Со мерење на вредностите на респираторните гасови (кислород и јаглероден диоксид) во артериската крв се добиваат важни податоци за функцијата на белите дробови. Хипоксемија претставува субнормална (намалена) оксигенација на артериската крв.
Вредноста на парцијалниот притисок на кислородот во крвта (Ра02) се намалува со возраста, а неговата нормална вредност во мирување изнесува 104-0,27 х возраст (год.). Хипоксемијата може да биде предизвикана од четири патофизиолошки механизми: хиповентилација, нарушување на односот вентилација/ перфузија (на пр. при артериовенски шант), ниска концентрација на кислород во атмосферскиот воздух што се вдишува (на пр. 15%, наместо нормалната концентрација од 21%) и низок парцијален притисок на кислородот во воздухот што се вдишува (на пр. на голема надморска височина). Нарушувањата на белодробната дифузија доведуваат до хипоксемија при физички напор, но ретко при мирување.
Хиповентилацијата се разликува од другите причини на хипоксемија поради зголемената вредност на парцијалниот притисок на ј аглеродниот диоксид (РаСО,). Во случаите кога алвеоларната вентилација е инсуфициентна (незадоволителна) и покрај стимулативното дејство на зголемената концентрација на јаглероден диоксид на респираторниот центар, се јавува хиперкапнија. Хиперкапнијата може да биде акутна и хронична, а најважни причини за нејзината појава се: депресија респираторниот центар (на пр. предизвикана од седативи или анестезија), абнормалности во механиката на белите дробови (на пр. тешка форма на хроничната опструктивна белодробна болест ХОББ) или инсуфициентна вентилаторна пумпа (на пр. при слабост на респираторните мускули). Третманот на хиперкапнијата се состои во одржување на нормална белодробна вентилација.
Нарушениот однос вентилација/перфузија (уепИ1аИоп-регб1бтп ппбта1:сћ) е најчеста причина за хипоксемија. Крвта што минува низ хиповентилираните алвеоли (низок однос вентилација/перфузија, односно низок У/С) однос) недоволно се оксигенира и како таква преку левото срце се внесува во системската циркулација. Поради сигмоидниот облик на кривата на дисоцијација на оксихемоглобинот, подобро вентилираните алвеоли не можат да ја супституираат недоволната функција на слабо вентилираните алвеоли што резултира со хипоксемија. Кај најголем број опструктивни и рестриктивни болести на белите дробови хипоксемијата е предизвикана со овој механизам.
Многу ниски вредности на односот вентилација/ перфузија се јавуваат при постоење на десно-лев шант кој може да биде интрапулмонален (на пр. артериовенски малформации) или екстрапулмонален (на пр. дефект на мегукоморниот септум). Хипоксемијата што настанува на овој начин не може да се коригира со примање на кислород (оксигенотерапија). Во случаите на наод на хипоксемија што не е придружен со Рдг промени, треба да се помисли на абнормалности на белодробните крвни садови.
Нарушувањата во белодробната дифузија се јавуваат поради деструкција на белодробната капиларна мрежа, брзо минување на неоксигенираната крв и нејзина незадоволителна оксигенација. Хипоксемијата што настанува на овој начин се влошува при физички напор и се коригира со оксигенотерапија.
Хиперкапнијата се дефинира со вредноста на РаС02 повисока од 44 ттН§. Хиперкапнија може да се јави и како компензаторен механизам при метаболичка алкалоза во случаите кога нема болест на белите дробови. Во овие случаи вредноста на рН во артериската крв е висока (алкален рН). Примарно зголемување на вредностите на РаС02, како што е кажано погоре, се јавува поради депресија на респираторниот центар, нарушена респираторна механика или слабост на респираторните мускули.