L’equazione dei gas alveolari
Questo capitolo è più rilevante per la sezione F9(iv) del CICM Primary Syllabus 2017, che si aspetta che i candidati all’esame siano in grado di “comprendere le comuni equazioni respiratorie”. Anche se non ci sono domande specifiche dell’esame CICM primary o Fellowship che chiedono direttamente questa equazione, praticamente ogni domanda ABG richiede al candidato di considerare il gradiente A-a, rendendo essenziale l’equazione dei gas alveolari.
In breve, questa equazione descrive la concentrazione dei gas nell’alveolo, e quindi ci permette di fare congetture sull’efficacia dello scambio dei gas. Si può utilizzare per calcolare gli indici di ossigenazione basati sulla tensione, come il gradiente A-a o il rapporto a/A (che è espresso in percentuale). La macchina ABG spesso fa questo lavoro per voi, purché abbiate inserito la FiO2 e abbiate specificato che il vostro campione è “arterioso”. Il risultato è solitamente riportato come pO2(a/A).
Equazione dei gas alveolari
Un eccellente articolo che esplora la storia di questa equazione discute il documento originale del 1946 di Fehn, Rahn e Otis. La forma moderna dell’equazione è la seguente:
Quindi, su aria ambiente e a livello del mare, possiamo assumere certe costanti.
PAO2 = (0,21 x (760 – 47)) – (PaCO2 x 1.25)
Quindi:
PAO2 = (149 – (PaCO2 x 1,25)
Quindi, il paziente con una PaCO2 relativamente normale (diciamo, 40) :
PAO2 = (149 – 50)
Quindi, una persona normale dovrebbe avere una PAO2 di circa 99 mmHg.
Oppure, per un paziente con PaCO2 normale e una FiO2 aumentata:
PAO2 = (FiO2 x 713) – 50
Certo, è possibile avere un quoziente respiratorio strano, ma per questo avremmo bisogno di misurare il VO2 e il VCO2 del corpo totale, che può essere realizzato solo con la calorimetria indiretta.
Quindi, quale dovrebbe essere la vostra PAO2 ad ogni data FiO2? In mmHg, i valori sono i seguenti:
| FiO2 21% | 100 |
| FiO2 30% | 164 |
| FiO2 40% | 235 |
| FiO2 50% | 307 |
| FiO2 60% | 378 |
| FiO2 70% | 449 |
| FiO2 80% | 520 |
| FiO2 90% | 592 |
| FiO2 100% | 662 |
In poche parole, si può dire che per ogni 10% di aumento della FiO2, la PAO2 aumenterà di circa 71-72 mmHg.
Miscela di gas atmosferici
Certo sarebbe sbagliato non chiedersi: perché la Terra titola la sua FiO2 al 21% (o, più precisamente, al 20,9%)?
Per fortuna, questa non sarebbe la prima digressione ridicola in fisiologia. Per esempio, John F. Nunn ha scritto un capitolo (capitolo 1 di Nunn’s Respiratory Physiology) sull’atmosfera. In esso, egli è grato che i gas serra hanno permesso l’esistenza di acqua in superficie per gli ultimi 4000 milioni di anni, e si lamenta che il sole “procede senza remore verso il diventare una gigante rossa, che alla fine avvolgerà i pianeti interni”. Purtroppo il resto del libro di testo procede sobriamente lungo un percorso dritto e prevedibile.
Una migliore introduzione all’argomento sarebbe probabilmente offerta da The Chemical Evolution of the Atmosphere and Oceans, di Heinrich D. Holland. L’autore confessa a pagina 2 che “la gamma di argomenti considerati nel libro è scomodamente grande”, e che a causa della massa di informazioni “il caos era una minaccia continua” durante l’assemblaggio del manoscritto. In ogni caso, per essere una monografia scritta tra gli anni 1968 e 1981, questo è un bel lavoro. Merita l’attenzione di chiunque abbia finito gli esami finali del CICM e abbia ancora un po’ di entusiasmo per la parola scritta.