Alveoläre Gasgleichung

Die Alveoläre Gasgleichung erlaubt es, den Sauerstoffpartialdruck in den Alveolen der Lunge (p_AO₂) zu errechnen. Dieser wiederum ist erforderlich für die Berechnung der Alveolo-arteriellen Sauerstoffdruckdifferenz oder der Größe des Rechts-Links-Shunts, beides klinisch interessante Maßzahlen. Da man keine Gasproben aus den Alveolen entnehmen kann, um den Sauerstoffpartialdruck direkt zu messen, muss man ihn indirekt errechnen. Erstmals beschrieben wurde diese Art der Berechnung 1946.

Voraussetzungen

Die Gleichung beruht auf folgenden Annahmen:

• Das eingeatmete Gas enthält kein Kohlendioxid (CO₂).
• Stickstoff (und alle anderen Gase außer Sauerstoff) stehen im Gleichgewicht mit ihrem gelösten Anteil im Blut.
• Die eingeatmeten und alveolären Gase folgen der idealen Gasgleichung.
• Das Kohlendioxid (CO₂) im Alveolargas steht im Gleichgewicht mit dem arteriellen Blut, d. h. die Partialdrücke in der Alveole und im arteriellen Blut sind gleich.
• Die alveoläre Luft ist gesättigt mit Wasserdampf.

Gleichung

$p_{A}O_{2}=F_{I}O_{2}(P_{ATM}-pH_{2}O)-{\frac {p_{a}CO_{2}(1-F_{I}O_{2}(1-RQ))}{RQ}}$

Wenn F_IO₂ klein ist, oder genauer wenn $F_{I}O_{2}(1-RQ)\ll 1$, dann kann die Gleichung so vereinfacht werden:

$p_{A}O_{2}\approx F_{I}O_{2}(P_{ATM}-pH_{2}O)-{\frac {p_{a}CO_{2}}{RQ}}$

Größe	Beschreibung	Beispielwert
pAO2	Der alveoläre Sauerstoffpartialdruck (pO2)	107 mmHg (14,2 kPa)
FIO2	Der Sauerstoffanteil des Einatemgases	0,21
PATM	Der herrschende Luftdruck	760 mmHg (101 kPa)
pH2O	Der Wasserdampfdruck bei Körpertemperatur	47 mmHg (6,25 kPa)
paCO2	Der Kohlendioxidpartialdruck im arteriellen Blut (pCO2)	40 mmHg (5,33 kPa)
RQ	Der respiratorische Quotient	0,8

(Beispielwerte für Luft in Meereshöhe bei 37 °C.)

Weblinks

• Free interactive model of the simplified and complete versions of the alveolar gas equation (AGE)
• S. Cruickshank, N. Hirschauer: The alveolar gas equation in Continuing Education in Anaesthesia, Critical Care & Pain, Volume 4 Number 1 2004