Καταστάσεις που συνοδεύονται με μείωση της κυψελιδικής μερικής πιέσεως O2 συνεπάγονται ελάττωση της PaO2 και του αρτηριακού κορεσμού της Hb, με αποτέλεσμα μείωση της περιεκτικότητας O2 στο αρτηριακό αίμα κι ελάττωση της ιστικής αποδόσεως O2. Η χαμηλή PΑO2 (κυψελιδική υποξία) προκαλεί αντανακλαστική πνευμονική αγγειοσύσπαση, που συνεπάγεται αναστρέψιμη πνευμονική υπέρταση, δυσλειτουργία της δεξιάς κοιλίας και μείωση της καρδιακής εξωθήσεως. Χαμηλή PΑO2 παρατηρείται στις επόμενες καταστάσεις:
[α] υποαερισμός (à1303)
[β] παραμονή σε μεγάλο υψόμετρο.
[γ] εισπνοή μίγματος χαμηλής περιεκτικότητας Ο2 (à534 ).
Υπολογισμός της PΑΟ2. Για την καλύτερη κατανόηση των κλινικών διακυμάνσεων της PαΟ2, είναι αναγκαίο να εκτιμηθεί ποσοτικά η PAO2 αλλά αυτό δεν μπορεί να προσεγγιστεί εύκολα, με βάση την εξίσωση {4}, επειδή δεν μπορούν μα τρηθούν ευχερώς ούτε o V̇A ούτε η V̇O2. Εντούτοις, επειδή η παραγωγή CO2 είναι το μεταβολικό απράγωγο της καταναλώσεως O2, οι ποσότητες V̇CO2 και V̇O2 συνδέονται στενά μεταξύ τους και ο λόγος V̇CO2/V̇O2 ονομάζεται δείκτης αναπνευστικής ανταλλαγής ή αναπνευστικό ισοδύναμο, R. Εάν οι τιμές των παραμέτρων αυτών είναι ίσες, τότε το R είναι 1, οι λύσεις της εξισώσεων 4 και 3 είναι ταυτόσημες, η μείωση της PO2 από τον εισπνεόμενο στον κυψελιδικό αέρα είναι ακριβώς η ίδια, όπως η αύξηση της PCO2 από το 0 μέχρι την κυψελιδική τιμή του. Με ένα R=0.8, που είναι και συνηθέστερο, η κατανάλωση 5 μορίων Ο2 απολήγει στην απραγωγή 4 μορίων CO2, ώστε, στους πνεύμονες, η προσθήκη CO2 σε επίπεδο 40 mmHg στον κυψελιδικό χώρο, συνδέεται με μια PAO2 50 mmHg απαγόμενου οξυγόνου από τον εισπνεόμενο αέρα. Δηλαδή ισχύει: PAO2=PiO2-(PACO2/R) {1} Επειδή η ευχερώς μετρούμενη PaCO2 κείται πλησίον της, μη δυνάμενης να μετρηθεί, PACO2, μπορεί να γίνει η μεταξύ τουw αντικατάσταση, ώστε η {1} γίνεται:
PAO2 =PiO2-(PaCO2/R) -εξίσωση κυψελιδικού αέρα {2}.
Για τυπικές, φυσιολογικές τιμές, R=0.8, PiO2=0.21(760-47) και PaCO2 =40 η PAO2 προκύπ[τει να είναι ~ 100 mmHg.
Η εξίσωση κυψελιδικού αέρα, συχνά παρερμηνεύεται ως ένδειξη ότι το εισπνεόμενο Ο2 αντικαθίσταται από το παραγόμενο CO2 στις κυψελίδες. Αυτό δεν είναι ορθό, επειδή η απαγωγή του Ο2 από τον εισπνεόμενο αέρα και η προσθήκη του CO2, εξελίσσονται ως ανεξάρτητες λειτορυγίες στον πνεύμονα, αλλ΄επειδή το αναπνευστικό πηλίκο στους ιστούς είναι τυπικά 0.8-1.0, η απαγωγή του Ο2 από το εισπνεόμενο αέρα, προς το αίμα, είναι πε΄ριπου ίση με την αύξηση του CO2. Η κατάλληλη ερμηνεία των πιέσεων των αερίων στο αρτηριακό αίμα, 'διέρχεται' μέσα από την αντίληψη της εξισώσεως του κυψελιδικού αέρα. Αυτό βοηθάει, π.χ., για την ερμηνεία του γεγονότος ότι η χαμηλκή PaO2 εξηγείται με όρους υποαερισμού ή εάν η PaO2 είναι αντίστοιχη με την FiO2. Στον επόμενο πίνακα, καταχωρούνται παραδείγματα της χρήσεως της εξισώσεως του κυψελιδικού αέρα. Το ποσόν του αερισμού, του σχετικού με τις μεταβολικές ανάγκες του οργανισμού επηρεάζει σημαντικά την PAO2 που διατίθεται για την εξισόρρόπηση με το τριχοειδικό αίμα. Η PAO2 που υπολογίζεται με την εξίσωση του κυψελιδικού αέρα, που εκτείνεται από 70-125 mmHg στα παραδείγματα του πίνακα, είναι σε σημαντικό βαθμό, θεωρητική για τις περισσότερες κυψελίδες, αλλά δεν αποκλείεται, κάποιες περιοχές του πνεύμονος να έχουν μεγαλύτερες ή μικρότερες τιμές.