Альвеолярно-артериальный градиент - Alveolar–arterial gradient

Патофизиология примерные значения

BMP /ЭЛЕКТРОЛИТЫ:
Na^+ = 140	Cl^− = 100	BUN = 20	/
			Glu = 150
K^+ = 4	CO2 = 22	PCr = 1.0	\
ГАЗ АРТЕРИАЛЬНОЙ КРОВИ:
HCO3^− = 24	паCO2 = 40	паО2 = 95	pH = 7.40
АЛЬВЕОЛЯРНЫЙ ГАЗ:
	пАCO2 = 36	пАО2 = 105	А-а г = 10
ДРУГОЙ:
Ca = 9.5	Mg^2+ = 2.0	PO4 = 1
СК = 55	БЫТЬ = −0.36	AG = 16
ОСМОЛЯРНОСТЬ СЫВОРОТКИ /Почечная:
PMO = 300	PCO = 295	POG = 5	BUN: Cr = 20
УРИНАЛИЗ:
UNa^+ = 80	UCl^− = 100	UAG = 5	FENa = 0.95
Великобритания^+ = 25	ЗГС = 1.01	UCr = 60	UO = 800
БЕЛК /GI /ТЕСТЫ НА ФУНКЦИЮ ПЕЧЕНИ:
LDH = 100	TP = 7.6	AST = 25	TBIL = 0.7
ALP = 71	Альбом = 4.0	ALT = 40	до н.э = 0.5
		АСТ / АЛТ = 0.6	BU = 0.2
AF alb = 3.0	SAAG = 1.0		СОГ = 60
CSF:
CSF alb = 30	CSF glu = 60	CSF / S alb = 7.5	CSF / S glu = 0.4

В Альвеолярно-артериальный градиент (А-АО
₂,^[1] или же A – градиент), является мерой разницы между альвеолярный концентрация (А) из кислород и артериальный (а) концентрация кислорода. Он используется для диагностики источника гипоксемия.^[2]

Градиент A – a помогает оценить целостность альвеолярного капилляра. Например, на большой высоте артериальный кислород PaO
₂ низкий, но только потому, что альвеолярный кислород (ПАО
₂) также низка. Однако в штатах несоответствие вентиляции и перфузии, Такие как легочная эмболия или же шунт справа налево кислород не передается эффективно из альвеолы в кровь, что приводит к повышенному градиенту A-a.

В идеальной системе не было бы градиента A-a: кислород диффундировал бы и выравнивался через капиллярную мембрану, а давления в артериальной системе и альвеолах были бы одинаковыми (в результате градиент A-a был бы равен нулю).^[3] Однако даже несмотря на то, что парциальное давление кислорода между легочными капиллярами и альвеолярным газом примерно уравновешено, это равновесие не поддерживается, поскольку кровь проходит дальше по малому кругу кровообращения. Как правило, ПАО
₂ всегда выше чем п
_аО
₂ не менее чем на 5–10 мм рт. ст. даже у здорового человека с нормальной вентиляцией и перфузией. Этот градиент существует благодаря как физиологическим причинам. маневрирование справа налево и физиологический Несоответствие V / Q вызванные гравитационными различиями в перфузии для различных зоны легких. В бронхиальные сосуды доставляют питательные вещества и кислород к определенным тканям легких, и часть этой израсходованной деоксигенированной венозной крови стекает в сильно насыщенные кислородом легочные вены, вызывая шунт справа налево. Кроме того, под действием силы тяжести изменяется поток крови и воздуха через легкие на разной высоте. В прямом легком и перфузия, и вентиляция максимальны у основания, но градиент перфузии круче, чем у вентиляции, поэтому Соотношение V / Q на вершине выше, чем у основания. Это означает, что кровь, протекающая через капилляры у основания легкого, не полностью насыщена кислородом.^[4]

Уравнение

Уравнение для расчета градиента A – a:

${\displaystyle {\text{A–a Gradient}}=P_{A}{\ce {O2}}-P_{a}{\ce {O2}}}$^[5]

Где:

• ПАО
  ₂ = альвеолярный PO
  ₂ (рассчитывается из уравнение альвеолярного газа )

${\displaystyle P_{A}{\ce {O2}}=F_{i}{\ce {O2}}(P_{{\ce {atm}}}-P_{{\ce {H2O}}})-{\frac {P_{a}{\ce {CO2}}}{0.8}}}$

• п
  _аО
  ₂ = артериальный PO
  ₂ (измеряется в артериальной крови)

В развернутом виде градиент A – a можно рассчитать следующим образом:

${\displaystyle {\text{A–a Gradient}}=\left(F_{i}{\ce {O2}}(P_{\text{atm}}-P_{{\ce {H2O}}})-{\frac {P_{a}{\ce {CO2}}}{0.8}}\right)-P_{a}{\ce {O2}}}$

В эфире помещения ( F
_яО
₂ = 0,21, или 21%), на уровне моря (P_{банкомат} = 760 мм рт. Ст.) При условии 100% влажности в альвеолах (P_H2O = 47 мм рт. Ст.) Упрощенная версия уравнения:

${\displaystyle {\text{A–a Gradient}}={\begin{cases}\left(150{\text{ mm}}{\ce {Hg}}-{\frac {5}{4}}(P_{a}{\ce {CO2}})\right)-P_{a}{\ce {O2}}\quad {\text{or}}\\\left(20{\text{ kPa}}-{\frac {5}{4}}(P_{a}{\ce {CO2}})\right)-P_{a}{\ce {O2}}\end{cases}}}$

Ценности и клиническое значение

Градиент A – a полезен при определении источника гипоксемия. Измерение помогает определить локализацию проблемы: внутрилегочную (в легких) или внелегочную (в других частях тела).

Нормальный градиент A – a для молодых людей, не курящих, вдыхает воздух, составляет 5–10 мм рт. Обычно градиент A – a увеличивается с возрастом. Ожидается, что за каждое десятилетие жизни человека его градиент A – a будет увеличиваться на 1 мм рт. Консервативная оценка нормального градиента A – a: [возраст в годах + 10] / 4. Таким образом, 40-летний мужчина должен иметь градиент A – a около 12,5 мм рт.^[3] Значение, вычисленное для градиента Aa пациента, может оценить, вызвана ли его гипоксия дисфункцией альвеолярно-капиллярной единицы, для которой он будет повышаться, или другой причиной, по которой градиент Aa будет на уровне или ниже рассчитанного значение, используя приведенное выше уравнение. ^[3]

Аномально увеличенный градиент A – a указывает на дефект в распространение, Несоответствие V / Q, или же шунт справа налево.^[6]

Градиент A-a имеет клиническое применение у пациентов с гипоксемией неустановленной этиологии. Градиент A-a можно разделить на повышенный и нормальный. Причины гипоксемии подпадают под любую категорию. Чтобы лучше понять, какая этиология гипоксемии попадает в ту или иную категорию, мы можем использовать простую аналогию. Подумайте о путешествии кислорода по телу, как о реке. Дыхательная система будет служить первой частью реки. Затем представьте, что с этого места водопад ведет ко второй части реки. Водопад представляет собой альвеолярные и капиллярные стенки, а вторая часть реки представляет артериальную систему. Река впадает в озеро, что может представлять перфузию органов-мишеней. Градиент A-a помогает определить, где есть препятствие для потока. ^[3]

Например, рассмотрим гиповентиляцию. Пациенты могут демонстрировать гиповентиляцию по разным причинам; некоторые включают угнетение ЦНС, нервно-мышечные заболевания, такие как миастения, плохую эластичность грудной клетки, наблюдаемую при кифосколиозе или у пациентов с переломами позвонков, и многие другие. Пациентам с плохой вентиляцией не хватает кислорода во всей артериальной системе, помимо дыхательной. Таким образом, река будет иметь меньший сток в обеих частях. Поскольку и «А», и «а» уменьшаются согласованно, градиент между ними останется в нормальных пределах (даже если оба значения уменьшатся). Таким образом, у пациентов с гипоксемией из-за гиповентиляции градиент A-a будет в пределах нормы. ^[3]

Теперь рассмотрим пневмонию. У пациентов с пневмонией внутри альвеол есть физический барьер, который ограничивает диффузию кислорода в капилляры. Однако эти пациенты могут вентилировать (в отличие от пациентов с гиповентиляцией), что приведет к хорошо насыщенным кислородом дыхательным путям (A) с плохой диффузией кислорода через альвеолярно-капиллярный блок и, таким образом, к снижению уровня кислорода в артериальной крови (a) . В этом случае препятствие будет возникать у водопада в нашем примере, ограничивая поток воды только через вторую часть реки. Таким образом, пациенты с гипоксемией, вызванной пневмонией, будут иметь неадекватно повышенный градиент А-а (из-за нормального «А» и низкого «а»). ^[3]

Применение этой аналогии к различным причинам гипоксемии должно помочь понять, следует ли ожидать повышенного или нормального градиента A-a. Как правило, любая патология альвеолярно-капиллярного блока приводит к высокому градиенту A-a. В таблице ниже представлены различные болезненные состояния, вызывающие гипоксемию. ^[3]

Поскольку A – градиент аппроксимируется как: (150 − 5/4(пCO
2 )) – PaO
₂ на уровне моря и в воздухе помещения (0,21x (760-47) = 149,7 мм рт. ст. для парциального давления альвеолярного кислорода после учета водяного пара) прямой математической причиной большого значения является то, что кровь имеет низкий PaO
₂, низкая ПаCO
2, или оба. CO
2 очень легко обменивается в легких и имеет низкое ПаCO
2 прямо коррелирует с высоким минутная вентиляция; следовательно, низкий артериальный PaCO
2 указывает на то, что для насыщения крови кислородом используются дополнительные дыхательные усилия. Низкий PaO
₂ указывает на то, что текущая минутная вентиляция пациента (высокая или нормальная) недостаточна для адекватной диффузии кислорода в кровь. Следовательно, градиент A – a по существу демонстрирует высокое дыхательное усилие (низкое артериальное PaCO
2) относительно достигнутого уровня оксигенации (артериальная PaO
₂). Высокий градиент A – a может указывать на то, что пациент тяжело дышит для достижения нормальной оксигенации, пациент дышит нормально и достигает низкого уровня оксигенации, или пациент тяжело дышит, но все еще не может достичь нормальной оксигенации.

Если недостаток оксигенации пропорционален низкому дыхательному усилию, то градиент A – a не увеличивается; у здорового человека с гиповентиляцией будет гипоксия, но нормальный A – a градиент. В крайнем, высоком CO
2 уровни от гиповентиляции могут маскировать существующий высокий градиент A – a. Этот математический артефакт делает A – градиент более полезным в клинической практике при гипервентиляции.

Смотрите также

• Давление газов в легких

Рекомендации

1. Логан, Кэролинн М .; Райс, М. Кэтрин (1987). Медицинские и научные сокращения Логана. Филадельфия: Компания J. B. Lippincott. п.4. ISBN  0-397-54589-4.
2. "Учебный модуль iROCKET: Введение в газы артериальной крови, часть 1". Получено 2008-11-14.^{[постоянная мертвая ссылка ]}
3. Ханзидиамантис П.Дж., Амаро Э. (2020). Физиология, градиент кислорода от альвеол к артериальному. StatPearls. PMID  31424737. NBK545153.
4. Киббл, Джонатан Д.; Холзи, Колби Р. (2008). «5. Физиология легких § Оксигенация». Медицинская физиология: общая картина. McGraw Hill Professional. п. 199–. ISBN  978-0-07-164302-3.
5. «Альвеолярно-артериальный градиент». Получено 2008-11-14.
6. Костанцо, Линда (2006). BRS физиология. Хагерстаун: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. ISBN  0-7817-7311-3.

внешняя ссылка

• Онлайн-калькулятор градиента кислорода A-a