動脈血酸素分圧(PaO2)の正常値とその意味は?
酸素分圧とは?
酸素分圧は、大気中や血液中に含まれる酸素の量を示す指標です。
酸素は気体であり、1個、2個と数えにくいため、「分圧」という言葉で表現されます。
普段生活している大気圧下には、窒素や二酸化炭素などさまざまな気体が存在しています。
その中で酸素として分けられた部分を酸素分圧と呼びます。
大気中の酸素分圧
私たちは大気圧と呼ばれる760mmHgの気圧の中で生活しています。
空気中の酸素の濃度は21%なので、
以下の計算から、私たちの身の回りにある空気中には160mmHgの酸素分圧が存在していると考えます。
760mmHg × 21% = 160mmHg
例えば、富士山に登ると「酸素が薄い」と思ってしまいますよね。
しかし、これは山頂の酸素が薄い(酸素濃度が低い)のではなく、山の高所は気圧が低い(760mmHg未満)ので、酸素分圧も低く計算され、「酸素が薄い」と感じてしまうのです。
酸素の濃度は山の頂上でも地上でも同じ21%です。
吸入気酸素分圧
吸入気とは吸い込んでいる空気、気道内にある空気のことです。
私たちは呼吸運動として息を吸い込むと、その空気は体温の温度まで加温されます。
空気は37℃まで温まると、47mmHgの飽和水蒸気圧となります。
呼吸生理では上気道で加温加湿されることを前提とするので、大気圧の760mmHgからこの47mmHgを引いて計算します。
(760mmHg - 47mmHg)× 21% = 150mmHg

肺胞気酸素分圧
吸い込んでいる空気の酸素分圧(吸入気酸素分圧)は150mmHgでした。
吸い込んだ空気は次に肺胞まで届けられます。
肺胞の中まで到達した空気の酸素分圧は肺胞気酸素分圧と言います。
肺胞の中には体から排泄すべき二酸化炭素が、正常値では40mmHgほど存在します。
届けられた150mmHgの酸素分圧は40mmHgの二酸化炭素分圧によって押し出されてしまいます。
つまり肺胞の中には、110mmHgの酸肺胞気酸素分圧は、肺胞内の酸素が体から排泄すべき二酸化炭素によって押し出されている状態を示します。
正常な肺胞気酸素分圧は約110mmHgです。
この値は、肺胞から動脈血内に移動する際の酸素供給を示しています。
肺胞内から、動脈血に移動する際のロス(約10Torr)を引いて動脈血酸素分圧(PaO2)は約100Torrです。