La ecuación de gases alveolares estima el contenido de oxígeno alveolar en función de unas pocas variables fácilmente medibles. La pAO2 derivada de la realización del cálculo puede utilizarse para discernir el grado de derivación presente en un paciente. La simplificación práctica de la compleja fórmula permite la siguiente ecuación:
pAO2 = FiO2 (Patm – pH20) – (paCO2/RER)
Cuando en una persona media la relación de intercambio respiratorio (RER) (o cociente respiratorio) se considera normalmente de 0.8 (varía en función de la dieta y de la fuente primaria de combustible que utilice el paciente, como grasas, proteínas o carbohidratos)
A nivel del mar, la presión atmosférica es de 760 mmHg y la presión de vapor del agua a temperatura corporal es de 47 mmHg. Si se introducen estas cifras aproximadas en la ecuación mencionada anteriormente, se obtiene la siguiente simplificación a nivel del mar:
pAO2 = (FiO2 x 713 mmHg) – (paCO2/0,8)
Dado que el aumento de la altitud disminuye la presión atmosférica, para cualquier FiO2 dada se esperaría una pAO2 más baja y, en consecuencia, una paO2 más baja. Por ejemplo, mientras que respirar el 100% de oxígeno a nivel del mar daría lugar a una pO2 alveolar de 663 mmHg, respirar el 100% de oxígeno en el Monte Everest a una presión barométrica de 263 mmHg daría lugar a una pAO2 de 166 mmHg (suponiendo que el pH2O, la paCO2 y la RER sean iguales). Esto da lugar a una hipoxia que desencadena todo tipo de cambios fisiológicos que pueden incluir, pero no se limitan a: alcalosis respiratoria (como se observa en el mal de montaña agudo), cambios en el estado mental, aumento de la frecuencia cardíaca y del gasto cardíaco, disminución de la resistencia vascular sistémica, vasoconstricción/hipertensión pulmonar (como se observa en el mal de montaña crónico con posible evolución de cor pulmonale) y edema cerebral, entre otros.
A la inversa, el aumento de la presión barométrica puede tener efectos significativos al aumentar la cantidad de oxígeno disuelto. Es por esta razón que la terapia de oxígeno hiperbárico se ha implementado para el tratamiento de las heridas que no cicatrizan, la enfermedad de descompresión y el envenenamiento por monóxido de carbono, entre otros.
Aunque no es específica de la altitud necesariamente, la ecuación de los gases alveolares ilustra que, por definición, la hipoventilación (y los aumentos de la PaCO2) dará lugar a una hipoxemia relativa dado que todas las demás variables de la ecuación se mantienen estables. Para cualquier paciente, este hecho puede tener o no relevancia clínica.
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