PO2 phế nang: phụ thuộc vào các độ cao khác nhau

Ở độ cao ngang với mặt nước biển, áp suất khí quyển là 760 mmHg; ở độ cao 3000 m, áp suất khí quyển là 523 mmHg. Sự giảm áp suất khí quyển khi đi lên cao chủ yếu do sự giảm áp suất oxy và tỉ lệ O2 giảm dưới 21% thành phần không khí. Ví dụ ở độ cao ngang với mặt nước biển, PO2 xấp xỉ 159 mmHg, còn ở độ cao 15,2 km, PO2 chỉ còn 18 mmHg.

CO2 và hơi nước làm giảm oxy phế nang

Thậm chí ở những vị trí cao, CO2 vẫn tiếp tục được trao đổi giữa mạch máu ở phổi vào trong phế nang. Thêm nữa, nước bốc hơi vào trong khí hít vào từ đường thở. Hai loại khí này làm giảm lượng O2 trong phế nang, dẫn đến giảm nồng độ O2. Áp suất hơi nước trong phế nang duy trì ở mức 47 mmHg khi nhiệt độ cơ thể bình thường và không phụ thuộc vào độ cao.

Khi lên độ cao rất lớn, áp suất CO2 trong phế nang giảm xuống dưới 40 mmHg (mặt nước biển). Con người khi thích nghi với độ cao có thể tăng thông khí lên tới 5 lần, tăng nhịp thở gây giảm PCO2 xuống dưới 7 mmHg.

Sự ảnh hưởng của áp suất hơi nước và CO2 đối với oxy phế nang. Ví dụ, áp suất khí quyển giảm từ 760 mmHg (mặt nước biển) xuống 253 mmHg (đỉnh Everest). Trong đó, áp suất của hơi nước là 47 mmHg và áp suất của các khí khác là 206 mmHg. Ở người đã thích nghi với độ cao, áp suất CO2 là 7 mmHg, các khí khác là 199 mmHg. Nếu như không có sự sử dụng oxy, 1/5 áp suất khí còn lại là của O2 và 4/5 là của N2. Suy ra, PO2 phế nang trong trường hợp này là 40 mmHg. Tuy nhiên, một phần O2 còn lại trong phế nang tiếp tục được hấp thu vào máu, nên PO2 thực trong phế nang chỉ là 35 mmHg. Vậy nên, khi lên tới đỉnh Everest, chỉ những người có khả năng thích nghi rất tốt mới có thể sống sót ở nơi có áp suất oxy rất thấp. Tuy nhiên, sự ảnh hưởng sẽ rất khác khi thở khí tinh khiết. Chúng ta sẽ cùng nhau thảo luận ở các phần tiếp theo.

PO2 phế nang ở các độ cao khác nhau

Giá trị gần đúng PO2 phế nang ở các độ cao khác nhau khi hít thở ở những người thích nghi và không thích nghi được trình bày ở cột 5, BẢNG 44-1. Ở mực nước biển, PO2 là 104 mmHg. Ở độ cao 6100 m, PO2 xuống còn 40 mmHg đối với người không thích nghi được và 53 mmHg ở người thích nghi. Sự khác biệt này là do thông khí tại phế nang của người thích nghi tăng nhiều hơn so với người không thích nghi.

Độ bão hòa oxy ở các độ cao khác nhau

SaO2 ở các độ cao khác nhau trong hai trường hợp: thở khí trời và thở oxy. Ở độ cao 3050 m so với mặt nước biển, trong hai trường hợp, SaO2 luôn duy trì 90% trở lên. Ở độ cao trên 3050 m đối với thở khí trời, SaO2 giảm nhanh chóng (đường màu xanh trên biểu đồ) và chạm ngưỡng dưới 70% ở độ cao 6100 m.

Hình. Ảnh hưởng của độ cao đến độ bão hòa oxy của động mạch khi thở khí trời và khi thở oxy nguyên chất.