Acid-base imbalances in newborn foals and adult horses assessed by the quantitative approach

Abstract

Els mètodes tradicional i quantitatiu per l’ interpretació de l’equilibri àcid-base (AB) s’han aplicat a la medicina esportiva i la clínica veterinària equina. Els problemes argumentats pels detractors del mètode quantitatiu són la complexitat de les equacions emprades i el major nombre de determinacions necessàries per dur a terme l’anàlisi. Després de les simplificacions fetes per Constable, l’aplicació de les formules és més senzilla i requereix menys determinacions, el que permet l’aplicació a la clínica diària. Encara que les equacions simplificades són més fàcils d’emprar, es necessiten d’altres adaptacions per aplicar les equacions de medicina humana al plasma de cavall. La principal diferència es deu a la diferent pKa de l’ATOT (espècie específica) i ha de tenir-se en compte en fer aquestes adaptacions. En publicacions anteriors s’han constatat diferències en els components de les variables emprades en el mètode quantitatiu (electròlits i proteïnes) durant els diferents estats fisiològics. Aquestes diferències podrien donar lloc a canvis en els valors de normalitat dels paràmetres calculats de l’AB (SIDm i ATOT). El present treball avalua els canvis en el SIDm i ATOT en cavalls de raid d’elit i l'efecte de l'edat durant el primer any de vida. Els valors de referència obtinguts en poltres nounats i cavalls d’esport d’elit són més baixos que els valors considerats normals en cavalls adults. A més s’ha observat que els poltres no assoleixen els valors adults d’ATOT fins als 6 mesos de vida, mentre que el SIDm assoleix el valor dels adults després del període neonatal. A causa de les diferències observades en els valors de ATOT en nounats, la simplificació publicada per cavalls adults utilitzant les proteïnes plasmàtiques no és l'adequada per nounats i en aquest treball es proposa una nova equació més acurada per a poltres durant el període neonatal. Una altra possible font d'errors en la interpretació AB en situacions d'emergència són els analitzadors disponibles durant les urgències. Aquests dispositius utilitzen mètodes de determinació diferents del laboratori de referència (potenciometria directa vs. indirecta) i poden donar-se grans diferències en els resultats obtinguts. El present treball proporciona els valors normals de referència per a poltres nounats, poltres durant el primer any de vida i cavalls de raid utilitzant aquest tipus d'analitzadors. Els valors de referència concrets per cada analitzador permeten disminuir errors d'interpretació de l’equilibri AB. A més aquest treball també avalua els paràmetres d'AB com a marcadors de pronòstic/diagnòstic i la freqüència dels desequilibris AB en poltres malalts. Les alteracions AB més comuns detectades varen ser l’alcalosi respiratòria amb o sense acidosi deguda al SIDm. L’augment de la pressió venosa de CO2 i acidosi làctica metabòlica es van relacionar amb un mal pronòstic, però altres marcadors de pronòstic utilitzats en medicina humana (BE, BEuma o SIG) no varen ser útils. No es van observar diferències específiques en els desequilibris AB entre poltres sèptics i no sèptics. Els desequilibris AB també es van avaluar en cavalls de raid mitjançant l'anàlisi tradicional i quantitativa. La concordança entre ambdós mètodes va ser pobre. L'alteració més freqüentment detectada durant el raid va ser una lleu alcalosi deguda al SIDm (hipoclorèmia), emmascarada per acidosi làctica lleu, acidosi deguda a l’ATOT i acidosi respiratòria lleu. Les equacions de l’anàlisi de l’ AB quantitatiu de medicina humana poden ser aplicades al plasma de cavall tenint en compte les adaptacions necessàries degudes a l’espècie. Per a la interpretació correcta AB en situacions d'emergència, han d’emprar-se els valors de referència adequats a les diferents situacions fisiològiques (nivell d’entrenament o edat de l’animal) i també als analitzadors utilitzats.

Traditional and quantitative methods have been applied to both equine sports medicine and veterinary clinic. One of the problems of quantitative analyses are the complicated equations and large number of determinations needed for its application versus traditional approach to AB analyses. After Constable’s18 simplification, the equations applied to quantitative analyses are easier and need less parameters, thus allowing the application on daily clinic. Although simplified equations are easier to use, other adaptations are required in order to apply human equations to horse plasma. The main difference is due to different horse pKa of ATOT and was taken into account during the recalculation of the equations. Published differences of the AB variables components (electrolytes and proteins) during different physiological states could lead to differences in AB calculated parameters (SIDm and ATOT). The present work evaluates changes of SIDm and ATOT in elite sport endurance horses and the effect of aging during the first year of life. Lower values of ATOT and SIDm were found in neonate foals and elite horses compared to normal adult horses. Adult values of ATOT are not achieved until 6 months of life while SIDm adult values are found after neonatal period. Due to differences observed in neonatal values of ATOT, the published simplification used in adult horses is not adequate and a new equation for neonatal foals is provided in this work. Another possible source of errors on AB interpretation in emergency situations is the point of care analyzers or afterhours analyzers available in veterinary hospitals. These devices use different determination methods from those of the reference laboratory (direct potentiometry vs. indirect potentiometry) and a large difference could be found on results of both types of analyzers. The present work provides normal reference values for neonatal foals, foals during first year of life and endurance horses using these kind of point-of-care analyzers. Concrete reference values for analyzers diminish interpretation mistakes on AB equilibrium during emergency hours. Moreover, the present work also evaluates AB parameters such as prognostic/diagnostic markers in ill foals and the frequency of AB imbalances in these foals. The most common AB disturbance in critically ill foals was respiratory alkalosis with or without SIDm acidosis. Increased pvCO2 and metabolic lactic acidosis were related with poor outcome in critically ill neonatal foals, but other prognostic markers used in human medicine (BE, BEuma or SIG) were not useful. No specific differences on AB imbalances between septic and non-septic foals were observed. Acid-base imbalances were also evaluated on endurance horses using traditional and quantitative analyses. Poor agreement between both methods was observed and complex AB disturbances were detected with quantitative analyses. The most common alteration detected in endurance horses was mild strong ion alkalosis (hypochloremia), attenuated by mild lactic acidosis, non-volatile buffer ion acidosis and mild respiratory acidosis. Human quantitative AB equations could be applied to horse plasma taking into account the necessary adaptation depending on the species. For correct AB interpretation during emergency situations, adequate reference values had to be used in different physiologic situations or depending on the analyzer used.