高原和航空的呼吸生理
提要
1.随着海拔高度增加，大气压（P）降低，氧分压（PO2）降低，氧浓度（FO2）恒定为21%，体温下的饱和水蒸气压（PHO2）维持在47 mm Hg。随着海拔高度升高，饱和水蒸气压占吸入气压的比例增大；海拔10 000 m 维持海平面水平PO2需吸入100%氧；当海拔达19 000 m 后，肺泡气氧分压（PAO2）和CO2分压（PACO2）皆为0，肺泡内压等于水蒸气压，上述特点决定高海拔吸氧的方式和疗效。大气压还受纬度、季节、气候、气温等影响，实测值与公式预测值有一定差异。
2.医学上的高原概念是指海拔在3 000 m 以上，能产生明显机体生物学效应的地区。海拔升高对呼吸系统的挑战主要有四个方面：PO2进行性下降、相对湿度降低、温度下降和大气压降低，其中低氧是最大挑战。
3.急性高原反应主要是通气反应，最初表现为急性低氧反应（AHR），持续2～3 min；随后数十分钟表现为持续低氧下的通气衰减（HVD）；直至更久（数小时至数天），通气将再次增强，称为习服。低氧通气反应含有兴奋性和抑制性两方面的因素，且受其他多种因素的影响。
4.高海拔习服过程中颈动脉体反应性增强发挥核心作用，与低氧刺激密切相关，与PaCO2变化无明显关系，可能是兴奋性神经调质活动增强或抑制性神经调质活动减弱的结果。习服者的PAO2和PaO2发生明显变化，肺泡动脉血氧分压差［P（A-a）O2］减小；血红蛋白（Hb）浓度明显升高，释放氧的能力明显增强。(https://www.daowen.com)
5.不同于习服，久居高原者会出现生理上的适应性改变，称为高海拔适应，其中呼吸改变可能与胎儿出生后肺泡在持续低氧刺激下继续发育成熟有关。
6.高原疾病以慢性高山病（CMS）和急性高山病（AMS）常见，前者为病理性的慢性高原反应，慢性缺氧所致肺换气不足和过度通气是CMS 的主要发生原因，放血和转移至低海拔处是主要治疗手段；后者为病理性的急性高原反应，其发生与海拔高度（尤其是睡眠时的海拔高度）、海拔上升速度及体力劳动强度有关，需采取综合治疗措施。高原肺水肿（HAPE）和脑水肿是严重高原疾病，发生率低，但后果严重，积极治疗可取得较好的效果。对任何形式的严重AMS或其他高原疾病而言，吸氧和降低海拔高度皆是必要的；轻度AMS患者暂时停止体力活动、避免继续上升是必要的。适当药物治疗有助于促进高原疾病的恢复。
7.商务飞机一般在9 000～12 000 m 的高空飞行，低大气压和低氧分压会对人体产生严重损害，现代飞机都采用增压座舱，使舱内压和氧分压明显恢复，其座舱高度最高不超过2 400 m，对机体是安全的。除舱内低湿度外，CO2、臭氧等空气质量因素对健康人基本无影响。
随着国家经济快速发展，高原地区的生产活动和航空旅行活动日益增多，研究高海拔环境对人体生理的影响逐渐显示出重要意义。
在包裹地球大气延伸至1 000 km以外的宇宙空间，人们承受着大气给予人体的压力，其中地球表面最高。大气施加于单位面积上的压力称为大气压强，简称大气压。温度为0℃、纬度为45°海平面上的大气压称为1个标准大气压（atm），1 atm=760 mmHg=76 cmHg=1.013×105Pa=10.336 mH2O。大气压高低主要取决于海拔高低，海拔越高大气压越低；海拔越低大气压越高。在高原，随着海拔高度增加，大气压和PO2皆逐渐降低。欲估计某海拔高度大气压的数值，可参见两者关系表（表17-1），也可从国际民航组织标准大气（International Civil Aviation Organization Standard Atmosphere，ICAO Standard Atmosphere）图查得，但这些结果均未考虑纬度的影响，有一定误差；地球外围空气呈椭圆形，愈接近赤道愈厚，故在低纬度地区高海拔处实测大气压将高于估计数值，差值可达15 mm Hg以上，如在珠穆朗玛峰顶（简称珠峰顶）的实测气压比预测值高18 mm Hg。季节、气候、气温等对大气压的影响也不能忽略，若无实测数据，应对预测值进行修正。