásicasnasmesmasconcentrações,
neutralizam-se volume a volume,
qualquerquesejamoácidoouabase.
DETERMINAÇÃODA
ATIVIDADEDOÍON
HIDROGÊNIO
A presença e a atividade dos íons
hidrogênio em uma solução e nos
sistemasbiológicos,deveseravaliada
peladeterminaçãodaquantidadede
hidrogênio livre. Para a avaliação do
hidrogêniolivrenassoluçõesdeácidos
oudebases,usa-seaunidadepH.O
termopHsignificapotênciadehidro-
gênio; foi criado para simplificar a
quantificaçãodaconcentraçãodeH+
na
águaenassoluções.
Asubstânciapadrão,utilizadacomo
referênciaéaágua.Aáguasedissocia,
em pequena quantidade, em íons
hidrogênio (H+
) e hidroxila (OH-
). A
constantedeionizaçãodaáguaémuito
pequena,bemcomosãopequenasas
quantidadesdeH+
eOH-
,emsolução.
A quantidade de hidrogênio livre na
água é 0,0000001. Para facilitar a
comparaçãodestaspequenasquanti-
dadesdeíons,Sorensenadotouafração
exponencial,aoinvésdafraçãodecimal.
Assim,Sorensenreferiu-seàconcen-
traçãode10-7
,comoa“potênciasetedo
hidrogênio”,paradefinirasuaquanti-
dadenaágua.Hasselbalchcriouotermo
pH,paraexpressarologarítimonegativo
daatividadedoíonhidrogênio.OpH
deumasolução,portanto,éoinverso
dasuaconcentraçãodeíonshidrogênio.
AconvençãodeHasselbalchpermite
queosvaloresdaatividadedohidro-
gênionassoluções,sejamexpressosem
númerospositivos.AescaladopH,varia
de0a14,representandoaacidezoua
alcalinidadedeumasolução,emcompa-
raçãocomaágua.
Pelasquantidaderelativasdeíons
hidrogênio (H+
) e hidroxila (OH-
), a
águatemumaconcentraçãototaldeíons
de10-14
,quecorrespondeapartesiguais,
ouseja10-7
,decadaumdosíons.Dessa
forma,aáguatemopH=7e,pelassuas
características, é considerada uma
substâncianeutra,ousejanemácida
nembasee,servedepadrãodecompa-
raçãoparatodasassoluções.
AssoluçõescujopHestáentre0e7
sãoditasácidas;asquetemopHentre
7e14sãoditasbásicasoualcalinas.
Seacrescentarmosbaseforteaum
ácidofraco,oácidoseráneutralizadoà
medidaqueabaseégotejadanasolução,
formando-sesal.Serepresentarmosa
escalalogarítimadepH,emrelaçãoàs
quantidadesadicionadasdebase,traça-
remosumacurvadetitulaçãodoácido,
que forma um S suave. O pH varia
rapidamente, até um certo ponto e,
dessepontoemdiante,hánecessidade
da adiçãodemaiorquantidadedebases
paraqueopHvolteasubir.
REGULAÇÃODOPH
NOORGANISMO
Quandoseadicionaácidoàágua,
mesmoempequenasquantidades,opH
sealteraràpidamente.Omesmoocorre
comaadiçãodebases.Pequenasquan-
6. 312 - VOL I - FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
tidades de ácido ou de base podem
produzirgrandesalteraçõesdopHda
água.
Seadicionarmosácidooubaseao
plasma sanguíneo, veremos que há
necessidadedeumaquantidadeapre-
ciável de um ou de outro, até que se
produzamalteraçõesdopH.Obalanço
entreácidosebasesnoorganismoéuma
buscaconstantedoequilíbrio;oplasma
resisteàsvariaçõesbruscasdopH.O
plasma,portanto,dispõedemecanismos
dedefesacontraasalteraçõesdopH.
Osmecanismosdedefesadoorga-
nismocontraasvariaçõesbruscasdo
pH,sãoquímicosefisiológicos,eagem
em íntima relação. Os mecanismos
químicossãorepresentadosporconjun-
tosdesubstânciascapazesdereagirtanto
com ácidos quanto com bases, neu-
tralizando-as, e dificultando as osci-
lações do pH. Os mecanismos fisio-
lógicossãorepresentadospelospulmões
epelosrins,queeliminamsubstâncias
indesejáveisouemexcesso,ácidosou
bases,epoupamoutras,deacordocom
asnecessidadesdomomento.
Omecanismodedefesadenatureza
respiratória é o mais imediato, para
corrigiralteraçõesagudas,comoasque
ocorrem durante a circulação extra-
corpórea. O principal produto do
metabolismo é o dióxido de carbono
(CO2),queéafontedeácidocarbônico
(H2CO3), por reação química com a
água(H2O).Ospulmõeseliminamo
dióxidodecarbono,reduzindooteor
deácidosnosangueedemaiscompar-
timentoslíquidosdoorganismo.
Os mecanismos renais são mais
lentos e tardios; seus efeitos não são
apreciáveis naquelas alterações. A
principalfunçãodosrinsnobalanço
ácido-baseépromoverapoupançaoua
eliminaçãodebicarbonato,conformeas
necessidadesdoorganismo.
SISTEMAS
“TAMPÃO”
Um par de substâncias, capaz de
reagirtantocomumácidoquantocom
umabase,échamadosistematampão.
Umsistematampãoéconstituido
porumácidofracoeoseusaldeuma
baseforte,emrelaçãoconstante,para
combinarcomácidosebasesemexcesso
eevitarvariaçõesdopH.
Os tampões são substâncias que
dificultam as alterações do pH pela
adição de ácidos ou bases. São fun-
damentais ao organismo, porque o
metabolismo gera muito ácido. A
regulaçãodoequilíbrioácido-baseno
organismo, depende da atuação dos
sistemastampãoexistentesnosangue
(líquido intravascular), nos tecidos
(líquido intersticial) e no interior das
células(líquidointracelular).Ossiste-
mastampãosãotambémconhecidos,
pelasuadenominaçãoinglesa:sistemas
“buffer”.
A tabela 17.1 lista os principais
sistemastampãodoorganismoeassuas
quantidadesrelativas.
Quandoumácidoseacumulaem
maior quantidade no organismo, é
neutralizado no sangue, no líquido
intersticialenointeriordascélulas,em
partesaproximadamenteiguais,ouseja,
7. ALTERAÇÕES DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE - Vol I - 313
1/3doácidoéneutralizadonosangue,
1/3éneutralizadonolíquidointersticial
e 1/3 no líquido intracelular. Este
último é o que mais demora a ser
solicitadoeativado.
Tabela 17.1. Principais sistemas “tampão”do organismo. O
sistema do bicarbonato é o mais abundante e extremamente
importante na neutralização dos ácidos formados pelo
metabolismo celular.
Composição do sistema Percentual do total
Bicarbonato/Ácico carbônico 64%
Hemoglobina/Oxihemoglobina 28%
Proteinas ácidas/Proteinas básicas 7%
Fosfato monoácido/Fosfato diácido 1%
Osistemabicarbonato/ácidocar-
bônico é o de maior importância na
regulaçãodopH,duranteacirculação
extracorpórea.Abasefortedestesistema
éobicarbonatoeoácidofracoéoácido
carbônico.
Quando um ácido se acumula no
sangue, o bicarbonato do sistema
tampão se combina com o mesmo,
alterando o equilíbrio próprio do
sistematampão.Oácidocarbônicoem
excesso,sedissociaemCO2eH2Oeo
dióxidodecarbonoéeliminadopelos
pulmõesoupelooxigenador.
Ossistemastampãoagememsincro-
nismo,etodosparticipamdaregulação
dopH.Osistematampãosealtera,para
restabelecer o pH; a seguir procura
refazer o seu próprio equilíbrio quí-
mico.
OpHdoplasmasanguíneotraduz
asreaçõesdeuminfindávelnúmerode
substânciasdissolvidas,inclusiveos
sistemas tampão; seu valor normal
correspondeàumaestreitafaixaque
variaentre7,35e7,45.
REGULAÇÃO
RESPIRATÓRIA
DOPH
O metabolismo normal produz
ácidos,quesãoneutralizados,elimi-
nados do organismo ou são incor-
porados à outras substâncias. Em
condiçõesnormaisdemetabolismo,são
produzidospordia,porumindivíduo,
cercade12.000miliequivalentesdeH+
,
ou 12.000 miliequivalentes de CO2.
Menosde1%desseácidoéexcretado
pelos rins. O dióxido de carbono é
transportadonosangue,sobaformade
um ácido volátil (H2CO3 H+
+
HCO3 H2O + CO2), o ácido carbô-
nico,eeliminadopelospulmões.Em
solução aquosa, como no plasma, o
CO2éhidratado,formandooH2CO3
(ácidocarbônico),quesedissociaem
H+
e HCO3-
. O sangue venoso trans-
porta,dessaforma,odióxidodecarbono
produzidonostecidosatéospulmões,
onde se difunde pela membrana al-
veolo-capilar, para o ar dos alvéolos;
durante a perfusão o sangue venoso
transportaoCO2aooxigenador,onde
se difunde para o ar ambiente. O
oxigenadordesempenhaomesmopapel
dospulmões,naregulaçãodoequilíbrio
ácido-base durante a perfusão. As
oscilações e a transferência do CO2,
dependemapenasdaventilação;aágua
éreaproveitadapelostecidosouelimi-
nadapelosrins.
Quando o CO2 não é eliminado
adequadamente,acumula-senosangue
ereagecomaágua,aumentandooteor
de ácido carbônico. O ácido é par-
8. 314 - VOL I - FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
cialmenteneutralizadopelobicarbonato
dosistematampão,masdeixalivreum
excesso de H+
, que tende a reduzir o
pH. Ao contrário, quando o CO2 é
eliminadoemexcesso,nooxigenador,
obicarbonato(NaHCO3)sedissocia.
O sódio (Na+
) livre, forma sais dife-
rentes do bicarbonato e o íon HCO3-
reage com a água (H2O), formando
ácidocarbônicoeíonshidroxila(OH-
).
Osíonshidroxilacombinam-seaosíons
hidrogênio (H+
) para formar água. A
produção de H2CO3 reduz o teor de
H+ no sangue, com consequente
elevaçãodopH.
Aregulaçãorespiratóriadoequilíbrio
ácido-baseéfeitaexclusivamenteatravés
da regulação do CO2. Alterações da
ventilação no oxigenador, podem
produzir quebra daquele balanço e
interferircomometabolismocelular.
REGULAÇÃORENAL
DOPH
Osmecanismosdedefesacontraas
alteraçõesdopHsanguíneo,incluem
um mecanismo de ação rápida, o
respiratórioeomecanismorenal,de
ação mais lenta e eficaz apenas para
compensaralteraçõescrônicasoude
longaduração.Acompensaçãorenaldo
pH,éeficazapós24a48horasenão
ocorre significativamente, durante a
circulaçãoextracorpórea.Viaderegra,
ospulmõeseliminamassubstâncias
voláteis(gases)eosrinseliminamas
substânciasqueospulmõesnãotem
capacidadedeeliminar.Acompensação
renal, entretanto, é mais completa,
porque retorna o poder de tampo-
namentodosangueaníveisnormais,
refazendo o seu principal sistema
tampão.Osrinsexcretam,diariamente,
50miliequivalentesdeíonshidrogênio
ereabsorvem5.000miliequivalentesde
íonbicarbonato.
Além de influir na restauração do
equilíbrioácido-base,acompensação
renaléamaisimportante,namanu-
tençãodaconstânciadomeioambiente
dascélulas,olíquidoextracelular.Os
rinsreagemaosdistúrbiosdaosmo-
laridade,desidrataçãoehipotensão,
eliminandoácidosnãovoláteisenão
carbônicos.
PARÂMETROSDOEQUILÍBRIOÁCIDO-BASE
Os valores que analisam os parâ-
metros do equilíbrio ácido-base do
sangue,expressamaintegraçãoentreas
diversassubstâncias,ossistemastampão
e os mecanismos de regulação res-
piratóriaerenal.
Osparâmetrosimportantesparaa
análisedoestadodoequilíbrioácido-
base são o pH, a tensão parcial de
dióxidodecarbononosangue(pCO2)
e oteordebicarbonato(HCO3).
OpHdefineseháacidoseoualca-
lose,conformeseuvalorestejaabaixo
ouacimadafaixadenormalidadedo
9. ALTERAÇÕES DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE - Vol I - 315
sangue.SeopHestiverabaixode7,35,
dizemos que existe acidose. Se, ao
contrário,opHestiveracimade7,45,
dizemosqueháalcalose.
AtensãoparcialdeCO2nosangue
(pCO2)defineaexistênciaeográude
distúrbiorespiratório,relativoàelimi-
naçãododióxidodecarbono.Afaixa
normalparaapCO2éde35a45mmHg.
Obicarbonato“standard”oubicar-
bonatopadrãoéoteordebicarbonato
equilibradocomumamisturagasosa
com tensão parcial de dióxido de
40mmHg(pCO2=40mmHg).Obicar-
bonatoreal,éaquantidadedebicar-
bonatoexistentenaamostradesangue
analisada.Podecoincidircomobicar-
bonatopadrão,quandoseránormal,ou
poderefletirosdistúrbiosexistentes.
Abasetampãooubasetotal,corres-
pondeàsomadoteordebasesdoplasma
ouseja,asomadasconcentraçõesde
todas as bases contidas no sangue,
compreendendo todos os sistemas
tampão.
A diferença de bases, (BE ou BD)
denominaçãoparaexcessodebases(BE)
ou para o seu déficit (BD), reflete o
excesso ou a diminuição das bases
tampão,emrelaçãoaoseuvalornormal.
Ovalornormalparaadiferençadebases
variaentre0e 3.
O bicarbonato real, o excesso ou
déficit de bases, não são medidos
diretamentenaamostradosangue;o
bicarbonato é derivado à partir das
dosagensdopHedopCO2eoexcesso
de bases é determinado à partir dos
valores do pH, do pCO2 e da hemo-
globina,paradimensionarostampões
existentesnosglóbulosvermelhos.O
resultadodaquelesvaloreséexpresso
emmiliequivalentesporlitro(mEq/l)
debases,acimaouabaixo,dosvalores
normaisdebases.
Ovalordatensãoparcialdeoxigênio
(pO2)medidonamesmaamostrade
sangue,informaoestadodaoxigenação
do sangue (amostra arterial) ou da
utilização do oxigênio pelos tecidos
(amostravenosa);nãotemsignificado
naapreciaçãodosdistúrbiosdoequilí-
brioácido-base.
CLASSIFICAÇÃODOSDISTÚRBIOSDOEQ.
ÁCIDOBASE
Asalteraçõesdoequilíbrioácido-base
correspondem,emessência,àsvariações
daconcentraçãodeíonhidrogêniono
sangue.Oaumentodaquantidadede
íonshidrogênio,reduzopHe,portanto,
produz acidose. A redução da quan-
tidadedeíonshidrogênio,aumentao
PHe,aocontrário,produzalcalose.As
alteraçõespronunciadasdopH,nãosão
bemtoleradaspeloorganismo.Afaixa
detolerânciadoorganismohumanose
situaentre6,8e7,8;valoresforadaquela
faixa,abaixode6,8ouacimade7,8,são
extremamentedificeisdereverter.Um
10. 316 - VOL I - FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
valordepHinferiora6,8,comgrande
frequência,indicaacidoseirreversível.
Conformeaorigem,osdistúrbiosdo
equilíbrioácido-base,acidoseoualca-
lose,podemserdenaturezametabólica
ourespiratória.Emcondiçõesnormais
existe um delicado balanço entre os
componentesmetabólicoerespiratório,
que determina a estabilidade do pH,
dentrodafaixanormal,representado
pelaseguinteequação:
ComponenteMetabólico
pH= ----------------------------
ComponenteRespiratório
Quandooorganismoacumulaácidos
oriundos do metabolismo, o pH do
sanguesereduz;dizemosqueaacidose
é de origem metabólica. Quando o
organismoacumulaCO2,nãoelimi-
nadoadequadamentepelaventilação,o
pHsereduz;dizemosqueaacidoseé
deorigemrespiratória.
Seoorganismoacumulabasesem
excesso,porexemploobicarbonato,o
pHseeleva;dizemosqueaalcaloseé
deorigemmetabólica.Seoorganismo
elimina CO2 em excesso por hiper-
ventilação,opHseeleva;dizemosque
háalcaloserespiratória.
Acidose ou alcalose respiratórias,
compreendemalteraçõesprimáriasda
ventilação,comocausadodistúrbio.
Acidoseoualcalosemetabólicas,com-
preendem alterações primárias do
metabolismo,comocausadodistúrbio.
Osvaloresnormaisdosparâmetros
queanalisamoequilíbrioácido-basedo
organismosão:
pH=7,35a7,45
pCO2=35a45mmHg
HCO3= 24
BE= -3 a +3
A tabela 17.2 lista os principais
distúrbiosdoequilíbrioácidobaseeas
alteraçõesencontradasnaanálisedo
sangue.
Tabela 17.2 Representa os resultados da análise de amostras
de sangue (gasometria), para o diagnóstico das alterações
do equilíbrio entre os ácidos e as bases. As setas significam
elevação ou redução do valor dos diferentes parâmetros
indicados nas colunas; N representa o valor normal.
Distúrbio pH pCO2 BE HCO3
Acidoserespiratória N
Alcaloserespiratória N
Acidosemetabólica N
Alcalose metabólica N
Algumasvêzes,osmecanismosde
compensaçãopodemdificultarainter-
pretaçãodosresultadosdasamostras,
paraodiagnósticodacausaprimária.Na
circulaçãoextracorpórea,entretanto,as
alteraçõesocorremmuitorapidamente
e,quasesempre,nassuasformaspuras,
nãocompensadas.Embora,osmeca-
nismos da circulação extracorpórea
possam produzir qualquer tipo de
distúrbiodoequilíbrioácido-base,as
alterações mais encontradas são a
acidose metabólica e a alcalose res-
piratória. Esta última ocorre, prin-
cipalmente, quando se usam os oxi-
genadores de bolhas, ótimos elimi-
nadoresdeCO2.
11. ALTERAÇÕES DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE - Vol I - 317
ACIDOSE
RESPIRATÓRIA
Na acidose respiratória o quadro
laboratorialencontradoé:pHinferior
a 7,35, que caracteriza a acidose e o
pCO2acimade45mmHg,quecarac-
teriza a retenção de CO2 no sangue,
como a causa primáriadodistúrbio.
Como as bases do sangue são mobi-
lizadasparatamponaroácidocarbônico
emexcesso,produtodareaçãodoCO2
comaágua,existeumdéficitdasbases
livres e o BE se torna mais negativo,
inferior a -3mEq/l. O total de bicar-
bonato pode estar pouco acima do
normal(24mEq/l),sehouvertempo
paraatuaçãodosmecanismosdecom-
pensação.
Aretençãodedióxidodecarbonoe
consequenteacidoserespiratóriapode
ocorrerduranteaperfusão,quandohá
hipoventilaçãodooxigenador.Ofluxo
deoxigênionooxigenadoréinsuficiente
para eliminar todo o CO2 produzido
pelo organismo.Odióxidodecarbono
acumulanascâmarasdooxigenadore
equilibraasuatensãocomosangue.A
pCO2 do sangue aumenta progres-
sivamente, forma-se um excesso de
ácidocarbônico,cujafraçãodissociada,
libera H+.
Nosoxigenadoresdemembranasa
retenção de CO2 pode ocorrer pela
administraçãodegásricoemoxigênio
(FiO2elevada)porémcomfluxobaixo.
NessescasosapO2énormaleapCO2
éelevada.
AretençãodeCO2,comprodução
de acidose respiratória, durante a
perfusão, pode ocorrer ainda por
alteraçõesdomecanismodispersorde
oxigênionacâmaradeoxigenaçãodos
oxigenadoresdebolhas,geralmentepor
defeitos de fabricação ou controle. O
mais comum é que ocorra escape de
oxigênio dentro da câmara de oxige-
nação, sem que o gás atravesse o
dispersor,sendoinútilparaaadequada
oxigenaçãoeefetivaremoçãodeCO2.
Esse problema deve ser suspeitado
quandooaumentodofluxonalinhade
gásdooxigenadordebolhas,nãocorrige
aacidoserespiratória.
Aacidoserespiratóriapodedeprimir
omiocárdioefavoreceroaparecimento
dearritmias;essacombinaçãodefatores
podedificultarasaídadeperfusão.As
necessidadesdeagentesanestésicose
relaxantesmuscularesaumentam,para
manter o mesmo plano anestésico.
Pode,ainda,ocorrersudoreseintensa,
mesmonopacienteanestesiadoeedema
cerebral.
A acidose respiratória durante a
perfusãodevesertratadapeloaumento
daofertadeoxigênioaooxigenadorde
bolhasoupeloaumentodaofertadegás
ao oxigenador de membranas, sob
controlerigorosodagasometriaarterial.
Ovalordobicarbonatototalénormal
ouelevadoeaadministraçãodebicar-
bonato de sódio é desnecessária e
ineficaz.
12. 318 - VOL I - FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
ALCALOSERESPIRATÓRIA
Aalcaloserespiratóriaéodistúrbio
maisfrequentenotranscursodacircu-
laçãoextracorpórea,principalmente
quandoseutilizamosoxigenadoresde
bolhas.Ofluxodeoxigêniohabitual-
menteinstiladonooxigenadorésufici-
enteparaoxigenaradequadamenteo
sanguevenoso,porém,excessivoparaa
eliminaçãodoCO2,removendo-oem
excesso,nacâmaradeoxigenaçãodo
aparelho,oquereduzsubstancialmente
apCO2.
OCO2éeliminadoparaoexterior
do aparelho, carreado pelo fluxo de
oxigênioqueatravessaooxigenador.O
ácidocarbônicodosanguediminuie
provoca a redução concomitante do
bicarbonato.
Oquadrolaboratorialérepresentado
pelopHsuperiora7,45eapCO2abaixo
de 35 mmHg. O BE se mantém inal-
teradooupodeelevar-sefracamente;o
bicarbonato plasmático se reduz a
menosde24mEq/l.
Acompensaçãodasalteraçõesdo
equilíbrioácido-baseédemoradae,ao
contrário do que se acreditava, o
organismo não compensa a alcalose
respiratóriapelaproduçãodeacidose
metabólica.Istoapenasocorrequando
aalcaloseduramaisde12a18horas.
Pacientes operados sob regime de
alcaloserespiratória,nãodesenvolveram
acidosemetabólica,comomecanismo
decompensaçãododistúrbioprimário.
A alcalose respiratória é extre-
mamente comum, na perfusão com
oxigenadoresdebolhas,principalmente
quandoosfluxômetrosdegásusados
nãosãoprecisoseapenaspermitem
ajustesdefluxode1em1litro;nessas
circunstâncias a hiperventilação é a
regra. O ajuste correto dos fluxos de
oxigênionosoxigenadoresdebolhas,
para moderar a eliminação de CO2,
apenaspodeserfeitoquandoseutilizam
fluxômetrosadequados,calibradosem
frações de litros, especialmente na
perfusãoinfantil,emqueosfluxosde
gássão,ainda,menores.
Aalcalosesevera,comapCO2abaixo
de25mmHg,especialmentequando
prolongada,podeproduzirvasocons-
trição, que se manifesta com maior
intensidadenosvasoscerebrais.Podem
resultar, quadros psiquiátricos ou
neurológicos de gravidade variável,
incluindoconvulsões,queserãomani-
festosnopós-operatórioimediato.
Naalcaloserespiratória,hádesvio
paraaesquerda,dacurvadedissociação
daoxihemoglobina,quecorrespondeà
umamaiorafinidadedahemoglobina
pelooxigênio,tornandomaisdifícila
sua liberação nos tecidos. Nestas
condições, embora o sangue arterial
estejacompletamentesaturadoeapO2
estejaelevada,aliberaçãodeoxigênio
nostecidospodenãosersuficientepara
ometabolismoaeróbico,oquecausa
acidosemetabólica,quevaisemani-
festar,nessascircunstânciaspelaredução
dasbasesdisponíveis(reduçãodoBE).
A alcalose respiratória, durante a
perfusão,écorrigidapelareduçãodo
fluxodeoxigêniooferecidoaosoxige-
13. ALTERAÇÕES DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE - Vol I - 319
nadoresdebolhasoupelareduçãodo
fluxodegásoferecidoaosoxigenadores
demembranas.
Umpequenográudealcaloserespi-
ratória(pCO2acimade28a30mmHg.)
ébemtoleradopeloorganismoetem
alguns efeitos favoráveis, gerais e
cardiovasculares.Hámenornecessidade
de agentes anestésicos e relaxantes
musculareseafunçãoglobaldocoração,
é melhor. O rítmo sinusal é melhor
sustentadoeacontratilidademiocárdica
éestimulada.
ACIDOSE
METABÓLICA
Aacidosemetabólicaseinicia,sem
interferênciarespiratória,poraumento
da concentração de H+
, de origem
endógenaouexógena.Éumdistúrbio
bastantefrequente,duranteacirculação
extracorpóreaepodeserproduzidopor
diversascausas.Acausamaiscomum
daacidosemetabólicaéumadeficiente
oxigenação dos tecidos. Os tecidos
hipóxicos,sesocorremdometabolismo
anaeróbico, cujo produto final é,
principalmente,oácidolático.Oácido
lático é um ácido fraco, não volátil, e
que,portanto,nãopodesereliminado
pelo pulmão ou pelo oxigenador. A
dissociaçãodoácidoláticoliberaíons
hidrogênio, que vão contribuir para
reduzir o pH do sangue. O outro
produtodadissociaçãodoácidoláticoé
o íon lactato. O ácido lático é meta-
bolizado no fígado. Entretanto, na
acidoselática,asuaproduçãosuperaa
capacidadedemetabolizaçãodaquele
órgão,permitindooacúmulonosan-
gue.
Olactatodeslocaosódiodobicar-
bonato;alémdisso,comomecanismo
decompensação,opulmãoaumentaa
eliminaçãodeCO2,paramanteroteor
de ácidos do sangue. Este último
mecanismoinexiste,duranteaperfusão.
Areduçãodaoxigenaçãodostecidos,
queinduzaometabolismoanaeróbico,
comproduçãoexcessivadeácidolático
e acidose metabólica, também pode
ocorrernacirculaçãoextracorpórea,
quandoofluxoarterialestáreduzidoem
relaçãoàsnecessidadesdopaciente,
quando há vasoconstrição de deter-
minadosleitosvasculares,quandoo
sanguearterialnãoestáadequadamente
oxigenadoouquandoaoxihemoglobina
não libera suficiente oxigênio aos
tecidos, por desvios da sua curva de
dissociação.
Ofluxoarterialpodeestarreduzido
pordiversasrazões,comoa estimativa
inadequadaparaasnecessidadesdo
paciente,oroletearterialmalcalibrado
ouareduçãointencional,parafacilitar
manobrascirúrgicas.
Avasoconstriçãoéextremamente
comumduranteaperfusãoedecorreda
liberação de catecolaminas e outros
produtosvasopressores,estimulados
pelostressdacirculaçãoextracorpórea,
e pela interação do sangue com as
superfíciesnãoendoteliaisdocircuito
extracorpóreo.
O sangue arterial pode não estar
adequadamenteoxigenado,porinsu-
ficientefluxodeoxigênionooxigenador
ou por defeitos do sistema de oxige-
14. 320 - VOL I - FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
naçãodoaparelho,nosoxigenadoresde
bolhas.
Umaumentodaafinidadedahemo-
globina pelo oxigênio (desvio para a
esquerdadacurvadedissociaçãoda
oxihemoglobina),quedificultaalibera-
çãodooxigênionostecidos, podeser
produzidopelaexcessivaeliminaçãodo
CO2nooxigenadorepelareduçãoda
temperaturadosangue.
Osangueestocado,bemcomoseus
derivados, tem o pH baixo e acidose
metabólica,emconsequênciadapreser-
vaçãoemsoluçõesácidas,comooACD,
CPD e EDTA e, quando usados no
perfusato, devem ser neutralizados
adequadamente,paraevitaroconsumo
de bases do sangue do paciente. As
soluçõescristaloidescomumenteusadas
noperfusato,sãoigualmenteácidas,
comoassoluçõesdeRingerouRinger
lactato,cujopHvariaentre5,2e6,4.O
perfusatocomestassoluções,também
devesertamponado,antesdoinícioda
perfusão.
Empacientesdiabéticos,submetidos
ajejumprolongadoparaacirurgia, pode
ocorreracidosemetabólica,porlibera-
çãodeácidoscetônicos,produtofinal
dometabolismodaglicose,naausência
dainsulina.
Na acidose metabólica o pH está
abaixode7,35,opCO2estánormaleo
BE está negativo, com um déficit de
basesquevariadeacordocomaseveri-
dade da acidose. Geralmente o BE
oscila, entre -5 e -10. O bicarbonato
totaltambémestáabaixodeseuvalor
normal.
A acidose metabólica deprime a
contratilidademiocárdica;podeprodu-
zirdepressãodotonusvascular,arritmi-
asventricularesetendeaaumentaro
sangramento operatório. A acidose
metabólicaproduz,ainda,aumentodo
potássioextracelular,quealteraassuas
relações com outros íons. A acidose
metabólicareduzouabolearespostaaos
medicamentos inotrópicos e vaso-
pressores.
A acidose metabólica durante a
perfusãoécorrigidapelaeliminaçãodas
possíveiscausasdehipóxiatissulare,se
necessário,pelaadministraçãoadicional
debases,comoobicarbonatodesódio,
de acordo com o gráu de acidose,
expressopelovalordodéficitdebases
(BEouBD).Ocálculodaquantidade
totaldebicarbonatoaseradministrada,
éfeitoatravésdefórmulas,dasquaisa
maiscomumé:PesoxBEx0,3=Bic.
sódio(mldasoluçãoa8,4%).
Asoluçãodebicarbonatodesódioa
8,4% contém 1 mEq do sal por cada
mililitro.Afórmulausadaparaocálculo
da dose de bicarbonato, fornece a
quatidadedemiliequivalentesdebase
bicarbonato,queprecisaseradminis-
trada,paratamponaraacidosecorres-
pondente ao déficit de bases deter-
minado.Comoasfórmulassãoapenas
aproximações de cálculo e outras
medidas,visandocorrigiraoxigenação
tissularsãotomadas,usa-seadministrar
ametadedadosecalculadaerepetira
gasometriaapós10ou15minutos.
Nãoéraroqueacausadaacidose
sejaahipóxiadasmassasmusculares,
causadapelavasoconstriçãoqueacom-
panhaaperfusão.Nestescasosasimples
15. ALTERAÇÕES DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE - Vol I - 321
administraçãodevasodilatadorespode
corrigir a acidose. A experiência tem
demonstrado que, quando se usam
vasodilatadores desde o início da
perfusão,émaisraroodesenvolvimento
deacidosemetabólica.
ALCALOSE
METABÓLICA
A alcalose metabólica não é um
desvio comum durante a circulação
extracorpórea.Podeocorrer,contudo,
quando se administram bases em
excesso, aospacientes,comoobicar-
bonatodesódio.
Quandoseadministramdiuréticos,
hágrandeeliminaçãodelíquidosede
eletrólitos,principalmenteopotássio.A
eliminaçãodopotássioacarretaelimi-
nação concomitante de íon H+ pela
urina e retenção alternativa do íon
bicarbonato, que produz a alcalose
metabólica. Este mecanismo, entre-
tanto,élentoeobservadoapenasem
pacientes em uso prolongado dos
diuréticos.
Na alcalose metabólica o pH está
acimade7,45,opCO2estánormale
háexcessodebases,comBEpositivo,
superiora+3.Obicarbonatotambém
estáelevado,acimade24mEq./l.
De um modo geral a alcalose me-
tabólicaébranda,bemtolerada,enão
necessita de qualquer tratamento
específico.
GASOMETRIA
VENOSA
OsvaloresnormaisdopHedosgases
do sangue referidos no exame dos
principais distúrbios do equilíbrio
ácido-base, referem-se ao sangue
arterial,jáoxigenadoemodificadonos
pulmõesounosoxigenadores.Osangue
venoso, que conduz os restos meta-
bólicoscelulares,coletadosnosistema
capilar,temvaloresdiferentes,enão
menosimportantes.Aanálisedosangue
venosonormal,devemostrarosseguin-
tesresultados:
pH=7,27a7,39
pCO2=40a50mmHg
pO2=35a40mmHg
HCO3=22a26mEq/l
BE= 2,5
SO2=70a75(Saturaçãodeoxigênio)
Amonitorizaçãodosparâmetrosdo
equilíbrioácidobase,pH,pCO2eBE
é fundamental, durante a perfusão.
Medidas simples, como a escolha de
fluxômetrodegásadequado,cálculodos
fluxosdeperfusãoecuidadosamonito-
rizaçãodosaparelhosemuso,contri-
buem para minimizar os efeitos da
circulação extracorpórea sobre os
mecanismosreguladoresdoequilíbrio
ácido-basedoorganismo.Aanálisedos
gases e do pH do sangue, indica a
presença,anaturezaeaseveridadedas
alterações do balanço ácido-base e
possibilitaacorreçãodassuasalterações.
Amaioriadaquelesdistúrbiospodeser
prevenidaou,pelomenos,minimizada,
pelacriteriosaconduçãodaperfusão.
Ográudedissociaçãodaágua,ede
16. 322 - VOL I - FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
diversasoutrassubstânciasdoplasma
sanguíneo,sealteracomareduçãoda
temperaturadoorganismo;emconse-
quência, todos os mecanismos da
regulaçãoácido-base,igualmentese
alteram. Não se conhecem valores
“normais”,paraoequilíbrioácido-base
duranteahipotermia.Aprincipalrazão
residenofatodequeahipotermiaéum
estado,absolutamenteanormal,doser
homeotérmico.Enquantoamaioriados
mecanismosdacirculaçãoextracorpórea
procuraaproximá-la,aomáximo,do
comportamento fisiológico do ser
humano,ahipotermiainduzalterações
significativas,nãoobservadasemoutras
circunstâncias,anãoseracidentalmente.
EQUILÍBRIO
ÁCIDO-BASENA
HIPOTERMIA
Ainterpretaçãoeosignificadodos
parâmetrosdoequilíbrioácido-base,
duranteahipotermia,aindasãoobjeto
deestudoediscussões.Estamoshabi-
tuadosaconsiderarnormais,opHde
7,40eapCO2de40mmHg.Entretanto,
istoécorretoapenasàtemperaturade
37o
C.Secolhermosumaquantidadede
sanguearterialnormal,à37o
Ceresfria-
mosumaamostra,oCO2setornará
maissolúvel.Emconsequência,apCO2
serámaisbaixa,paramanterconstante
o conteudo total de CO2. O pH será
maiselevado,naproporçãode0,0157
paracadagráudereduçãodetempe-
ratura.Avariaçãodopontodeneutra-
lidade da água com a temperatura é
bastantesemelhante;opHdaáguase
elevade0,017paracadagráuderedução
datemperatura.Sistemastampãopro-
teicos,mantémconstanteasvariações
dopontodeneutralidadedoplasmaem
relaçãoaodaágua,duranteaexposição
doorganismoàsbaixastemperaturas.
Umaneutralidaderelativaconstante,do
plasmaemrelaçãoàneutralidadeda
água,émantidaparaimpedirvariações
doequilíbrioentreosácidoseasbases
dentrodosistema,emboraosvaloresdo
pH e da pCO2 se alterem com o
resfriamentodosangue.Arelaçãoentre
aquantidadedeíonsH+
eaquantidade
deíonsOH-
,émantida.
O comportamento dos animais
poicilotérmicos, cuja temperatura
acompanha a temperatura do meio
ambiente, o pH do sangue também
acompanhaopontodeneutralidadeda
águamasopHdolíquidoextracelular
secomportadeoutromodo.
Amaneiradeinterpretarasalterações
dopHedapCO2dosanguedepende
domodeloutilizadoparacompararas
variaçõesdopontodeneutralidade.Se
considerarmosqueoconteudototalde
CO2devepermanecerconstanteeopH
devevariarcomatemperatura,estamos
aplicandooconceito“alfa-stat”,oude
CO2 constante para interpretar o
equilíbrioácido-base.Se,considerar-
mosqueopHdevesermantidocons-
tante em qualquer temperatura, o
conteudo total de CO2 deve neces-
sariamenteservariado.Nessescasos,o
CO2deveseradministradoaopaciente,
duranteahipotermiaeestamosusando
oconceito“pHstat”oupHconstante,
17. ALTERAÇÕES DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE - Vol I - 323
parainterpretaroequilíbrioácido-base.
Aexperiênciasugereeamaioriadas
escolasadmitequeoconceitoalfa-stat,
do pH variável, é mais próximo dos
mecanismos fisiológicos e indica a
monitorização do balanço entre os
ácidos e as bases, dentro daquele
conceito.istosignificaqueparacada
gráucentígradodereduçãodatempe-
raturaopHseelevade0,0147eapCO2
se reduz em 4%, embora o conteudo
totaldeCO2permaneçaconstante.
Amanutençãodeadequadairrigação
cerebraledosdemaisórgãoséessencial,
duranteacirculaçãoextracorpórea.O
gráudeauto-regulaçãodofluxosanguí-
neocerebraldependedoestadoácido-
baseduranteahipotermia.Quandoo
pH é mantido constante, a qualquer
temperatura,aregulaçãoautomáticado
fluxosanguíneocerebraléinterrompida
seapressãoarterialmédiaforinferiora
55mmHg. Ao contrário, quando se
permitemasvariaçòesdopHdeacordo
comatemperatura,aregulaçãodofluxo
sanguíneocerebralécontroladapelas
própriasnecessidadesmetabólicasdo
cérebro, em qualquer temperatura,
mesmo com pressão arterial média
baixa.Emboraovalormaisadequado
da pCO2 em hipotermia não seja
conhecido,existeoriscodesurgirem
lesõescerebrais,quandoosmecanismos
deauto-regulaçãodofluxocerebralsão
interrompidos,poradoçãodoregimede
pHconstante.
O metabolismo celular, a função
miocárdica,aincidênciadearritmiase
a perfusão cerebral, dentre outros
parâmetros de avaliação, parecem
melhores, com a estratégia do pH
variável,deacordocomatemperatura.
MONITORIZAÇÃO
DOPHEDOSGASES
SANGUÍNEOS
As gasometrias arterial e venosa
devem ser monitorizadas, durante a
circulaçãoextracorpórea.Agasometria
arterial oferece informações sobre o
estadoácido-basedosanguequevai
perfundir os tecidos do paciente e a
qualidadedasuaoxigenação;aamostra
arterialinformacomprecisãoaquali-
dade da função do oxigenador. A
gasometriavenosa,aocontrário,infor-
masobreaqualidadedaoxigenaçãodos
tecidos,oníveldeextraçãodeoxigênio,
a adequácia do fluxo da perfusão e
também,oestadoácido-base.
Atemperaturadosanguedeveser
informadaaolaboratório,paraquea
análisedopHedatensãoparcialdos
gasesdaamostra,sejafeitacontraos
padrõesadequadosàtemperatura.
Acoletadeamostrasparagasometria
deve ser feita a intervalos regulares,
ditadospelotranscursodaoperaçãoe
deveconsistirde,pelomenos,amostras
coletadas,antesdoiníciodaperfusão,
apósasuaestabilizaçãoepróximoaoseu
término.Oexamedenovasamostras
deve,também,serprovidenciadoapós
acorreçãodequalqueralteraçãoencon-
trada.
Modernamente estudam-se má-
quinascapazesdeanalisarcontinua-
menteaoxigenaçãoeoestadoácido-
18. 324 - VOL I - FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
basedosangue,duranteacirculação
extracorpórea, com o objetivo de
monitorizarastendências,aoinvésdas
amostrasisoladas.Nãoseconseguiu,até
o momento, demonstrar vantagem
apreciávelnaquelanovatecnologiacapaz
dejustificarosseuscustoselevados.
Alémdisso,ostransdutoressãodedifícil
calibraçãoepodemapresentarerrosde
leitura,especialmenteduranteahipoter-
mia.Entretantoamonitorizaçãodas
tendênciasé,semdúvidas,maisatraente
queamonitorizaçãodeamostras,que
refletemapenasoestadodosangue,no
momentodacoletadaamostra.Se,por
exemplo,emumaamostracolhidaaos
45minutosdeperfusão,encontrarmos
opHde7,20,essevalorpoderárepre-
sentarumadeduassituaçõesopostas.
Oponto7,20pertenceàumacurvade
pHemqueda,ouseja,oPHerade7,35,
alguns minutos antes da coleta da
amostra,econtinuadecrescendo.Ou,
aocontrário,oponto7,20pertenceà
umacurvadepHemascenção,ouseja,
opHerade7,15algunsminutosantes
da coleta da amostra, e continua em
elevação.Noprimeirocaso,acorreção
da causa da acidose é imperativa,
enquantonosegundocaso,asimples
observaçãodatendênciaésuficiente.A
monitorizaçãodastendênciaspermite
alterações da perfusão, capazes de
impedirodesenvolvimentodosdistúr-
biosdoequilíbrioácido-base,enquanto
aanálisedeamostras,permiteaidentifi-
caçãoecorreçãodosdistúrbiosexis-
tentes.
19. ALTERAÇÕES DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE - Vol I - 325
REFERÊNCIAS SELECIONADAS
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