Calculadora del gradiente A-a (oxígeno alveoloarterial)
Calcula el gradiente alveoloarterial de oxígeno a partir de una gasometría: introduce la FiO2, la PaO2, la PaCO2 y la edad para obtener la PO2 alveolar con la ecuación del gas alveolar, el gradiente A–a en mmHg y kPa, y si supera la estimación por edad de (edad ÷ 4) + 4 mmHg.
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Guías
- Gradiente A–a normal por edad y qué significa un gradiente elevadoGradiente A-a normal por edad de 20 a 80 años, de dónde sale la regla (edad/4) + 4 y cómo un gradiente normal o elevado orienta las causas de la hipoxemia.
Cómo funciona esta calculadora del gradiente A–a
Esta calculadora del gradiente A–a mide cuánta presión de oxígeno se pierde entre los alvéolos y la sangre arterial. La PO2 arterial (PaO2) se obtiene directamente de una gasometría, pero la PO2 alveolar (PAO2) no puede medirse a pie de cama, así que la calculadora la estima con la ecuación del gas alveolar, la relación que Fenn, Rahn y Otis desarrollaron en su estudio de 1946 sobre el aire alveolar en altitud. La PAO2 es igual a la fracción inspirada de oxígeno (FiO2) multiplicada por la presión barométrica menos la presión de vapor de agua, menos la PCO2 arterial dividida entre el cociente respiratorio. Los valores por defecto son los de la revisión de 2017 de Sarkar y colaboradores sobre la hipoxemia en Lung India: presión barométrica de 760 mmHg al nivel del mar, presión de vapor de agua de 47 mmHg a 37 °C y un cociente respiratorio de 0.8. Con aire ambiente y una PaCO2 de 40 mmHg, esto da una PAO2 de unos 100 mmHg. El gradiente A–a es esa PAO2 menos la PaO2 medida.
PO2 alveolar: PAO2 = FiO2 × (Patm − PH2O) − PaCO2 ÷ CR
Gradiente A–a = PAO2 − PaO2
Estimación por edad (aire ambiente) = (edad ÷ 4) + 4 mmHg. Una FiO2 mayor que 1 se interpreta como porcentaje, así que 21 y 0.21 dan el mismo resultado. Los kPa se convierten con 1 kPa = 7.50062 mmHg.
Ejemplo práctico, con los valores cargados arriba: una persona de 60 años que respira aire ambiente tiene una PaO2 de 70 mmHg y una PaCO2 de 40 mmHg. PAO2 = 0.21 × (760 − 47) − 40 ÷ 0.8 = 149.7 − 50 = 99.7 mmHg, y el gradiente A–a es 99.7 − 70 = 29.7 mmHg (3.96 kPa). La estimación por edad es 60 ÷ 4 + 4 = 19 mmHg, así que este gradiente está elevado para la edad en 10.7 mmHg. En kPa, los valores del mismo paciente son de unos 9.3 kPa de PaO2, 5.3 kPa de PaCO2, 101.3 kPa de presión barométrica y 6.3 kPa de vapor de agua; al cambiar la unidad, los campos se convierten solos. Con aire ambiente al nivel del mar, la ecuación se simplifica a PAO2 ≈ 149.7 − 1.25 × PaCO2 en mmHg.
Resultados del gradiente A–a y qué significan
Un resultado del gradiente A–a se interpreta frente a lo esperado para la edad del paciente, porque el gradiente aumenta con los años. La revisión de Sarkar da una diferencia A–a inferior a 10 mmHg en una persona joven y atribuye su aumento con la edad al creciente desequilibrio ventilación-perfusión (V/Q). Esta calculadora compara el resultado con la regla de cabecera (edad ÷ 4) + 4 mmHg, que Stein, Goldhaber y Henry usaron como una de las definiciones de gradiente normal en su análisis de 1995 del estudio PIOPED, y muestra junto a ella la recta de regresión de Mellemgaard de 1966, 2.5 + 0.21 × edad. La regla es una estimación y no un intervalo de referencia: no hemos podido rastrear su derivación original. En un paciente hipoxémico, un gradiente dentro de la estimación apunta a hipoventilación, que reduce la PAO2 al elevar la PaCO2. Un gradiente elevado apunta al propio pulmón: desequilibrio V/Q, cortocircuito o limitación de la difusión, los tres mecanismos que, según la revisión de Sarkar, amplían el gradiente.
| Resultado | Interpretación | Qué sugiere |
|---|---|---|
| Igual o inferior a (edad ÷ 4) + 4, aire ambiente | Dentro de la estimación por edad | Intercambio gaseoso acorde con la edad. Si la PaO2 es baja, busca una hipoventilación: una PaCO2 alta con una membrana alveolocapilar intacta. |
| Superior a (edad ÷ 4) + 4, aire ambiente | Elevado para la edad | Desequilibrio V/Q (por ejemplo asma, EPOC, enfermedad pulmonar intersticial), cortocircuito (neumonía, edema pulmonar, SDRA) o limitación de la difusión (enfisema, enfermedad pulmonar intersticial). |
| Cualquier valor con FiO2 superior a 0.21 | Regla de la edad no válida | El gradiente normal aumenta a medida que sube la FiO2, así que compáralo con gradientes previos con la misma FiO2 en lugar de con la regla de la edad. |
| Inferior a 0 | No fisiológico | Revisa la FiO2, las unidades de la PaO2 y la PaCO2, y que la muestra fuera arterial. |
Las causas de ejemplo de la tabla son las que enumera la revisión de Sarkar para cada mecanismo. Para una tabla completa de los valores esperados por edad de 20 a 80 años y un método paso a paso para clasificar la hipoxemia, consulta la guía sobre el gradiente A–a normal por edad.
Cuándo el gradiente A–a es menos fiable
El gradiente A–a solo es tan bueno como los supuestos de la ecuación del gas alveolar, y varios de ellos fallan en pacientes graves. La ecuación supone un estado estable, un cociente respiratorio cercano a 0.8 con una dieta estándar y una PCO2 alveolar igual a la arterial, como expone la revisión de Sarkar. Aumentar la FiO2 amplía el gradiente normal, porque el oxígeno alveolar sube más que el arterial, así que un gradiente medido con oxígeno suplementario no puede valorarse con una regla pensada para el aire ambiente. La presión barométrica disminuye con la altitud, así que por encima del nivel del mar introduce la presión local en lugar de 760 mmHg. La propia regla de la edad es una aproximación: Mellemgaard estudió a 80 sujetos sanos sentados de 15 a 75 años, según resume el tratado de Murray y Nadel, y su recta de regresión queda entre 2 y 4.5 mmHg por debajo de (edad ÷ 4) + 4 en ese intervalo. Un gradiente normal tampoco excluye la enfermedad, como mostró el análisis del PIOPED sobre la embolia pulmonar.
En ese análisis, Stein y colaboradores estudiaron a 280 pacientes con embolia pulmonar demostrada por angiografía y a 499 en los que se descartó. Definiendo como normal un gradiente igual o inferior a edad/4 + 4, entre el 8% y el 10% de los pacientes con embolia tenían un gradiente A–a normal, y porcentajes comparables de pacientes sin embolia también, así que los autores concluyeron que un gradiente normal no excluía la embolia pulmonar aguda. Con un punto de corte de 20 mmHg, la cifra fue del 11% al 14%. La revisión de Sarkar añade que una hipoventilación prolongada puede causar atelectasias y ampliar el gradiente, así que un gradiente elevado y una PaCO2 alta pueden coexistir.
Preguntas
¿Cuál es un gradiente A–a normal?
Inferior a 10 mmHg en un adulto joven que respira aire ambiente, y aumenta con la edad. La estimación de cabecera es (edad ÷ 4) + 4 mmHg, por ejemplo 14 mmHg a los 40 años y 24 mmHg a los 80. La guía sobre el gradiente A–a normal por edad incluye la tabla completa.
¿Cuál es la fórmula del gradiente A–a?
Gradiente A–a = PAO2 − PaO2, con PAO2 = FiO2 × (Patm − PH2O) − PaCO2 ÷ CR. Con aire ambiente al nivel del mar y un CR de 0.8, queda PAO2 ≈ 149.7 − 1.25 × PaCO2 mmHg.
¿Puedo introducir los valores en kPa?
Sí. Elige kPa y los campos de presión se convierten (1 kPa = 7.50062 mmHg); los valores por defecto al nivel del mar pasan a ser unos 101.3 kPa y 6.3 kPa. El gradiente se muestra en mmHg y en kPa.
¿Un gradiente A–a normal descarta una embolia pulmonar?
No. En el análisis del PIOPED de Stein y colaboradores, entre el 8% y el 10% de los pacientes con embolia demostrada por angiografía tenían un gradiente igual o inferior a edad/4 + 4.
¿Se envían mis datos a algún sitio?
No. El cálculo se hace en tu navegador, y los valores que introduces no se envían ni se guardan.
Fuentes
- Fenn WO, Rahn H, Otis AB. A theoretical study of the composition of the alveolar air at altitude. Am J Physiol. 1946;146(5):637–653. doi:10.1152/ajplegacy.1946.146.5.637
- Curran-Everett D. A classic learning opportunity from Fenn, Rahn, and Otis (1946): the alveolar gas equation. Adv Physiol Educ. 2006;30(2):58–62. doi:10.1152/advan.00076.2005
- Sarkar M, Niranjan N, Banyal PK. Mechanisms of hypoxemia. Lung India. 2017;34(1):47–60. doi:10.4103/0970-2113.197116
- Mellemgaard K. The alveolar-arterial oxygen difference: its size and components in normal man. Acta Physiol Scand. 1966;67(1):10–20. doi:10.1111/j.1748-1716.1966.tb03281.x
- Gold WM, Koth LL. Pulmonary function testing. In: Murray and Nadel's Textbook of Respiratory Medicine. 6th ed. Elsevier; 2016:407–435.e18. doi:10.1016/B978-1-4557-3383-5.00025-7
- Stein PD, Goldhaber SZ, Henry JW. Alveolar-arterial oxygen gradient in the assessment of acute pulmonary embolism. Chest. 1995;107(1):139–143. doi:10.1378/chest.107.1.139