Gradient A–a normal selon l’âge, et signification d’un gradient augmenté

Quel est le gradient A–a normal selon l’âge ?

Un gradient A–a normal en air ambiant au niveau de la mer est inférieur à 10 mmHg chez un adulte jeune, selon la revue de 2017 de Sarkar et ses collègues sur l’hypoxémie publiée dans Lung India, et il augmente régulièrement avec l’âge. L’estimation de chevet habituelle de la valeur normale est (âge ÷ 4) + 4 mmHg : 9 mmHg à 20 ans, 14 mmHg à 40 ans, 19 mmHg à 60 ans et 24 mmHg à 80 ans. Une étude fondée sur des mesures donne des chiffres un peu plus bas. Mellemgaard a mesuré la différence alvéolo-artérielle en oxygène chez 80 sujets sains en position assise âgés de 15 à 75 ans en 1966 et a trouvé une droite de régression de 2.5 + 0.21 × âge mmHg, soit 6.7 mmHg à 20 ans et 15.1 mmHg à 60 ans. La règle de chevet se situe donc 2 à 4.5 mmHg au-dessus de la valeur moyenne chez les sujets sains sur cet intervalle d’âge et fonctionne comme une valeur attendue généreuse. Les deux ne s’appliquent qu’en air ambiant ; sous oxygène, le gradient normal est plus large.

Les valeurs sont calculées à partir de chaque formule ; les kPa utilisent 1 kPa = 7.50062 mmHg. Pour comparer le gradient d’un patient à l’estimation pour son âge, saisissez la gazométrie dans le calculateur du gradient A-a, qui affiche les deux droites.

D’où vient la règle (âge ÷ 4) + 4

La règle (âge ÷ 4) + 4 est une approximation de chevet, et nous n’avons pas pu la rattacher à une dérivation d’origine unique : elle doit donc être lue comme une estimation plutôt que comme un intervalle de référence. Une base mesurée pour des valeurs ajustées à l’âge est l’étude de Mellemgaard de 1966 dans Acta Physiologica Scandinavica, que le Murray and Nadel's Textbook of Respiratory Medicine cite pour la régression 2.5 + 0.21 × âge chez 80 sujets sains en position assise âgés de 15 à 75 ans. La règle a aussi été utilisée dans des travaux publiés : Stein, Goldhaber et Henry, analysant la cohorte PIOPED dans Chest en 1995, ont testé trois définitions d’un gradient normal, à savoir 20 mmHg ou moins, (âge ÷ 4) + 4 ou moins, et des valeurs liées à l’âge tirées de la littérature. La revue de Sarkar explique pourquoi le gradient s’élargit avec l’âge : l’augmentation est principalement due à une baisse de la PaO2 liée à l’âge, à mesure que l’inadéquation V/Q s’accroît. La revue chiffre la baisse de la PaO2 après 70 ans à environ 0.43 mmHg par an.

Deux conséquences pratiques en découlent. D’abord, un gradient dépassant de quelques mmHg l’estimation de chevet chez un adulte âgé est un signal faible à lui seul : interprétez-le avec la PaO2, la PaCO2 et le tableau clinique. Ensuite, la règle comme la droite de Mellemgaard décrivent des personnes en bonne santé respirant l’air ambiant près du niveau de la mer : elles ne peuvent donc pas s’appliquer à un gradient mesuré sous oxygène.

Comment le gradient A–a classe les causes d’hypoxémie

Le gradient A–a classe l’hypoxémie en posant une question : le poumon transfère-t-il normalement l’oxygène ? La revue de Sarkar liste cinq mécanismes d’hypoxémie : inadéquation V/Q, shunt droite-gauche, trouble de la diffusion, hypoventilation et PO2 inspirée basse. La revue indique que l’hypoxémie due à une inadéquation V/Q, à un trouble de la diffusion ou à un shunt s’accompagne d’un gradient élargi, alors que l’hypoxémie due à une hypoventilation s’accompagne d’un gradient normal, car la membrane alvéolo-capillaire est intacte. Dans l’hypoventilation, la PaCO2 augmente, l’équation des gaz alvéolaires donne une PAO2 plus basse et la PaO2 baisse avec elle, si bien que l’écart entre les deux reste normal. Une PO2 inspirée basse, comme en altitude, abaisse aussi la PAO2 elle-même ; l’équation en tient compte par la FiO2 et la pression barométrique. Un gradient augmenté chez un patient hypoxémique oriente donc vers une atteinte des échanges gazeux pulmonaires, et un gradient normal avec une PaCO2 élevée oriente vers l’hypoventilation, le seul mécanisme qui laisse la membrane intacte.

Distinguer inadéquation V/Q, shunt et trouble de la diffusion

Une fois le gradient A–a augmenté, les trois mécanismes pulmonaires se comportent différemment, et la revue de Sarkar donne les éléments qui les distinguent. L’inadéquation V/Q est le mécanisme d’hypoxémie le plus fréquent ; elle se corrige facilement par l’oxygène, et la revue cite parmi ses causes l’asthme, la BPCO, la dilatation des bronches, la mucoviscidose, les pneumopathies interstitielles et l’hypertension pulmonaire. Le shunt est la forme extrême de l’inadéquation V/Q, où le sang traverse des unités pulmonaires non ventilées ; la mauvaise réponse à l’oxygène est ce qui le distingue des autres mécanismes, et l’hypercapnie est rare tant que la fraction de shunt n’atteint pas environ 50 %. Ses causes comprennent la pneumonie, l’œdème pulmonaire, le SDRA, le collapsus alvéolaire et les communications artério-veineuses pulmonaires. Le trouble de la diffusion résulte d’une réduction de la surface d’échange ou d’un épaississement de la membrane alvéolo-capillaire, comme dans l’emphysème et les pneumopathies interstitielles ; sa caractéristique est une hypoxémie qui apparaît ou s’aggrave à l’effort, lequel raccourcit le temps de transit capillaire (normalement 0.75 seconde, contre 0.25 seconde nécessaire pour achever les échanges gazeux).

Exemples chiffrés : interpréter le gradient selon l’âge

Quatre patients en air ambiant au niveau de la mer montrent comment un même gradient A–a peut être normal à un âge et augmenté à un autre. Chaque calcul utilise une pression barométrique de 760 mmHg, une pression de vapeur d’eau de 47 mmHg et un quotient respiratoire de 0.8, soit PAO2 = 149.7 − 1.25 × PaCO2. Une personne de 40 ans avec une PaO2 de 55 mmHg et une PaCO2 de 70 mmHg a une PAO2 de 62.2 mmHg et un gradient de 7.2 mmHg, dans les limites de l’estimation de 14 : l’hypoventilation suffit à expliquer l’hypoxémie. Une personne de 60 ans avec une PaO2 de 70 et une PaCO2 de 40 a une PAO2 de 99.7 et un gradient de 29.7, bien au-dessus de l’estimation de 19, ce qui oriente vers une maladie pulmonaire. Une personne de 70 ans avec une PaO2 de 82 et une PaCO2 de 38 a un gradient de 20.2 : au-dessus de 10 et au-dessus de l’estimation pour 40 ans, mais dans les limites des 21.5 attendus à 70 ans. Une personne de 65 ans avec une PaO2 de 50 et une PaCO2 de 60 a un gradient de 24.7, au-dessus de l’estimation de 20.3 malgré la PaCO2 élevée : l’hypoventilation n’explique donc pas tout.

Saisissez n’importe lequel de ces exemples dans le calculateur du gradient A-a pour obtenir les mêmes chiffres, en mmHg ou en kPa.