L’equazione dei gas alveolari stima il contenuto di ossigeno alveolare date alcune variabili facilmente misurabili. La pAO2 derivata dall’esecuzione del calcolo può quindi essere utilizzata per discernere il grado di shunt presente in un paziente. La semplificazione pratica della formula complessa permette la seguente equazione:
pAO2 = FiO2 (Patm – pH20) – (paCO2/RER)
dove nella persona media il rapporto di scambio respiratorio (RER) (o quoziente respiratorio) è generalmente considerato pari a 0.8 (varia a seconda della dieta e della fonte primaria di carburante che il paziente sta utilizzando, come grassi, proteine o carboidrati)
A livello del mare, la pressione atmosferica è 760 mmHg e la pressione del vapore dell’acqua alla temperatura corporea è 47 mmHg. Inserendo questi numeri approssimativi nell’equazione di cui sopra si ottiene la seguente semplificazione a livello del mare:
pAO2 = (FiO2 x 713 mmHg) – (paCO2/0.8)
Dato che aumentando l’altitudine diminuisce la pressione atmosferica, per una data FiO2 ci si aspetta una pAO2 inferiore e, di conseguenza, una paO2 inferiore. Per esempio, mentre la respirazione del 100% di ossigeno a livello del mare risulterebbe in una pO2 alveolare di 663 mmHg, la respirazione del 100% di ossigeno sul monte Everest ad una pressione barometrica di 263 mmHg risulterebbe in una pAO2 di 166 mmHg (supponendo che il pH2O, la paCO2 e il RER siano gli stessi). Questo si traduce in ipossia che innesca tutti i tipi di cambiamenti fisiologici che possono includere, ma non sono limitati a: alcalosi respiratoria (come visto nel mal di montagna acuto), cambiamenti di stato mentale, aumento della frequenza cardiaca e della gittata cardiaca, diminuzione della resistenza vascolare sistemica, vasocostrizione/ipertensione polmonare (come visto nel mal di montagna cronico con potenziale evoluzione del cor pulmonale), edema cerebrale, tra gli altri.
Conversamente, l’aumento della pressione barometrica può avere effetti significativi aumentando la quantità di ossigeno disciolto. È per questo motivo che l’ossigenoterapia iperbarica è stata implementata per il trattamento di ferite che non si rimarginano, malattia da decompressione e avvelenamento da monossido di carbonio, tra gli altri.
Anche se non è necessariamente specifica dell’altitudine, l’equazione dei gas alveolari illustra che, per definizione, l’ipoventilazione (e l’aumento della PaCO2) provocherà un’ipossiemia relativa se tutte le altre variabili dell’equazione sono mantenute stabili. Per ogni dato paziente, questo fatto può avere o non avere alcuna rilevanza clinica.
Sottospecialità
Generale