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Formule physiologique Pneumologie · Gaz du sang

Gradient alvéolo-artériel en oxygène

Hypoventilation ou atteinte de l'échangeur ? · la normale augmente avec l'âge

Repère usuel

Normale ≈ âge/4 + 4 mmHg
en air ambiant · ~9 à 20 ans, ~24 à 80 ans

Gradient alvéolo-artériel en oxygène : différence entre la pression alvéolaire calculée et la pression artérielle mesurée. Distingue une hypoxémie par hypoventilation d'une hypoxémie par atteinte de l'échangeur pulmonaire.

Source · PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

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Gaz du sang

3 + 2
Pression artérielle en oxygène, sur les gaz du sang. C'est la valeur MESURÉE, que l'on compare à la valeur alvéolaire calculée.
mmHg
Pression artérielle en gaz carbonique, sur le même prélèvement. Elle entre dans l'équation des gaz alvéolaires divisée par le quotient respiratoire (0,8). À lire avec le gradient : normale + hypercapnie signe l'hypoventilation.
mmHg
Fraction inspirée d'oxygène. 0,21 en air ambiant. Attention : le repère de normale ajusté sur l'âge n'a été établi qu'en air ambiant.
—
Sert uniquement à situer le gradient par rapport à sa normale, qui augmente avec l'âge (repère usuel ≈ âge/4 + 4 mmHg). Sans l'âge, le gradient est calculé mais non interprété.
ans
Facultatif. 760 mmHg au niveau de la mer, valeur retenue par défaut. En altitude, la renseigner : sans elle, la pression alvéolaire calculée est surestimée.
mmHg
Pression alvéolaire · PAO₂
— mmHg
Normale pour l'âge
—
GRADIENT A-A · LIVE
— EN ATTENTE DE DONNÉES —

Corriger les valeurs hors plage

Gradient A-a
— mmHg
—
0normale×2×3
NormalAugmentéTrès augmenté
Interprétation

—

AFFICHER LE CALCUL DÉTAILLÉ
—
AVERTISSEMENT CONTEXTUEL

—

Méthode · 01

Le poumon est-il en cause ?

Devant une hypoxémie, la PaO₂ dit « de combien », jamais « pourquoi ». Le gradient répond à la seule question qui change la conduite dans la minute : l'échangeur pulmonaire fonctionne-t-il ? S'il est normal, le poumon fait son travail — l'hypoxémie vient d'une hypoventilation, et l'on cherche un surdosage en morphiniques, une atteinte neuromusculaire, une obstruction haute. S'il est élargi, l'échangeur est en cause : shunt, effet shunt, trouble de la diffusion, embolie pulmonaire. Le piège est de le comparer à une valeur fixe : un gradient de 20 mmHg est pathologique à 20 ans et banal à 80.

PAO₂ = FiO₂ × (Pbaro − 47)
       − PaCO₂ / 0,8
Gradient = PAO₂ − PaO₂
Vapeur d'eau
47 mmHg
Quotient resp.
0,8
Normale
âge/4 + 4

Pourquoi utiliser ce score ?

Devant une hypoxémie, la question n'est pas seulement « de combien » mais « pourquoi ». Le gradient alvéolo-artériel tranche entre deux mécanismes que la PaO₂ seule confond : si le gradient est normal, le poumon fait son travail et l'hypoxémie vient d'ailleurs — hypoventilation, surdosage en morphiniques, atteinte neuromusculaire, altitude. S'il est élevé, l'échangeur est en cause : shunt, effet shunt, trouble de la diffusion, embolie pulmonaire. Ce raisonnement change la conduite immédiate, et il ne coûte qu'un gaz du sang déjà prélevé.

Limites & Pièges cliniques 4
Le gradient normal augmente avec l'âge

Un gradient de 20 mmHg est pathologique à 20 ans et banal à 80. Le comparer à une valeur fixe est l'erreur classique : le repère usuel est d'environ âge/4 + 4 mmHg en air ambiant. Sans cet ajustement, on surdiagnostique chez le sujet âgé.

Le repère d'âge vaut en AIR AMBIANT

La valeur de référence ajustée sur l'âge a été établie en air ambiant. Sous oxygène, le gradient augmente physiologiquement et ce repère ne s'applique plus tel quel : l'interprétation devient qualitative.

Ne pas confondre avec le rapport PaO₂/FiO₂

Le gradient répond à « l'échangeur est-il en cause ? », le rapport PaO₂/FiO₂ à « quelle est la gravité de l'atteinte ? ». Les deux se calculent sur le même gaz du sang mais ne servent pas à la même question.

Constantes du calcul

Pression barométrique 760 mmHg au niveau de la mer, pression de vapeur d'eau 47 mmHg à 37 °C et à saturation, quotient respiratoire 0,8. En altitude, corriger la pression barométrique.

Référence

Équation des gaz alvéolaires : PAO₂ = FiO₂ × (Pbaro − PH₂O) − PaCO₂ / R. Relation de physiologie respiratoire classique, sans article princeps.

L'équation des gaz alvéolaires est une relation de physiologie respiratoire, sans article princeps unique — même statut que la pression artérielle moyenne ou la surface valvulaire déjà en ligne. Aucun PMID n'est donc avancé : celui de la revue de Leach et Treacher (Thorax 2002;57:170-7, PMID 11828050) appartient au calculateur du contenu artério-veineux en oxygène, et emprunter la référence d'un autre calculateur serait une attribution abusive. Le repère de normale ajusté sur l'âge (âge/4 + 4) est une valeur usuelle d'enseignement, présentée comme telle et non comme un seuil publié.

Référence documentaire
Formule de référence PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE
Interprétation des résultats 3
Normal Gradient normal ≤ normale pour l'âge L'échangeur pulmonaire fonctionne. Si le patient est hypoxémique, la cause est ailleurs : hypoventilation alvéolaire (surdosage en morphiniques ou benzodiazépines, atteinte neuromusculaire, obstruction des voies aériennes supérieures) ou baisse de la pression inspirée en oxygène, comme en altitude. Vérifier la PaCO₂ : elle est alors élevée.
Augmenté Gradient augmenté Jusqu'à 2 × la normale L'échangeur pulmonaire est en cause. Rechercher un effet shunt (pneumopathie, œdème pulmonaire, atélectasie), un trouble de la diffusion ou une inégalité des rapports ventilation-perfusion. L'embolie pulmonaire élève typiquement le gradient avec une PaCO₂ basse.
Très augmenté Gradient très augmenté > 2 × la normale Atteinte sévère de l'échangeur. Shunt vrai ou effet shunt massif, à évoquer devant une hypoxémie peu corrigée par l'oxygène. Imagerie thoracique et prise en charge en réanimation selon le retentissement.

Conduite à tenir

  1. 1 Lire le gradient avec la PaCO₂ : gradient normal et PaCO₂ élevée signent l'hypoventilation alvéolaire.
  2. 2 Devant un gradient élevé avec PaCO₂ basse, évoquer l'embolie pulmonaire et appliquer une règle de probabilité clinique.
  3. 3 Comparer le gradient à la normale pour l'âge, jamais à une valeur fixe : environ âge/4 + 4 mmHg en air ambiant.
  4. 4 Corriger la pression barométrique en altitude, sans quoi la pression alvéolaire calculée est surestimée.
  5. 5 Compléter par le rapport PaO₂/FiO₂ lorsque la question porte sur la gravité et non sur le mécanisme.
Questions fréquentes 5
Comment se calcule le gradient alvéolo-artériel ?
On calcule d'abord la pression alvéolaire en oxygène : PAO₂ = FiO₂ × (pression barométrique − 47) − PaCO₂ / 0,8. Le gradient est la différence PAO₂ − PaO₂ mesurée. En air ambiant au niveau de la mer : PAO₂ = 0,21 × 713 − PaCO₂ / 0,8, soit environ 150 − PaCO₂ / 0,8.
Quelle est la valeur normale du gradient ?
Elle augmente avec l'âge. Le repère d'enseignement usuel est d'environ âge/4 + 4 mmHg en air ambiant : environ 9 mmHg à 20 ans, 24 mmHg à 80 ans. C'est un ordre de grandeur, pas un seuil publié.
À quoi sert le gradient devant une hypoxémie ?
À distinguer deux mécanismes que la PaO₂ seule confond. Gradient normal : le poumon échange correctement, l'hypoxémie vient d'une hypoventilation ou d'une baisse de la pression inspirée en oxygène. Gradient élevé : l'échangeur est en cause — shunt, effet shunt, trouble de la diffusion, embolie pulmonaire.
Quelle différence avec le rapport PaO₂/FiO₂ ?
Le gradient répond à « l'échangeur pulmonaire est-il en cause ? ». Le rapport PaO₂/FiO₂ quantifie la gravité de l'atteinte de l'oxygénation et sert à classer le SDRA selon la définition de Berlin. Les deux se calculent sur le même gaz du sang, pour deux questions différentes.
Le calcul est-il valable sous oxygène ?
Le calcul reste valable si l'on connaît la FiO₂ réellement délivrée, mais le repère de normale ajusté sur l'âge a été établi en air ambiant. Sous oxygène, le gradient augmente physiologiquement et l'interprétation devient qualitative.
Publié le
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Validation Révision médicale non documentée
Source Équation des gaz alvéolaires : PAO₂ = FiO₂ × (Pbaro − PH₂O) − PaCO₂ / R
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