Der A–a-Gradient ist nützlich, um die Quelle der Hypoxämie zu bestimmen. Die Messung hilft, den Ort des Problems entweder intrapulmonal (innerhalb der Lunge) oder extrapulmonal (an anderer Stelle im Körper) zu isolieren.Ein normaler A-a-Gradient für einen jungen erwachsenen Nichtraucher, der Luft atmet, liegt zwischen 5-10 mmHg. Normalerweise nimmt der A–a-Gradient mit dem Alter zu. Für jedes Jahrzehnt, in dem eine Person gelebt hat, wird erwartet, dass ihr A–a-Gradient um 1 mmHg ansteigt. Eine konservative Schätzung des normalen A-a-Gradienten ist / 4. So sollte ein 40-Jähriger einen A–a-Gradienten um 12,5 mmHg haben. Der für den A-a-Gradienten eines Patienten berechnete Wert kann beurteilen, ob seine Hypoxie auf die Dysfunktion der Alveolarkapillareinheit zurückzuführen ist, für die er ansteigt, oder auf einen anderen Grund, bei dem der A-a-Gradient unter Verwendung der obigen Gleichung bei oder unter dem berechneten Wert liegt.

Ein abnormal erhöhter A-a-Gradient deutet auf einen Diffusionsdefekt, eine V / Q-Fehlanpassung oder einen Rechts-nach-links-Shunt hin.

Der A-a-Gradient hat klinischen Nutzen bei Patienten mit Hypoxämie unbestimmter Ätiologie. Der A-a-Gradient kann kategorisch entweder als erhöht oder normal aufgeschlüsselt werden. Ursachen für Hypoxämie fallen in beide Kategorien. Um besser zu verstehen, welche Ätiologien der Hypoxämie in eine der beiden Kategorien fallen, können wir eine einfache Analogie verwenden. Stellen Sie sich die Reise des Sauerstoffs durch den Körper wie einen Fluss vor. Das Atmungssystem wird als erster Teil des Flusses dienen. Stellen Sie sich dann einen Wasserfall vor, der von diesem Punkt zum zweiten Teil des Flusses führt. Der Wasserfall repräsentiert die Alveolar- und Kapillarwände, und der zweite Teil des Flusses repräsentiert das arterielle System. Der Fluss mündet in einen See, der eine Endorganperfusion darstellen kann. Der A-a-Gradient hilft zu bestimmen, wo ein Strömungshindernis vorliegt.

Betrachten Sie beispielsweise die Hypoventilation. Patienten können aus verschiedenen Gründen eine Hypoventilation aufweisen; Einige umfassen ZNS-Depression, neuromuskuläre Erkrankungen wie Myasthenia gravis, schlechte Brustelastizität, wie sie bei Kyphoskoliose oder Patienten mit Wirbelkörperfrakturen beobachtet wird, und viele andere. Patienten mit schlechter Beatmung haben zusätzlich zum Atmungssystem keine Sauerstoffspannung in ihrem gesamten arteriellen System. Somit wird der Fluss in beiden Teilen weniger fließen. Da sowohl das „A“ als auch das „a“ im Konzert abnehmen, bleibt der Gradient zwischen den beiden in normalen Grenzen (obwohl beide Werte abnehmen). Somit haben Patienten mit Hypoxämie aufgrund von Hypoventilation einen A-a-Gradienten innerhalb normaler Grenzen.

Betrachten wir nun die Lungenentzündung. Patienten mit Lungenentzündung haben eine physikalische Barriere innerhalb der Alveolen, die die Diffusion von Sauerstoff in die Kapillaren begrenzt. Diese Patienten können jedoch beatmen (im Gegensatz zu Patienten mit Hypoventilation), was zu einem gut sauerstoffreichen Atemtrakt (A) mit schlechter Diffusion von Sauerstoff über die Alveolarkapillareinheit und damit zu niedrigeren Sauerstoffwerten im arteriellen Blut führt (a). Das Hindernis würde in diesem Fall in unserem Beispiel am Wasserfall auftreten und den Wasserfluss nur durch den zweiten Teil des Flusses begrenzen. Daher haben Patienten mit Hypoxämie aufgrund einer Lungenentzündung einen unangemessen erhöhten A-a-Gradienten (aufgrund von normalem „A“ und niedrigem „a“). Die Anwendung dieser Analogie auf verschiedene Ursachen von Hypoxämie sollte helfen, herauszufinden, ob ein erhöhter oder normaler A-a-Gradient zu erwarten ist. Als allgemeine Faustregel gilt, dass jede Pathologie der Alveolar-Kapillaren-Einheit zu einem hohen A-a-Gradienten führt. Die folgende Tabelle enthält die verschiedenen Krankheitszustände, die Hypoxämie verursachen.

Weil A-a Gradient angenähert wird als: (150 − 5/4(PCO
2)) – PaO
2 auf Meereshöhe und an Raumluft (0,21x(760-47) = 149.7 mmHg für den alveolären Sauerstoffpartialdruck nach Berücksichtigung des Wasserdampfs) ist die direkte mathematische Ursache für einen großen Wert, dass das Blut einen niedrigen PaO
2, einen niedrigen PaCO
2 oder beides aufweist. CO
2 wird sehr leicht in der Lunge ausgetauscht und ein niedriger PaCO
2 korreliert direkt mit einer hohen Minutenventilation; Daher zeigt ein niedriger arterieller PaCO
2 an, dass zusätzliche Atemanstrengungen zur Sauerstoffversorgung des Blutes verwendet werden. Ein niedriger PaO
2 zeigt an, dass die aktuelle Minutenventilation des Patienten (ob hoch oder normal) nicht ausreicht, um eine ausreichende Sauerstoffdiffusion in das Blut zu ermöglichen. Daher zeigt der A-a-Gradient im Wesentlichen eine hohe Atemanstrengung (niedriger arterieller PaCO
2) im Verhältnis zum erreichten Sauerstoffgehalt (arterieller PaO
2). Ein hoher A-a-Gradient könnte darauf hindeuten, dass ein Patient schwer atmet, um eine normale Sauerstoffversorgung zu erreichen, ein Patient normal atmet und eine niedrige Sauerstoffversorgung erreicht, oder ein Patient schwer atmet und immer noch keine normale Sauerstoffversorgung erreicht.

Wenn der Sauerstoffmangel proportional zur geringen Atemanstrengung ist, wird der A–a-Gradient nicht erhöht; eine gesunde Person, die hypoventiliert, hätte Hypoxie, aber einen normalen A–a-Gradienten. Bei einem extremen, hohen CO
2-Gehalt durch Hypoventilation kann ein vorhandener hoher A–a-Gradient maskiert werden. Dieses mathematische Artefakt macht A-a-Gradienten klinisch nützlicher bei der Einstellung der Hyperventilation.