Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Альвеолярного-артериальный градиент (A - аО
2
, [1] или A – градиент ), является мерой разницы между альвеолярной концентрацией ( A ) кислорода и артериальной ( a ) концентрацией кислорода. Это полезный параметр для сужения дифференциальной диагностики гипоксемии . [2]

Градиент A – a помогает оценить целостность альвеолярного капилляра. Например, на большой высоте артериальный кислород PaO2низкий, но только потому, что альвеолярный кислород ( PAO
2
) также низка. Однако в состояниях несоответствия вентиляции и перфузии , таких как тромбоэмболия легочной артерии или шунтирование справа налево , кислород не передается эффективно из альвеол в кровь, что приводит к повышенному градиенту Aa.

В идеальной системе градиента Aa не существовало бы: кислород диффундировал бы и выравнивался через капиллярную мембрану, а давления в артериальной системе и альвеолах были бы одинаковыми (в результате градиент Aa был бы равен нулю). [2] Однако даже при том, что парциальное давление кислорода между легочными капиллярами и альвеолярным газом примерно уравновешено, это равновесие не поддерживается, когда кровь движется дальше по малому кругу кровообращения. Как правило, ПАО
2
всегда выше, чем P
а
О
2
не менее чем на 5–10 мм рт. ст. даже у здорового человека с нормальной вентиляцией и перфузией. Этот градиент существует как из-за физиологического шунтирования справа налево, так и из-за физиологического несоответствия V / Q, вызванного гравитационно-зависимыми различиями перфузии в различные зоны легких . В бронхиальные сосуды обеспечивают питательные вещества и кислород в определенных тканях легких, и некоторые из этих израсходованы, дезоксигенированных венозной крови водостоки в высокоразвитых кислородсодержащих легочных вен, вызывая шунт справа налево. Кроме того, под действием силы тяжести изменяется поток крови и воздуха через легкие на разной высоте. В вертикальном легком и перфузия, и вентиляция максимальны у основания, но градиент перфузии круче, чем у вентиляции, поэтому соотношение V / Q выше у верхушки, чем у основания. Это означает, что кровь, протекающая через капилляры у основания легкого, не полностью насыщена кислородом. [3]

Уравнение [ править ]

Уравнение для расчета градиента A – a:

[4]

Где:

  • ПАО
    2
    = альвеолярный PO
    2
    (рассчитывается по уравнению альвеолярного газа )
  • п
    а
    О
    2
    = артериальное ПО
    2
    (измеряется в артериальной крови)


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

На воздухе ( F
я
О
2
= 0,21, или 21%), на уровне моря (P атм = 760 мм рт. Ст.) При условии 100% влажности в альвеолах (P H2O = 47 мм рт. Ст.) Упрощенная версия уравнения выглядит следующим образом:

Ценности и клиническое значение [ править ]

Градиент A – a полезен для определения источника гипоксемии . 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. Ст. 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 составляет [возраст в годах + 10] / 4 . Таким образом, 40-летний мужчина должен иметь градиент A – a около 12,5 мм рт. [2] Значение, рассчитанное 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. чем рассчитанное значение с использованием приведенного выше уравнения. [2]

Аномально увеличенный градиент A – a указывает на дефект диффузии , несоответствие V / Q или шунт справа налево . [5]

Градиент Aa имеет клиническое применение у пациентов с гипоксемией неустановленной этиологии. Градиент Aa можно разделить на повышенный или 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 Aa помогает определить, где есть препятствие потоку. [2]

Например, рассмотрим гиповентиляцию. Пациенты могут демонстрировать гиповентиляцию по разным причинам; некоторые включают депрессию ЦНС, нервно-мышечные заболевания, такие как миастения, плохую эластичность грудной клетки, наблюдаемую при кифосколиозе или у пациентов с переломами позвонков, и многие другие. У пациентов с плохой вентиляцией кислородное давление отсутствует во всей артериальной системе, помимо дыхательной системы. 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 Aa будет в пределах нормы. [2]

Теперь рассмотрим пневмонию. У пациентов с пневмонией в альвеолах 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 Аа (из-за нормального «А» и низкого «а»). [2]

Применение этой аналогии к различным причинам гипоксемии должно помочь понять, следует ли ожидать повышенного или нормального градиента Aa. Как правило, любая патология альвеолярно-капиллярного блока приводит к высокому градиенту Aa. В таблице ниже представлены различные болезненные состояния, вызывающие гипоксемию. [2]

Поскольку A – градиент приблизительно равен: (150 - 5/4 ( P CO2)) - 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 низкое значение PaO
2
, низкий Pa CO
2
, или оба. CO
2
очень легко обменивается в легких и низкий Pa CO
2
напрямую коррелирует с высокой минутной вентиляцией ; следовательно, низкий артериальный Pa CO
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 (низкий артериальный Pa CO
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 экстремально высоких концентрациях 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.

См. Также [ править ]

  • Давление газов в легких

Ссылки [ править ]

  1. ^ Логан, Кэролинн М .; Райс, М. Кэтрин (1987). Медицинские и научные сокращения Логана . Филадельфия: JB Lippincott Company . п. 4 . ISBN 0-397-54589-4.
  2. ^ Б с д е е г ч Hantzidiamantis PJ, Amaro E (2020). Физиология, градиент кислорода от альвеолярного к артериальному . StatPearls. PMID 31424737 . NBK545153. 
  3. ^ 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.
  4. ^ "Альвеолярно-артериальный градиент" . Проверено 14 ноября 2008 .
  5. ^ Костанцо, Линда (2006). BRS Physiology . Хагерстаун: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. ISBN 0-7817-7311-3.

Внешние ссылки [ править ]

  • Онлайн-калькулятор кислородного градиента Aa