Calculadora de gradiente A-a (oxigênio alvéolo-arterial)
Calcule o gradiente alvéolo-arterial de oxigênio a partir de uma gasometria: informe FiO2, PaO2, PaCO2 e idade para obter a PO2 alveolar pela equação do gás alveolar, o gradiente A–a em mmHg e kPa e se ele está acima da estimativa por idade de (idade ÷ 4) + 4 mmHg.
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Guias
- Gradiente A–a normal por idade e o que significa um gradiente elevadoGradiente A-a normal por idade de 20 a 80 anos, de onde vem a regra (idade/4) + 4 e como um gradiente normal ou elevado classifica as causas de hipoxemia.
Como funciona esta calculadora de gradiente A–a
Esta calculadora de gradiente A–a mede quanta pressão de oxigênio se perde entre os alvéolos e o sangue arterial. A PO2 arterial (PaO2) vem diretamente da gasometria, mas a PO2 alveolar (PAO2) não pode ser medida à beira do leito, então a calculadora a estima com a equação do gás alveolar, a relação que Fenn, Rahn e Otis desenvolveram em seu estudo de 1946 sobre o ar alveolar em altitude. A PAO2 é igual à fração inspirada de oxigênio (FiO2) multiplicada pela pressão barométrica menos a pressão de vapor d'água, menos a PCO2 arterial dividida pelo quociente respiratório. Os valores padrão são os da revisão de Sarkar e colaboradores de 2017 sobre hipoxemia na Lung India: pressão barométrica de 760 mmHg ao nível do mar, pressão de vapor d'água de 47 mmHg a 37 °C e quociente respiratório de 0.8. Com ar ambiente e PaCO2 de 40 mmHg, isso dá uma PAO2 de cerca de 100 mmHg. O gradiente A–a é essa PAO2 menos a PaO2 medida.
PO2 alveolar: PAO2 = FiO2 × (Patm − PH2O) − PaCO2 ÷ QR
Gradiente A–a = PAO2 − PaO2
Estimativa por idade (ar ambiente) = (idade ÷ 4) + 4 mmHg. Uma FiO2 acima de 1 é lida como porcentagem, então 21 e 0.21 dão o mesmo resultado. Os valores em kPa são convertidos com 1 kPa = 7.50062 mmHg.
Exemplo resolvido, como carregado acima: uma pessoa de 60 anos respirando ar ambiente tem PaO2 de 70 mmHg e PaCO2 de 40 mmHg. PAO2 = 0.21 × (760 − 47) − 40 ÷ 0.8 = 149.7 − 50 = 99.7 mmHg, e o gradiente A–a é 99.7 − 70 = 29.7 mmHg (3.96 kPa). A estimativa por idade é 60 ÷ 4 + 4 = 19 mmHg, então esse gradiente está elevado para a idade em 10.7 mmHg. Em kPa, os valores do mesmo paciente são cerca de 9.3 kPa de PaO2, 5.3 kPa de PaCO2, 101.3 kPa de pressão barométrica e 6.3 kPa de vapor d'água; trocar a unidade converte os campos para você. Em ar ambiente ao nível do mar, a equação se simplifica para PAO2 ≈ 149.7 − 1.25 × PaCO2 em mmHg.
Resultados do gradiente A–a e o que significam
Um resultado de gradiente A–a é interpretado em relação ao esperado para a idade do paciente, porque o gradiente aumenta com o envelhecimento. A revisão de Sarkar indica uma diferença A–a abaixo de 10 mmHg em uma pessoa jovem e atribui o aumento com a idade ao distúrbio ventilação–perfusão (V/Q) crescente. Esta calculadora compara o resultado com a regra de beira de leito (idade ÷ 4) + 4 mmHg, que Stein, Goldhaber e Henry usaram como uma das definições de gradiente normal em sua análise de 1995 do estudo PIOPED, e mostra ao lado a reta de regressão de Mellemgaard de 1966, 2.5 + 0.21 × idade. A regra é uma estimativa, e não um intervalo de referência: não conseguimos rastreá-la até uma derivação original. Em um paciente hipoxêmico, um gradiente dentro da estimativa aponta para hipoventilação, que reduz a PAO2 ao elevar a PaCO2. Um gradiente elevado aponta para o próprio pulmão: distúrbio V/Q, shunt ou limitação da difusão, os três mecanismos que a revisão de Sarkar lista como causas de aumento do gradiente.
| Resultado | Interpretação | O que sugere |
|---|---|---|
| Até (idade ÷ 4) + 4, ar ambiente | Dentro da estimativa por idade | Troca gasosa esperada para a idade. Se a PaO2 está baixa, procure hipoventilação: PaCO2 alta com membrana alvéolo-capilar íntegra. |
| Acima de (idade ÷ 4) + 4, ar ambiente | Elevado para a idade | Distúrbio V/Q (por exemplo asma, DPOC, doença pulmonar intersticial), shunt (pneumonia, edema pulmonar, SDRA) ou limitação da difusão (enfisema, doença pulmonar intersticial). |
| Qualquer valor com FiO2 acima de 0.21 | Regra da idade não válida | O gradiente normal aumenta à medida que a FiO2 sobe, então compare com gradientes anteriores na mesma FiO2, e não com a regra da idade. |
| Abaixo de 0 | Não fisiológico | Confira a FiO2, as unidades da PaO2 e da PaCO2 e se a amostra era arterial. |
As causas de exemplo na tabela são as listadas na revisão de Sarkar para cada mecanismo. Para uma tabela completa de valores esperados por idade de 20 a 80 anos e um roteiro passo a passo para classificar a hipoxemia, veja o guia sobre o gradiente A–a normal por idade.
Quando o gradiente A–a é menos confiável
O gradiente A–a só é tão bom quanto as premissas da equação do gás alveolar, e várias delas falham em pacientes graves. A equação pressupõe um estado de equilíbrio, um quociente respiratório próximo de 0.8 com dieta padrão e uma PCO2 alveolar igual à PCO2 arterial, como expõe a revisão de Sarkar. Aumentar a FiO2 alarga o gradiente normal, porque o oxigênio alveolar sobe mais que o arterial, então um gradiente medido com oxigênio suplementar não pode ser julgado por uma regra construída para ar ambiente. A pressão barométrica cai com a altitude, então acima do nível do mar informe a pressão local em vez de 760 mmHg. A própria regra da idade é uma aproximação: Mellemgaard estudou 80 indivíduos saudáveis sentados, de 15 a 75 anos, como resumido no livro-texto de Murray e Nadel, e sua reta de regressão fica cerca de 2 a 4.5 mmHg abaixo de (idade ÷ 4) + 4 nessa faixa. Um gradiente normal também não exclui doença, como mostrou a análise do PIOPED sobre embolia pulmonar.
Nessa análise, Stein e colaboradores estudaram 280 pacientes com embolia pulmonar comprovada por angiografia e 499 em que ela foi excluída. Com o normal definido como gradiente até idade/4 + 4, 8% a 10% dos pacientes com embolia tinham gradiente A–a normal, e porcentagens comparáveis dos pacientes sem embolia também, então os autores concluíram que um gradiente normal não excluía embolia pulmonar aguda. Com ponto de corte de 20 mmHg, o valor foi de 11% a 14%. A revisão de Sarkar acrescenta que a hipoventilação prolongada pode causar atelectasia e alargar o gradiente, de modo que um gradiente elevado e uma PaCO2 alta podem coexistir.
Perguntas
Qual é o gradiente A–a normal?
Abaixo de 10 mmHg em um adulto jovem respirando ar ambiente, aumentando com a idade. A estimativa de beira de leito é (idade ÷ 4) + 4 mmHg, por exemplo 14 mmHg aos 40 e 24 mmHg aos 80. O guia sobre o gradiente A–a normal por idade traz a tabela completa.
Qual é a fórmula do gradiente A–a?
Gradiente A–a = PAO2 − PaO2, com PAO2 = FiO2 × (Patm − PH2O) − PaCO2 ÷ QR. Em ar ambiente ao nível do mar, com QR de 0.8, isso fica PAO2 ≈ 149.7 − 1.25 × PaCO2 mmHg.
Posso informar os valores em kPa?
Sim. Escolha kPa e os campos de pressão são convertidos (1 kPa = 7.50062 mmHg); os valores padrão ao nível do mar passam a ser cerca de 101.3 kPa e 6.3 kPa. O gradiente aparece em mmHg e em kPa.
Um gradiente A–a normal exclui embolia pulmonar?
Não. Na análise do PIOPED de Stein e colaboradores, 8% a 10% dos pacientes com embolia comprovada por angiografia tinham gradiente até idade/4 + 4.
Meus dados são enviados para algum lugar?
Não. O cálculo é feito no seu navegador, e os valores digitados não são enviados nem armazenados.
Fontes
- 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