Ecuación del gas 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]

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.

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

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:

Cantidad	Descripción	Valor de muestra
${\displaystyle p_{A}{\ce {O2}}}$	La presión parcial alveolar de oxígeno ( )${\displaystyle p{\ce {O2}}}$	107 mmHg (14,2 kPa)
${\displaystyle F_{I}{\ce {O2}}}$	La fracción de gas inspirado que es oxígeno (expresada como decimal).	0,21
$Estilo de visualización P_{ATM}}$	La presión atmosférica predominante	760 mmHg (101 kPa)
${\displaystyle p{\ce {H2O}}}$	La presión de vapor saturado del agua a la temperatura corporal y la presión atmosférica predominante	47 mmHg (6,25 kPa)
${\displaystyle p_{a}{\ce {CO2}}}$	La presión parcial arterial de dióxido de carbono ( )${\displaystyle p{\ce {CO2}}}$	40 mmHg (5,33 kPa)
${\displaystyle {\text{RER}}}$	La relación de intercambio respiratorio	0,8

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]}

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

$${\displaystyle p_{A}{\ce {O2}}={\frac {p_{E}{\ce {O2}}-p_{i}{\ce {O2}}{\frac {V_{D}}{V_{T}}}}{1-{\frac {V_{D}}{V_{T}}}}}}$$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]

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

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

• Presiones de gas pulmonar

• 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.