El gradiente A–a es útil para determinar la fuente de hipoxemia. La medición ayuda a aislar la ubicación del problema, ya sea intrapulmonar (dentro de los pulmones) o extrapulmonar (en otra parte del cuerpo).

Un gradiente A–a normal para un adulto joven no fumador que respira aire, está entre 5-10 mmHg. Normalmente, el gradiente A–a aumenta con la edad. Por cada década que una persona ha vivido, se espera que su gradiente A–a aumente en 1 mmHg. Una estimación conservadora del gradiente A–a normal es / 4. Por lo tanto, un niño de 40 años debe tener un gradiente A-a de alrededor de 12,5 mmHg. El valor calculado para el gradiente A-a de un paciente puede evaluar si su hipoxia se debe a la disfunción de la unidad alveolar-capilar, para la cual se elevará, o debido a otra razón, en la que el gradiente A-a será igual o inferior al valor calculado utilizando la ecuación anterior.

Un gradiente A–a anormalmente aumentado sugiere un defecto en la difusión, desajuste V / Q o derivación de derecha a izquierda.

El gradiente A-a tiene utilidad clínica en pacientes con hipoxemia de etiología indeterminada. El gradiente A-a se puede desglosar categóricamente como elevado o normal. Las causas de hipoxemia caerán en cualquiera de las categorías. Para comprender mejor qué etiologías de la hipoxemia corresponden a cualquiera de las categorías, podemos usar una analogía simple. Piense en el viaje del oxígeno a través del cuerpo como en un río. El sistema respiratorio servirá como la primera parte del río. Luego imagine una cascada desde ese punto que conduce a la segunda parte del río. La cascada representa las paredes alveolares y capilares, y la segunda parte del río representa el sistema arterial. El río desemboca en un lago, que puede representar una perfusión de órganos terminales. El gradiente A-a ayuda a determinar dónde hay obstrucción del flujo.

Por ejemplo, considere la hipoventilación. Los pacientes pueden presentar hipoventilación por una variedad de razones; algunas incluyen depresión del SNC, enfermedades neuromusculares como la miastenia gravis, elasticidad torácica deficiente como se ve en la cifoescoliosis o en pacientes con fracturas vertebrales, y muchas otras. Los pacientes con ventilación deficiente carecen de tensión de oxígeno en todo el sistema arterial, además del sistema respiratorio. Por lo tanto, el río tendrá un flujo disminuido en ambas partes. Dado que tanto la «A» como la «a» disminuyen en concierto, el gradiente entre los dos permanecerá en los límites normales (aunque ambos valores disminuyan). Por lo tanto, los pacientes con hipoxemia debido a hipoventilación tendrán un gradiente A-a dentro de los límites normales.

Ahora consideremos la neumonía. Los pacientes con neumonía tienen una barrera física dentro de los alvéolos, que limita la difusión de oxígeno en los capilares. Sin embargo, estos pacientes pueden ventilar (a diferencia del paciente con hipoventilación), lo que resultará en un tracto respiratorio bien oxigenado (A) con poca difusión de oxígeno a través de la unidad alveolar-capilar y, por lo tanto, menores niveles de oxígeno en la sangre arterial (a). La obstrucción, en este caso, ocurriría en la cascada en nuestro ejemplo, limitando el flujo de agua solo a través de la segunda parte del río. Por lo tanto, los pacientes con hipoxemia debido a neumonía tendrán un gradiente A-a inadecuadamente elevado (debido a una «A» normal y una «a»baja).

Aplicar esta analogía a diferentes causas de hipoxemia debería ayudar a razonar si esperar un gradiente A-a elevado o normal. Como regla general, cualquier patología de la unidad alveolar-capilar resultará en un gradiente A-a alto. La siguiente tabla muestra los diferentes estados de la enfermedad que causan hipoxemia.

Porque el gradiente A–a se aproxima como: (150-5/4 (PCO
2)) – PaO
2 a nivel del mar y en el aire de la habitación (0,21 x(760-47) = 149.7 mmHg para la presión parcial de oxígeno alveolar, después de contabilizar el vapor de agua), la causa matemática directa de un valor grande es que la sangre tiene un PaO
2 bajo, un PaCO
2 bajo, o ambos. El CO
2 se intercambia muy fácilmente en los pulmones y un nivel bajo de PaCO
2 se correlaciona directamente con una ventilación de minutos altos; por lo tanto, un nivel bajo de PaCO
2 arterial indica que se está utilizando un esfuerzo respiratorio adicional para oxigenar la sangre. Un PaO bajo
2 indica que la ventilación minúscula actual del paciente (ya sea alta o normal) no es suficiente para permitir la difusión adecuada de oxígeno en la sangre. Por lo tanto, el gradiente A–a demuestra esencialmente un alto esfuerzo respiratorio (bajo PaCO arterial
2) en relación con el nivel alcanzado de oxigenación (PaO arterial
2). Un gradiente A–a alto podría indicar que un paciente respira con dificultad para lograr una oxigenación normal, un paciente respira normalmente y alcanza una baja oxigenación, o un paciente respira con dificultad y aún no logra lograr una oxigenación normal.

Si la falta de oxigenación es proporcional al bajo esfuerzo respiratorio, entonces el gradiente A–a no aumenta; una persona sana hipoventilada tendría hipoxia, pero un gradiente A–a normal. En un extremo, los niveles altos de CO
2 de la hipoventilación pueden enmascarar un gradiente A–a alto existente. Este artefacto matemático hace que el gradiente A–a sea más útil clínicamente en el contexto de la hiperventilación.