Ecuación del gas alveolar

Fórmula para la presión parcial de oxígeno alveolar

La ecuación del gas alveolar es el método para calcular la presión parcial de oxígeno alveolar ( p _A O ₂ ). La ecuación se utiliza para evaluar si los pulmones transfieren adecuadamente el oxígeno a la sangre . La ecuación del aire alveolar no se utiliza ampliamente en medicina clínica, probablemente debido a la apariencia complicada de sus formas clásicas. La presión parcial de oxígeno ( p O ₂ ) en los alvéolos pulmonares es necesaria para calcular tanto el gradiente alveoloarterial de oxígeno como la cantidad de shunt cardíaco de derecha a izquierda , que son ambas cantidades clínicamente útiles. Sin embargo, no es práctico tomar una muestra de gas de los alvéolos para medir directamente la presión parcial de oxígeno. La ecuación del gas alveolar permite el cálculo de la presión parcial de oxígeno alveolar a partir de datos que son prácticamente medibles. Se caracterizó por primera vez en 1946. ^[1]

Supuestos

La ecuación se basa en los siguientes supuestos:

• _El gas inspirado no contiene dióxido de carbono ( CO2 ).
• El nitrógeno (y cualquier otro gas excepto el oxígeno) en el gas inspirado están en equilibrio con sus estados disueltos en la sangre.
• Los gases inspirados y alveolares obedecen a la ley de los gases ideales.
• El dióxido de carbono ( CO2 ) en el gas alveolar está en equilibrio con la sangre arterial, es decir, las presiones parciales alveolar y arterial son iguales _.
• El gas alveolar está saturado de agua.

Ecuación

$${\displaystyle p_{A}{\ce {O2}}=F_{I}{\ce {O2}}(P_{{\ce {ATM}}}-p{\ce {H2O}})-{\frac {p_{a}{\ce {CO2}}(1-F_{I}{\ce {O2}}(1-{\ce {RER}}))}{{\ce {RER}}}}}$$

Si F _i O ₂ es pequeño, o más específicamente si entonces la ecuación se puede simplificar a: ${\displaystyle F_{I}{\ce {O2}}(1-{\ce {RER}})\ll 1}$

$${\displaystyle p_{A}{\ce {O2}}\approx F_{I}{\ce {O2}}(P_{{\ce {ATM}}}-p{\ce {H2O}})-{\frac {p_{a}{\ce {CO2}}}{{\ce {RER}}}}}$$

dónde:

Valores de muestra dados para el aire a nivel del mar a 37 °C.

Duplicar F _i O ₂ duplicará p _i O ₂ .

Existen otras ecuaciones posibles para calcular el aire alveolar. ^{[2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]}

$${\displaystyle {\begin{aligned}p_{A}{\ce {O2}}&=F_{I}{\ce {O2}}\left(PB-p{\ce {H2O}}\right)-p_{A}{\ce {CO2}}\left(F_{I}{\ce {O2}}+{\frac {1-F_{I}{\ce {O2}}}{R}}\right)\\[4pt]&=p_{I}{\ce {O2}}-p_{A}{\ce {CO2}}\left(F_{I}{\ce {O2}}+{\frac {1-F_{I}{\ce {O2}}}{R}}\right)\\[4pt]&=p_{I}{\ce {O2}}-{\frac {V_{T}}{V_{T}-V_{D}}}\left(p_{I}{\ce {O2}}-p_{E}{\ce {O2}}\right)\\[4pt]&={\frac {p_{E}{\ce {O2}}-p_{I}{\ce {O2}}\left({\frac {V_{D}}{V_{T}}}\right)}{1-{\frac {V_{D}}{V_{T}}}}}\end{aligned}}}$$

Ecuación abreviada del aire alveolar

$${\displaystyle p_{A}{\ce {O2}}={\frac {p_{E}{\ce {O2}}-p_{i}{\ce {O2}}{\frac {V_{D}}{V_{T}}}}{1-{\frac {V_{D}}{V_{T}}}}}}$$p _A O ₂ , p _E O ₂ y p _i O ₂ son las presiones parciales de oxígeno en el gas alveolar, espirado e inspirado, respectivamente, y VD/VT es la relación entre el espacio muerto fisiológico y el volumen corriente. ^[9]

Cociente respiratorio (R)

$${\displaystyle R={\frac {p_{E}{\ce {CO2}}(1-F_{I}{\ce {O2}})}{p_{i}{\ce {O2}}-p_{E}{\ce {O2}}-(p_{E}{\ce {CO2}}*F_{i}{\ce {O2}})}}}$$

Espacio muerto fisiológico sobre el volumen corriente (VD/VT)

$${\displaystyle {\frac {V_{D}}{V_{T}}}={\frac {p_{A}{\ce {CO2}}-p_{E}{\ce {CO2}}}{p_{A}{\ce {CO2}}}}}$$

Véase también

• Presiones de gas pulmonar

Referencias

1. Curran-Everett D (junio de 2006). "Una oportunidad de aprendizaje clásica de Fenn, Rahn y Otis (1946): la ecuación del gas alveolar". Adv Physiol Educ . 30 (2): 58–62. doi :10.1152/advan.00076.2005. PMID  16709734. S2CID  42010762.
2. Raymond L, Dolan W, Dutton R, et al: Función pulmonar e intercambio de gases durante la hipoxia de altura (resumen). Clin Res 19:147, 1971
3. Spaur WH, Raymond LW, Knott MM, et al: Disnea en buzos a 49,5 ATA: origen mecánico, no químico. Undersea Biomed Res 4:183-198, 1977
4. Rossier PH, Blickenstorfer E: Espacio mort e hiperventilación. Helv Med Acta 13:328-332, 1946
5. Riley RL, Lilienthal JL Jr, Proemmel DD, et al: Sobre la determinación de las presiones fisiológicamente efectivas de oxígeno y dióxido de carbono en el aire alveolar. Am J Physiol 147:191-198, 1946
6. McNicol MW, Campbell EJM: Gravedad de la insuficiencia respiratoria: gases en sangre arterial en pacientes no tratados. Lancet 1:336-338, 1965
7. Begin R, Renzetti AD Jr: Gradiente de presión de oxígeno alveoloarterial: I. Comparación entre un cociente respiratorio supuesto y real en la enfermedad pulmonar crónica estable; Relación con el envejecimiento y el volumen de cierre en sujetos normales. Respir Care 22:491-500, 1977
8. Suwa K, Geffin B, Pontoppidan H, et al: Un nomograma para el requerimiento de espacio muerto durante la ventilación artificial prolongada. Anestesiología 29:1206-1210, 1968
9. Fenn WO, Rahn H, Otis AB: Un estudio teórico de la composición del aire alveolar en altitud. Am J Physiol 146:637-653, 1946

Enlaces externos

• Modelo interactivo gratuito de las versiones simplificada y completa de la ecuación del gas alveolar (AGE)
• Fórmula en ucsf.edu
• S. Cruickshank, N. Hirschauer: La ecuación del gas alveolar en Educación continua en anestesiología, cuidados críticos y dolor, volumen 4, número 1, 2004
• Ecuación del gas alveolar en línea y aplicación para iPhone de Medfixation.
• Una ecuación de gas alveolar computacionalmente funcional por vCalc.