高原对呼吸生理的影响

随着海拔高度增加，大气压降低，PO2降低，但FO2恒定为21%，体温下的饱和水蒸气压也维持在6.3 kPa（47 mm Hg）的恒定值。大气PO2与大气压（P）的关系为：PO2=0.21×（P-6.3）kPa 或PO2=0.21×（P-47）mm Hg。随海拔高度增高导致的氧分压降低称为低压性低氧（hypobaric hypoxia），伴饱和水蒸气压占吸入气压的比例增大，当海拔高度达19 000 m 后，PAO2和PACO2变为0，肺泡内压等于水蒸气压（表17-1）。在海拔10 000 m，维持海平面水平大气PO2需吸入100%浓度的氧气。

表17-1　海拔高度与大气压的关系

吸入低氧气体后，肺泡、动脉血、组织内陆续出现PO2降低，由肺泡至组织内呈梯度下降。在10 000 m 以下时，可通过提高吸入气氧浓度（FiO2）的方法使吸入气氧分压（PiO2）维持在与海平面相同的水平，所需FiO2=海平面PO2／（实测大气压-饱和水蒸气压）。在海拔10 000～19 000 m 的高度，即使吸入纯氧，PiO2也随海拔升高而逐渐降低；当海拔达19 000 m 后，吸入气压等于饱和水蒸气压，单纯吸氧将不起作用（表17-1）；海拔＞19 000 m 时，气压过低，组织中的水将蒸发为气体，在皮下大量聚集形成组织气肿，称为体液沸腾现象。(https://www.daowen.com)

高海拔低气压环境对人体生理的影响主要是低氧的作用；低压、低温等也有重要作用，且有明显的个体差异，后者可能是部分人吸氧时仍发生明显高原反应的主要原因。外界环境导致的人体低氧，依时间可分为急性低氧和慢性低氧，但这仅是粗略的、相对的区分，并无严格的时间界限。一般以突然施加的短时间低氧条件为急性低氧（如试验中吸入低氧气体、乘飞机到高原）；缓慢加强（如乘汽车去高原）、持续经受（久居高原）的低氧条件为慢性低氧，急性和慢性低氧的生理影响明显不同。急性低氧主要影响通气功能，持续数天还明显影响Hb的携氧功能。慢性低氧的影响则较广泛，除呼吸功能外，还涉及造血、心血管、内分泌、代谢等方面（图17-1）。

图17-1　静息时吸入气、肺泡和动脉血气中的氧分压