年齢とともに下がるのはPaO2だけ―血液ガスで読み解く「肺の老化」

動脈血ガス分析の項目のうち、健康な人でも年齢とともに基準値が変わっていくものを選ぶ問題である。 動脈血ガス分析で得られる主な指標は、酸塩基平衡に関わるもの（pH、PaCO2、HCO3－、BE）と、酸素化に関わるもの（PaO2、SaO2など）の二つに大きく分けられる。 酸塩基平衡の指標は、生体のホメオスタシス（恒常性）の中心として、肺（CO2の排出）と腎臓（HCO3－の再吸収・酸の排泄）によって厳密に一定範囲へ保たれている。したがって、病的状態がなければ高齢になっても基準範囲は変わらない。 一方、酸素化の指標であるPaO2（動脈血酸素分圧）は、肺の構造的な老化の影響を直接受ける。加齢によって肺の弾性収縮力が低下し、クロージングボリューム（呼気時に末梢気道が閉じ始める肺気量）が増えると、安静換気の範囲内でも下肺野の末梢気道が閉塞しやすくなる。その結果、換気が乏しいのに血流は保たれている肺胞が増え、換気血流比の不均等が生じる。さらに肺胞壁の減少による拡散能の低下も加わり、肺胞気-動脈血酸素分圧較差（A-aDO2）が開大してPaO2は低下する。 これに対しPaCO2は、CO2の拡散能が酸素の約20倍と高く、また換気量の調節によってすぐに補正されるため、加齢の影響をほとんど受けない。 よって、老化によって変化するのはPaO2である。

動脈血ガス分析の主な基準値（成人）

pH 7.35～7.45、PaCO2 35～45 Torr、HCO3－ 22～26 mEq/L、BE 0±2 mEq/L、PaO2 80～100 Torr（若年者ではより高い）、SaO2 95%以上。

加齢に伴う呼吸機能の変化

・肺の弾性収縮力の低下（肺コンプライアンスの増大） ・胸郭のコンプライアンス低下、呼吸筋力の低下 ・残気量（RV）、機能的残気量（FRC）、クロージングボリュームの増加 ・肺活量（VC）、1秒量（FEV1）、1秒率の低下 ・全肺気量（TLC）はほぼ不変 ・肺拡散能（DLCO）の低下 ・A-aDO2の開大とPaO2の低下（PaCO2、pHは不変）

A-aDO2（肺胞気-動脈血酸素分圧較差）

室内気吸入時の基準は若年者で10 Torr以下程度だが、年齢とともに大きくなり、高齢者では20 Torr前後まで生理的に開大しうる。A-aDO2の開大は、換気血流比不均等、拡散障害、シャントのいずれかを示す。

PaCO2が変化しにくい理由

CO2は拡散能が高く、また換気量の増減で速やかに是正される。換気血流比不均等で一部の肺胞の換気が悪くても、他の肺胞の換気を増やせば排出を補えるが、酸素はヘモグロビンの酸素解離曲線が上方で平坦なため、換気の良い肺胞で余分に取り込むことができず、PaO2の低下が残る。