SciELO - Scientific Electronic Library Online

 
vol.31 issue2Hemifacial spasm: report of 14 cases submitted to surgical treatment author indexsubject indexarticles search
Home Pagealphabetic serial listing  

Services on Demand

Journal

Article

Indicators

Related links

Share


Arquivos de Neuro-Psiquiatria

Print version ISSN 0004-282X

Arq. Neuro-Psiquiatr. vol.31 no.2 São Paulo June 1973

https://doi.org/10.1590/S0004-282X1973000200001 

Alterações do líquido céfalorraqueano e perturbações do sistema nervoso central em distúrbios do controle hidrogênio-iônico. Estudo da relação cloretos/CO2 total

 

Cerebrospinal fluid changes and central nervous system disorders in disturbances of hydrogen ion metabolism. Study of the chloride/total CO2 ratio

 

 

João Baptista dos ReisI; João Baptista dos Reis FilhoII; Antonio BeiI

IDepartamento de Neurologia e Neurocirurgia da Escola Paulista de Medicina: Professor Adjunto
IIDepartamento de Neurologia e Neurocirurgia da Escola Paulista de Medicina: Assistente voluntário

 

 


RESUMO

O LCR constitui um meio muito pobre em proteínas e o seu poder tampão depende fundamentalmente da relação pCO2/HCO3-. O LCR é, por assim dizer, uma solução salina bicarbonatada à qual se juntam pequenas quantidades de outros componentes iônicos e moleculares. Admite-se que a barreira hemato-encefálica protege o sistema nervoso central contra as variações súbitas do equilíbrio hidrogênio-iônico. Ela apresenta uma lenta permeabilidade às variações de concentrações dos iontes HCO3-, Cl-, H+, Na+, de que resulta proteção do pH do LCR, e fácil permeabilidade ao gás CO2 de sorte a favorecer rápidos ajustes com o sangue. Estes fatos explicam porque, por vezes, podem ser observadas variações divergentes do pH de um lado e de outro da barreira. Por motivo de sua importante função fisiológica na regulação da respiração, o LCR está muito bem protegido em relação à estabilidade de seu pH. Além disto o pH do LCR indica mais fielmente as modificações ácido-básicas do tecido cerebral que o pH do sangue. Os distúrbios graves do controle hidrogênio-iônico determinam perturbações da função cerebral com manifestações neurológicas e psíquicas. Por estes motivos as determinações do pH, pCO2, e CO2 total do LCR têm uma grande importância para a interpretação dos problemas fisiopatológicos que ocorrem no sistema nervoso central, para o conseqüente diagnóstico e para a correta indicação terapêutica. Pouco se sabe sobre as perturbações da função do sistema nervoso central em pacientes com acidose metabólica; já se tem descrito distúrbios neurológicos e mentais em pacientes com alcalose respiratória e alcalose metabólica; entretanto, é em relação à acidose respiratória que a literatura é mais extensa. Na acidose respiratória decorrente da insuficiência ventilatória pulmonar grave pode-se observar uma síndrome de hipertensão endocraniana devida à ação vasodilatadora do CO2 e estes pacientes são por vezes encaminhados aos serviços neurológicos com a suspeita de tumor encefálico.
O propósito do presente trabalho foi o de determinar a relação cloretos/ CO2 total no LCR normal e no LCR de pacientes neurológicos com distúrbios mais comuns do controle hidrogênio-iônico, para se poder avaliar o seu valor prático no exame de rotina.
O material deste estudo é constituído por 58 observações, sendo 37 de pessoas normais e 21 de pacientes com distúrbios graves do controle hidrogênio-iônico, dos quais 11 apresentavam acidose respiratória e 10 acidose metabólica decorrente de coma diabético.
Em condições normais, a relação cloretos/CO2 total no LCR está compreendida entre os valores de 4.8 a 5.8. Nos distúrbios do controle hidrogênio-iônico, particularmente naqueles casos crônicos e graves, verificam-se alterações das taxas de cloretos e de CO2 total, cujas concentrações variam de modo compensatório, umas em sentido oposto às outras, nestes ajustamentos ácido-básicos. Na acidose respiratória o LCR apresenta acentuada diminuição da taxa de cloretos com aumento compensatório da concentração do CO2 total. Nestes casos a relação variou de 2.0 a 4.7. Na acidose metabólica, como exemplo aquela que ocorre em pacientes em coma diabético, observa-se diminuição acentuada da concentração do CO2 total e aumento da taxa de cloretos. Nestes casos, os valores da relação cloretos/CO2 total estavam compreendidos entre 6.5 a 22.


SUMMARY

The response of the cerebrospinal fluid pH to changes in the blood is of considerable physiological and clinical interest. The role of the cerebrospinal fluid in the control of pulmonary ventilation is pointed out. The main aspects of the neurologic manifestations and the cerebrospinal fluid changes in patients with hydrogen ion disturbances are discussed.
The purpose of this paper is the study of the chloride/total CO2 ratio in the cerebrospinal fluid. In 37 normal individuals the ratio ranged from 4.8 to 5.8. In 11 patients with respiratory acidosis it ranged between 2.0 and 4.7. In 10 patients with metabolic acidosis due to severe diabetic coma the ratio ranged between 6.5 and 22. It is emphasized the importance of this simple test in the cerebrospinal fluid of neurologic patients with hydrogen ion disturbances.


 

 

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

 

 

REFERÊNCIAS

1. AGAR, H. & MacPHERSON, I. — The cerebrospinal fluid in alkalosis. Lancet 1:171, 1940.         [ Links ]

2. AGREST, A. & ROEHR, E. E. — Relación electrolítica y acido-basica entre sangre arterial y líquido cefalorraquideo en transtornos de equilibrio acido-base. Medicina (Buenos Aires) 23:173, 1963.         [ Links ]

3. ARELLANO, Z. A. — El líquido cefalorraquideo en la altura. II Reunión de las Jornadas Neuro-Psiquiatricas Panamericanas. Ed. Lumen, Lima, Perú. 2:113, 1939.         [ Links ]

4. AUSTEN, F. K.; CARMICHAEL, M. W. & ADAMS, R. D. — Neurologic manifestations of chronic pulmonary insufficiency. New England J. Med. 257:579, 1957.         [ Links ]

5. BLEICH, H. L.; BERKMAN, P. M. & SCHWARTZ, W. B. — The response of cerebrospinal fluid composition to sustained hypercapnia. J. Clin. Invest. 43: 11, 1964.         [ Links ]

6. BRADLEY, R. D. & SEMPLE, S. J. G. — Comparison of certain acid-base characteristics of arterial blood, jugular venous blood and cerebrospinal fluid acid-base disturbances. J. Physiol. 160:381, 1962.         [ Links ]

7. BROOKS, C. — Editor's conclusions. In Cerebrospinal Fluid and Regulation of Ventilation. Blackwell, Oxford, 1965.         [ Links ]

8. BUCHSBAUM, H. W.; MARTIN, W. A.; TURINO, G. M. & ROWLAND, L. P. — Chronic alveolar hypoventilation due to muscular dystrophy. Neurology (Minneapolis) 18:319, 1968.         [ Links ]

9. BUHLMANN, A.; SCHEITLIN, W. & ROSSIER, P. H. — Die Beziehungen zwischen Blut und Liquor cerebrospinalis bei Störungen des Säure-Base-Gleichgewichtes. Schweiz. Med. Wschr. 93:427, 1963.         [ Links ]

10. BULGER, R. J.; SCHRIER, R. W.; AREND, W. P. & SWANSON, A. G. — Spinal fluid acidosis and the diagnosis of pulmonary encephalopathy. New England J. Med. 274:433, 1966.         [ Links ]

11. CAMERON, A. J. (1933) — Cit. por Conn, H. O. e col.15.

12. CESTAN, R.; SENDRAIL, M. & LASSALE, H. — Les modifications de l'équilibre acide-base du liquide cephalorachidien dans les acidoses expérimentales. C. R. Soc. Biol. (Paris), 93:475, 1925.         [ Links ]

13. CHIODI, H. (1957) — Cit. por SEVERINGHAUS, J. W. e col.59.

14. COLLIP, J. B. & BACKUS, P. L. — The alkali reserve of the blood plasma, spinal fluid and lymph. Am. J. Physiol. 51:551, 1920.         [ Links ]

15. CONN, H. O.; DUNN, J. P.; NEWMAN, H. A. & BELKIN, G. A. — Pulmonary emphysema simulating brain tumor. Am. J. Med. 22:524, 1957.         [ Links ]

16. COOK, A. W.; BROWDER, E. J. & LYONS, H. A. — Alteration in acid-base equilibrium in craniocerebral trauma. A determinant in survival. J. Neurosurg. 18:366, 1961.         [ Links ]

17. CORT, J. H. — Electrolytes Fluid Dynamics and the Nervous System. Academic Press, New York, 1965.         [ Links ]

18. COWIE, J. col. (1962) — Cit. por POSNER, J, B. e col.46.

19. DAVIES, C. E. & MACKINNON, J. — Neurological effects of oxygen in chronic cor pulmonale. Lancet 2:883, 1949.         [ Links ]

20. FINKEL, N. — Síndrome de hipertensão endocraniana no enfisema pulmonar. Apresentação de um caso e revisão da literatura. Med. Cir. Farm. (Rio de Janeiro) 248:564, 1956.         [ Links ]

21. FISCHER, V. S. & CHRISTIANSON, L. C. — Cerebrospinal fluid acid-base balance during a changing ventilatory state in man. J. Appl. Physiol. 18:712, 1963.         [ Links ]

22. GESELL, R. & HERTZMAN, A. B. — The regulation of respiration. Am. J. Physiol. 78:610, 1926.         [ Links ]

23. GORDON, E. — The importance of cerebrospinal fluid acid-base status for the treatment of unconcious patients with brain lesions. Resumo in Acta Neurol. Scand. 44:254, 1968.         [ Links ]

24. GRANHOLM, L. — Electrolyte and acid-base concentrations in arterial blood and cerebrospinal fluid in experimental hydrocephalus. Acta Neurol. Scand. 44: 651, 1968.         [ Links ]

25. HOUSSAY, B. A.; LEWIS, J. T.; ORIAS, O.; HUG, E.; MENÉNDEZ, E. B. & FOGLIA, V. G. — Fisiologia Humana. El Ateneo, Buenos Aires, 1958.         [ Links ]

26. HUANG, C. T.; COOK, A. W. & LYONS, H. A. — Severe craniovertebral trauma and respiratory abnormalities. Arch. Neurol. (Chicago) 9:545, 1963.         [ Links ]

27. HURTADO, A. & ASTE-SALAZAR, H. — Arterial blood gases and acid-base balance at sea level and at high altitude. J. Appl. Physiol. 1:304, 1948.         [ Links ]

28. KAYE, N. & WESTLAKE, E. K. — Raised intracranial pressure in emphysema. Brit. Med. J. 1:302, 1954.         [ Links ]

29. KILBURN, K. H. — Neurologic manifestation of respiratory failure. Arch. Int. Med. 116:409, 1965.         [ Links ]

30. LEUSEN, I. R. — Chemosensitivity of respiratory center. Am. J. Physiol. 176: 39, 1954.         [ Links ]

31. LEUSEN, I. R. e col. (1960) — Cit. por DAVSON, H.84.

32. LEUSEN, I. R. — Aspects of the acid-base balance between blood and cerebrospinal fluid. In Cerebrospinal Fluid and Regulation of Ventilation. Blackwell, Oxford, 1965.         [ Links ]

33. LOESCHCKE, H. H. e col. (1958) — Cit. por SCHWAB, M.58.

34. LONGO, P. W. & REIS, J. B. — Distúrbios do equilíbrio hidrosalino em moléstias do sistema nervoso. Estudo do líquido cefalo-raqueano. O Hospital (Rio de Janeiro) 63:9, 1963.         [ Links ]

35. MANFREDI, F.; MERWART, C. R.; BUCKLEY, C. E. & SIEKER, H. O. — Papilledema in chronic respiratory acidosis. Report of a case with studies on the blood-cerebrospinal fluid barrier for carbon dioxide. Am. J. Med. 30:175, 1961.         [ Links ]

36. MANFREDI, F. — Acid-base relations between serum and cerebrospinal fluid in man under normal and abnormal conditions. J. Lab. Clin. Med. 59:1281, 1962.         [ Links ]

37. MASON, M. F.; RESNIK Jr., H.; MINOT, A. S.; RAINER, J.; PILCHER, C. & HARRISON, T. R. — Mechanism of experimental uremia. Arch. Int. Med. 60: 312, 1937.         [ Links ]

38. MERWARTH, C. R.; SIEKER, H. O. & MANFREDI, F. — Acid-base relations between blood and cerebrospinal fluid in normal subjects and in patients with respiratory insufficiency. New England J. Med. 265:310, 1961.         [ Links ]

39. MITCHELL, R. A. e col. (1963) — Cit. por POSNER, J. B. e col.46.

40. MITCHELL, R. A. — The regulation of respiration in metabolic acidosis and alkalosis. In Cerebrospinal Fluid and the Regulation of Ventilation. Blackwell, Oxford, 1965.         [ Links ]

41. MITHOFER, J. C. — Increased intracranial pressure in emphysema caused by oxygen inhalation. J.A.M.A. 149:1116, 1952.         [ Links ]

42. MONGE, C. — La enfermedad de los Andes. An. Faculdad Medicina, Lima, 1928.         [ Links ]

43. NEUSTADT, J. E.; LEVY, R. C. & SPIEGEL, I. J. — Carbon dioxide narcosis in association with muscular dystrophy. J.A.M.A. 187:616, 1964.         [ Links ]

44. PAULI, H. G. (1954) — Cit. por LEUSEN, I. R.32.

45. POLAK A.; HAYNIE, G. D.; HAYS, R. M. & SCHWARTZ, W. B. — Effects of chronic hypercapnia on electrolyte and acid-base equilibrium. Adaptation. J. Clin. Invest. 40:1223, 1961.         [ Links ]

46. POSNER, J. B.; SWANSON, A. G. & PLUM, F. — Acid-base balance in cerebrospinal fluid. Arch. Neurol. (Chicago) 12:479, 1965.         [ Links ]

47. POSNER, J. B. & PLUM, F. — Spinal fluid pH and neurological symptoms in systemic acidosis. New England J. Med. 277:605, 1967.         [ Links ]

48. PTASZEK, L. — Sur la réserve alcaline et les corps aromatiques du sang et du L.C.R. chez les chiens nephrectomizés. C. R. Soc. Biol. (Paris) 96:567, 1927.         [ Links ]

49. RAHN, H. e col. (1949) — Cit. por SEVERINGHAUS, J. W. e col.59.

50. REIS, J. B. & TRAVASSOS, F. M. — O poder ativante do líquido céfalo-raqueano sobre a alexina na reação de fixação de complemento. II — Influência da concentração do CO2 total do liquor. Rev. Paulista Med. 62:304, 1963.         [ Links ]

51. REIS, J. B.; REIS FILHO, I. & BEI, A. — Sódio e potássio no líquido céfalo-raqueano em condições normais e patológicas. Arq. Neuro-Psiquiat. (São Paulo) 21:7, 1963.         [ Links ]

52. ROBERTS, K. E.; VANAMEE, P.; POPPELL — Electrolyte Changes in Surgery. Charles C. Thomas, Springfield (Illinois), 1958.         [ Links ]

53. ROBIN, E. D.; WHALEY, R. D.; CRUMP, C. H.; BICKELMANN, A. G. & TRAVIS, D. M. — Acid-base relations between spinal fluid and arterial blood with special reference to control of ventilation. J. Appl. Physiol. 13:385, 1958.         [ Links ]

54. ROBIN, E. D. — Abnormalities of acid-base regulation in chronic pulmonary disease, with special reference to hypercapnia and extracellular alkalosis. New Englad J. Med. 268:917, 1963.         [ Links ]

55. SCHALTENBRAND, G. (1933-1934) — Cit. por LINKE, P. G.65.

56. SCHWAB, M. — Das Saure-Basen-Gleichgewicht im arteriellen Blut und Liquor cerebrospinalis bei chronischer Nieren-insuffizienz. Klin. Wschr. 40:765, 1962.         [ Links ]

57. SCHWAB, M. — Das Saure-Basen-Gleichgewicht im arteriellen Blut und Liquor cerebrospinalis bei Herzinsuffizienz und Cor pulmonale und seine Beeinflussung durch Carboanhydrase-Hemmung. Klin. Wschr. 40:1233, 1962.         [ Links ]

58. SEVERINGHAUS, J. W.; MITCHELL, R. A.; RICHARDSON, B. W. & SINGER, M. M. — Respiratory control at high altitude suggesting active transport regulation of CSF pH. J. Appl. Physiol. 18:1155, 1963.         [ Links ]

59. SEVERINGHAUS, J. W. & CARCELÉN, A. — Cerebrospinal fluid in man native to high altitude. J. Appl. Physiol. 19:319, 1964.         [ Links ]

60. SEVERINGHAUS, J. W. — Electrochemical gradients for hydrogen and bicarbonate ions across the blood-CSF barrier in response to acid-base balance changes. In The Cerebrospinal Fluid and the Regulation of Ventilation. Blackwell, Oxford, 1965.         [ Links ]

61. SIMPSON, T. — Papilledema in emphysema. Brit. Med. J. 2:639, 1948.         [ Links ]

62. THURZÓ, E. & KATZNELBOGEN, S. — Alkali reserve in blood and in cerebrospinal fluid in experimental acidosis. Arch. Neurol. Psychiat. (Chicago) 33:786, 1935.         [ Links ]

63. WESTLAKE, E. K. & KAYE, M. — Raised intracranial pressure in emphysema. Brit. Med. J. 1:302, 1954.         [ Links ]

64. DAVSON, H. — Physiology of the Cerebrospinal Fluid. Churchill, London, 1967.         [ Links ]

65. LINKE, P. G. — Liquorzirkulation and -dynamik. In R. M. SCHMIDT — Der Liquor Cerebrospinalis. Volk und Gesundheit, Berlin, 1968.         [ Links ]

 

 

Departamento de Neurologia e Neurocirurgia — Escola Paulista de Medicina — Caixa Postal 5496 — 01000 São Paulo, SP — Brasil.

Creative Commons License All the contents of this journal, except where otherwise noted, is licensed under a Creative Commons Attribution License