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Modelo Matemático
Descripción
Modelo D2 - Gases arteriales y equilibrio ácido-base
Una vez estructurada la red semántica, se busca asociar cada objeto a una variable que permita su formulación matemática. Las relaciones entre variables —expresadas en la red semántica como vectores y asociaciones entre objetos— se traducen en ecuaciones que describen el comportamiento. Estas ecuaciones se buscan, en la mayor medida posible, basadas en primeros principios, y no en algoritmos ajustados numéricamente solo para reproducir comportamientos medidos. El resultado es la red lógica del modelo: el conjunto de variables, con sus unidades y rangos, y las ecuaciones que las relacionan.
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Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Tampón bicarbonato–CO₂ y control de pH
El pH sanguíneo depende del balance entre bicarbonato y presión parcial de CO₂ mediante el sistema tampón bicarbonato–CO₂. El pulmón modifica rápidamente la PaCO₂ mediante ventilación, mientras el riñón modifica lentamente el bicarbonato. Aumentar bicarbonato tiende a elevar el pH y aumentar PaCO₂ tiende a reducirlo; las escalas temporales pulmonar y renal son distintas.
Grupo 2: Grupo 2: Trastornos primarios y compensación ácido-base
Los cambios primarios de bicarbonato o PaCO₂ definen cuatro trastornos ácido-base y desencadenan compensación por el sistema opuesto. En acidosis metabólica, menor bicarbonato induce hiperventilación y menor PaCO₂; en alcalosis metabólica ocurre retención respiratoria de CO₂. En trastornos respiratorios, el riñón ajusta bicarbonato lentamente; comparar compensación observada y esperada permite detectar trastornos mixtos.
Grupo 3: Grupo 3: Gradiente alveolo–arterial e intercambio pulmonar
La presión alveolar esperada de oxígeno se calcula a partir del aire inspirado y se compara con la PaO₂ arterial. Un gradiente alveolo–arterial bajo pese a hipoxemia orienta a hipoventilación pura, mientras un gradiente elevado señala alteración intrapulmonar por shunt, desajuste ventilación/perfusión o difusión. La magnitud del gradiente aumenta cuando el oxígeno alveolar esperado excede más al arterial medido.
Grupo 4: Grupo 4: Exceso de bases y componente metabólico
El exceso de bases busca aislar el componente metabólico del trastorno ácido-base respecto de la contribución actual de PaCO₂. Valores por debajo de aproximadamente −2 mEq/L indican déficit de bases y acidosis metabólica; valores por encima de aproximadamente +2 mEq/L indican exceso y alcalosis metabólica. La magnitud del déficit, junto con el peso corporal, se usa para estimar bicarbonato a administrar.
Grupo 5: Grupo 5: Saturación, co-oximetría y especies de hemoglobina
La co-oximetría mide absorción en varias longitudes de onda y distingue hemoglobina oxigenada de carboxihemoglobina y formas incapaces de transportar oxígeno. La pulsioximetría estima saturación indirectamente y no distingue esas especies anómalas. Por ello ambas lecturas pueden divergir cuando existen formas de hemoglobina que interfieren con la interpretación óptica.
Grupo 6: Grupo 6: Contenido arterial y capacidad real de transporte de O₂
El contenido arterial total de oxígeno depende principalmente de la concentración de hemoglobina y de su saturación, mientras el oxígeno disuelto aporta una fracción pequeña. A igual saturación, reducir fuertemente la hemoglobina reduce casi proporcionalmente el contenido transportado. Por eso una saturación normal no garantiza una capacidad normal de transporte de oxígeno.
Grupo 7: Grupo 7: Integración clínica de gases arteriales
La interpretación clínica combina pH, PaCO₂, bicarbonato, compensaciones, gradiente alveolo–arterial, exceso de bases, saturación y contenido de oxígeno. La comparación entre valores observados y esperados separa trastornos simples de mixtos, hipoventilación de alteración pulmonar y saturación aparente de capacidad real de transporte. El resultado es una evaluación integrada del equilibrio ácido-base y de la función respiratoria.
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