氧分壓, 氧飽和度, 含氧量

在 "高山缺氧 容易出現幻覺錯覺" 這則新聞中, 記者寫 "在一千五百公尺山上，人動脈血液的含氧量只剩七成" 這句話有誤, 應不是高偉峰醫師的原意. 氧分壓, 氧飽和度, 含氧量三者意義不同, 有必要解釋一下: 先談 "血氧飽和度". 一分子血紅素最多可以攜帶兩分子氧, 如果血中每五十個血紅素都攜帶了一百個氧分子, 那麼, 血氧飽和度就是百分之百. 如果只攜帶了七十個氧分子, 飽和度就是百分之七十. 餘類推. 再談 "氧分壓". 肺泡腔中的氣體總壓力是氧, 氮, 水蒸氣, 二氧化碳等的總和. 其中氧的壓力叫作氧的分壓. 血液流過肺泡微血管時, 肺泡腔的氧會進入血中. 設想一滴血流入肺泡微血管, 肺泡腔的氧會開始進入這滴血中, 若這滴血停留在肺泡微血管的時間夠久, 肺泡腔的氧不會無止境一直進入這滴血, 而會停止, 這時候稱作達成平衡, 也就是肺泡腔的氣體與微血管內的血液之間氧濃度的平衡. 達成平衡時, 肺泡微血管的血氧飽和度不一定是百分之百. 可以想見的, 肺泡腔的氧分壓越大, 越能提高血中氧飽和度. 當達成平衡時, 把肺泡腔的氧分壓也稱作血液裡面的氧分壓. 也可以想見的, 氧分壓與氧飽和度雖然是正相關, 卻不是成正比. 因為氧分壓在 105 mmHg 時, 氧飽和度就接近百分之百, 若在海平面吸氧氣, 肺泡腔氧分壓可以提高到 200 mmHg 以上, 這時候氧飽和度也頂多是百分之百. 若海平面大氣壓是 760 mmHg, 這時候健康人肺泡氧分壓大約是 103 mmHg. 同樣氣象條件下, 在海拔 1500 m 處, 肺泡氧分壓大約是 72 mmHg. 所以, 在海拔一千五百公尺處動脈 "氧分壓" 大約只剩七成, 但, 這時候氧飽和度大約是 95.6%. 什麼是含氧量? 就是一西西血液裡含幾克的氧. 如果有兩個人, 一個貧血, 另一個沒有貧血. 貧血的這位每一百西西血中有 7 克血紅素, 沒有貧血的那位一百西西血液裡面有 14 克血紅素. 這兩個人都在海平面, 都沒有心肺疾病, 他們兩人的動脈血氧飽和度都接近百分之百, 也就是, 每一分子血紅素都帶足了兩分子氧, 那麼, 這位貧血的人的動脈血含氧量只有另一個人的一半.

(在讀書會那一欄談到相關議題, 有必要將這些名詞說明清楚, 所以再將此題目拉出來) 氧分壓, 氧飽和度, 含氧量, 氧釋放量, 缺氧, 貧血, 缺血, 無氧呼吸, 氧債, 缺氧壞死 以上這些令人頭暈缺氧的名詞其實沒什麼了不起, 只需說清楚講明白. 含氧量就是每西西血液含多少氧分子. 動脈的含氧量 減去 局部小靜脈的含氧量, 再乘以血流量, 就是該局部組織所吸收掉的氧, 也就是氧釋放量. 如果局部組織細胞對氧的需求大於氧釋放量, 可稱之為 缺氧. 缺氧不一定使細胞受損, 例如肌肉細胞可進行無氧呼吸, 也就是把葡萄糖分解成丙酮酸, 這過程不需要氧, 但能產生少量能量, 度過暫時的缺氧. 丙酮酸可進一步轉成乳酸, 這就是一般熟知的激烈運動後肌肉會有乳酸堆積的現象. 事後, 氧充足時可以用氧處理乳酸, 也就是還了 "氧債". 如果缺氧太厲害導致細胞死亡, 那就是缺氧壞死囉. 如果血液中氧濃度不一定有問題, 但動脈狹窄或阻塞, 因血流量不足導致氧釋放量不足而組織細胞受損, 稱之為 缺血. 貧血是每西西血液所含的血紅素量低於大部分正常人的數值. 血紅素主要功能是運送氧氣. 一分子血紅素最多可攜帶的氧分子數量是固定的(兩個吧). 如果每分子血紅素都攜滿了氧, 就稱 氧飽和度 達百分之百. 理所當然的, 氧飽和度不可能超過百分之百. 若一個人動脈血已經達百分之百氧飽和度, 那麼他再吸更多更濃的氧氣也不會提升其動脈血氧飽和度與氧含量. 氧含量就等於每西西血所含血紅素的量(乘以每分子血紅素可攜帶兩個氧) 再乘以 氧飽和度. 所以, 相同氧飽和度時, 貧血者氧含量較少, 但貧血者可以藉由增加血流量來補足所需的氧釋放量。全身的血流量稱為心輸出量，等於每次心臟收縮所汲出的血液體積乘以每分鐘心跳速率。 氣體壓力在一般我們生活環境情況下, 與單位體積內所含氣體分子數成正比, 而不管氣體分子的種類 (另外也跟絕對溫度成正比), 此稱"理想氣體性質". 因此, 氧, 氮, 二氧化碳, 水蒸氣, 這些氣體混合時, 總壓力可以由全部氣體的分子數除以體積來計算, 而, 其中氧或其他種氣體對壓力的貢獻, 也可以用氧或其他種氣體的分子數除以全部體積來計算. 個別氣體計算出來的壓力稱為 "分壓", 而且, 個別分壓加起來會剛好等於總壓力. 氣體多少會溶解一點於水溶液(例如血液)中. 血紅素對氧有很大親和力, 大大增加氧在血液中的溶解度. 氣體分子溶解於液體時, 氣體分子一方面從氣體的一方進入液體中, 一方面液體中的氣體分子也會離開液體而回到氣體中. 一開始如果液體中不含那氣體分子, 必然氣體分子只會單方向從氣體進入液體, 而且如果氣體中的該分子濃度越高, 越會爭先恐後地往液體跑進去. 氣體中分子濃度越高也就分壓越大(見前段理想氣體性質), 所以分壓越大則溶解於液體中的量越大. 當液體中該氣體分子越來越多, 則從液體中又跳回到氣體中的該種分子也就越多, 慢慢地, 從氣體溶解入液體的速率與從液體中逃逸回到氣體的速率達到相等, 這時候液體內該分子的濃度達到穩定不再增減, 就稱作 "達成平衡". 達成平衡時, 液體中該分子的濃度與氣體中該分子的分壓有一定的關係. 達成平衡時, "定義" 液體中該氣體分子的分壓就等於該氣體分子於氣體中的分壓. 肺泡腔中的氧分壓就與肺泡微血管中的血紅素的氧飽和度有決定性關係. 影響氧飽和度的因素還有: 溫度, 酸鹼度, 與某些物質濃度; 但這些的重要性遠遠比不上氧分壓.

啊 那我在西藏看到的相關報導都說”拉薩含氧量只有海平面的68％” 這是錯的囉 那請問文政要如何說才正確呢？ 是應該說”拉薩氧飽和度只有海平面的68％”嗎？ 我就是血紅素量過低的人 但我在西藏適應良好 除了爬山時 有時會喘得很厲害 （慢慢走就沒事了） 藏族朋友速度比我快很多 但臉不紅氣不喘，如履平地 這麼說就是他們血液中的氧含量很高囉 　　BB

ＢＢ學姊： 請參考讀書會那一欄：　http://www.mountain.org.tw/WebBBS/Message/One.aspx?MessageID=14896 在海拔3000米, 大氣壓大約是海平面的68%. 所以只能說, 拉薩的大氣壓大約是海平面的68%(或更少). 肺泡氧分壓或動脈血氧飽和度則受動脈血的二氧化碳分壓影響很大, 每個人不同; 二氧化碳分壓則由通氣量是否增加決定; 通氣量是否增加則是高度適應的最重要一環. 除了二氧化碳之外, 還有別的因素影響血氧飽和度, 例如休息還是運動, 是否發生肺水腫, 這些會影響氧從肺泡擴散進入微血管的平衡是否達成. 貧血不影響氧飽和度, 但需提高心輸出量以補足氧釋放量, 所以貧血者心臟負擔增加. 高海拔民族的高度適應可能有很多方面與低海拔民族的高度適應不很一樣, 這...比較難, 我所知甚少.

藏族也會出現高山症的. 去年去卓奧友峰攀登時, 在入山的村子老定日雇請一位當地的年輕人邊巴, 當廚師的助手. 邊巴常年在海拔4300m.氣候乾冷的老定日生活, 刻苦耐勞的特質很突出, 所以在5700m的前進營, 凡是粗重的背水等工作, 都能勝任. 而他也沒有睡袋.睡墊, 是鋪毯子.蓋毯子睡的. 原本以為邊巴平常生活的海拔最高.生活最刻苦, 會是隊伍中最能適應高海拔的人. 不過有兩次邊巴幫忙運送物資到6400m的一號營地, 當天回來後卻頭痛.嘔吐, 給他吃了一顆單木斯, 休息後好轉. 看到邊巴有高山症.而台灣隊員卻沒有高山症, 讓我覺得很意外. 有可能他背太重了, 導致高山症, 而台灣隊員背得輕.分兩次才上到一號營, 就沒有高山症.