Cos’è l’alcalosi respiratoria?

Tra le diverse caratteristiche proprie di un liquido, al pari di temperatura e colore, il pH è una scala usata dai chimici per specificare quanto questo sia acido o basico; le soluzioni acide hanno un pH più basso, mentre le soluzioni basiche (o alcaline) hanno un pH più alto.

Ma cos’è esattamente il pH?

Una molecola di acqua è composta da due atomi d’idrogeno e una di ossigeno.

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Se per la maggior parte del tempo mantiene questa struttura, in realtà può succedere che ogni tanto un atomo d’idrogeno possa decidere di staccarsi dalla molecola di partenza, formando quindi:

• una sorta di molecola orfana dell’idrogeno e dotata di carica negativa: HO^–
• un atomo d’idrogeno libero di muoversi da solo e dotato di carica positiva: H⁺

Queste nuove molecole sono instabili e quindi si riorganizzano rapidamente per formare nuove molecole di acqua in una sorta di rimescolamento continuo: il pH è una misura della frequenza con cui questo processo si verifica, che si basa sulla quantità disponibile in ogni momento di atomi d’idrogeno liberi (ione H⁺).

Più ioni idrogeno ci sono, più la soluzione si definisce acida (nel succo di limone o nell’aceto, sostanze acide di uso comune, ce ne sono molti di più rispetto all’acqua del rubinetto).

Il pH di una soluzione è sempre compreso in un intervallo (scala) di valori compresi tra:

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

È possibile misurare il pH di ogni liquido acquoso, compresi quindi i fluidi biologici presenti nel nostro organismo, tra cui il sangue.

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Il pH dei fluidi corporei (principalmente di sangue e urine, ma anche quello dei succhi gastrici) determina molte caratteristiche della struttura e dell’attività delle macromolecole che sono presenti nell’organismo di ogni essere vivente (come enzimi, proteine e DNA) e influenza processi fondamentali per la vita come

• respirazione,
• attività renale,
• funzionalità dei globuli rossi.

Il pH del sangue, in particolar modo, è tenuto sotto strettissimo controllo da specifici meccanismi che ne garantiscono un valore compreso tra 7,35 e 7,45 (sangue arterioso); variazioni anche minime di questo intervallo possono essere causa di gravissime complicazioni.

Si definisce “alcalosi respiratoria” una condizione in cui il pH del sangue raggiunge un valore superiore alla norma, a causa, generalmente, di un basso livello di anidride carbonica nel sangue (associato o meno ad una diminuzione compensatoria del bicarbonato), indotto da una respirazione veloce e profonda.

L’alcalosi respiratoria può insorgere in maniera acuta o cronica (in questo caso la sintomatologia sarà di entità minore) e determinare:

• confusione,
• parestesie (formicolii) agli arti o intorno alla bocca,
• crampi,
• sincope (improvvisa e transitoria perdita di coscienza).

Sono esclusi i casi di lieve alterazione del pH in senso alcalino, in cui la sintomatologia potrebbe essere assente.

La diagnosi clinica è supportata dall’esecuzione di un’emogasanalisi (un gruppo di test utili a misurare i livelli di ossigeno e di anidride carbonica presenti nel sangue arterioso) e solo una volta stabilita la causa dell’alcalosi respiratoria sarà possibile impostare una terapia che consenta la risoluzione del quadro clinico.

Cause

Se l’alcalosi è definita come un aumento del valore di pH del sangue, possiamo innanzi tutto distinguere due condizioni in base alla causa:

• alcalosi metabolica,
• alcalosi respiratoria.

Per alcalosi respiratoria intendiamo quindi una condizione in cui il pH ematico supera il fisiologico valore di 7,4 in seguito a cause polmonari, tipicamente un aumento di

• frequenza (tachipnea)
• e/o del volume respiratorio (cioè la quantità di aria che viene mobilizzata con ogni atto respiratorio).

Se la causa più comune è l’ansia, è possibile che venga indotta anche da:

• Iperventilazione: l’aumento della ventilazione è comune in molte malattie che causano un aumento delle richieste metaboliche (come, banalmente, uno stato febbrile, ma anche anemia, ipertiroidismo, encefalite, meningite, neoplasie).
• Dolore, nevrosi, ansia, disturbi del sistema nervoso centrale (come ictus, convulsioni): possono determinare un aumento della frequenza degli atti respiratori anche senza necessità fisiologiche.
• Condizioni traumatiche:
  • traumi,
  • disturbi dovuti all’alta quota,
  • stato di gravidanza.
• Assunzione di farmaci (principalmente salicilati come l’aspirina, ma non solo).
• Assunzione di dosi eccessive di bicarbonato di sodio.

La causa più comune è l’ansia, che induce ad un’involontaria iperventilazione.

In base al grado di compenso metabolico, può essere:

• Acuta: non è compensata dai meccanismi renali ed è quindi più sintomatica.
• Cronica: è più spesso compensata dai meccanismi renali (aumentata escrezione di bicarbonato e mancata escrezione di ammonio e altri acidi titolabili nelle urine) e darà sintomi più lievi.

Sintomi

La comparsa dei sintomi è dovuta ad una diminuzione dell’anidride carbonica (CO₂) disciolta nel sangue che comporta, di conseguenza, un aumento del pH ematico.

Normalmente l’anidride carbonica ha un’attività vasodilatatrice sul circolo cerebrale, per cui, quando si verifica una riduzione in seguito a meccanismi di iperventilazione, ne consegue una costrizione dei vasi del circolo cerebrale che è causa di una sintomatologia neurologica.

I sintomi più comuni dell’alcalosi respiratoria quindi sono:

• confusione,
• capogiri e vertigini,
• nausea,
• coma (nei casi più gravi).

Lo squilibrio elettrolitico dovuto all’alcalosi ematica farà poi sì che il calcio resti legato alle proteine del sangue, determinandone una riduzione dei livelli in circolo (ipocalcemia), responsabile di alterazioni nervose periferiche e disturbi muscolari:

• parestesie (formicolii),
• rigidità e fascicolazioni muscolari,
• spasmi muscolari,
• insensibilità della regione periorale (attorno alla bocca).

In l’emoglobina (la proteina di trasporto dell’ossigeno presente nei globuli rossi) tenderà a rilasciare meno ossigeno ai tessuti, causando:

• aritmie (soprattutto nei pazienti già cardiopatici),
• palpitazioni ed extrasistoli.

Diagnosi

La diagnosi è posta attraverso l’esecuzione di alcune indagini, tra cui:

• Emogasanalisi, un esame che consente di misurare i livelli di ossigeno e anidride carbonica presenti nel sangue arterioso e di valutare il pH del sangue. Il prelievo del sangue da un’arteria (di solito del polso, come l’arteria radiale) può risultare spesso fastidioso.
• Il dosaggio degli elettroliti sierici viene invece eseguito attraverso un prelievo venoso e permette di valutare lo stato di idratazionedisidratazione del paziente, nonché, in presenza di alterazioni significative di calcio, magnesio e potassio, l’eventuale rischio di complicanze cardiologiche. Questi elettroliti, infatti, svolgono un ruolo importante sulla funzionalità muscolare del cuore, del battito cardiaco e nel mantenimento dei valori normali di pressione arteriosa.

Nel caso di ipossia (ridotta concentrazione di ossigeno) diventa poi indispensabile individuarne la causa, che tuttavia è spesso evidente fin dall’anamnesi e dei risultati degli esami condotti in precedenza; è in ogni caso importante evitare una frettolosa diagnosi di ansia che non abbia verificato ed escluso per esempio una possibile embolia polmonare sottostante.

Cura

In caso di alcalosi respiratoria è necessario garantire al soggetto un sufficiente apporto di ossigeno e stabilire la patologia da cui la disfunzione ha origine (infettiva, metabolica, virale).

L’alcalosi respiratoria non può di per sé avere esito fatale, per cui non sono necessari interventi volti a ridurre tempestivamente il pH.

Se l’aumento della frequenza respiratoria è attribuibile al dolore, una terapia antalgica può essere sufficiente.

Considerando che spesso il disturbo ha un’origine psicosomatica (ansia, attacchi di panico) è sempre buona norma favorire il rilassamento del paziente, fornendo un adeguato supporto emotivo e invitandolo a rallentare la respirazione, comportamento in genere sufficiente a determinare la risoluzione del disturbo.

Per ripristinare i livelli di anidride carbonica nel sangue il paziente può essere invitato a respirare all’interno di un sacchetto di carta (non di plastica), di modo che l’anidride carbonica che è stata eliminata attraverso l’espirazione precedente, possa essere nuovamente inspirata.

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Questa pratica, tuttavia, deve essere consigliata con cautela, in quanto in alcuni pazienti con disfunzioni del sistema nervoso centrale, il pH del liquido cerebrospinale potrebbe già essere sotto la norma.

Nel lungo termine, farmaci ansiolitici, psicofarmaci, trattamenti psichiatrici e terapie naturali anti-stress che favoriscano il ripristino della corretta respirazione, possono essere indicati, sotto consiglio del medico, nei casi in cui alla base del disturbo siano stati rintracciate nevrosi, ansia o attacchi di panico.

Fonti e bibliografia

• Wikipedia
• MSD
• Am J Kidney Dis. 2012 Nov;60(5):834-8. doi: 10.1053/j.ajkd.2012.03.025. Epub 2012 Aug 4. Evaluation and treatment of respiratory alkalosis.  Palmer BF1.