1. Giảm PaO2: là rối loạn khách quan quan trọng nhất, được gọi là thiếu oxy máu mạn khi PaO2 dưới 70 mmHg xảy ra trường diễn trong suốt thời kỳ bệnh ổn định. Thiếu oxy máu mạn trở nên đáng ngại từ mức PaO2 = 55 mmHg
1.1 Giảm vận chuyển oxy:
Sự vận chuyển oxy đến mô tùy thuộc vào cung lượng tim (Q) và vào sức chứa oxy của máu động mạch (CaO2).
Trong đó CaO2 lại tuỳ thuộc vào dung lượng oxy tức là vào lượng hemoglobin sử dụng được và vào độ bão hoà oxy.
Trong trường hợp thiếu oxy máu nặng (PaO2 < 50 mmHg, SaO2 < 85%), CaO2 giảm làm giảm TO2. Tuy nhiên sự giảm PaO2 thường được cân bằng bởi sự gia tăng nồng độ hemoglobin (đa hồng cầu thứ phát). Nhờ vậy sự vận chuyển oxy thường không bị ảnh hưởng nhiều trừ những đợt suy hô hấp cấp hoặc những lúc thiếu oxy máu nặng như trong giấc ngủ.
1.2. Phản ứng tăng tạo hồng cầu (đa hồng cầu thứ phát)
Phản ứng tăng tạo hồng cầu có lợi do cho phép bảo đảm sự vận chuyển oxy đầy đủ, nhưng có hại do làm tăng độ nhớt máu và như thế góp phần làm tăng kháng lực mạch máu phổi dẫn đến sự xuất hiện tăng áp động mạch phổi.
1.3. Tác động mạn tính trên não
Thiếu oxy mạn gây bất thường về thần kinh - tâm thần như rối loạn chú ý và trí nhớ, khó khăn về tư duy trừu tượng, về hành vi khéo léo, về các rối loạn vận động giản đơn
1.4. Tác động trên huyết động
Thiếu oxy mạn làm tăng sức cản mạch máu phổi do co thắt mạnh, phì đại tăng dần cơ trơn thành động mạch gây tăng áp động mạch phổi và tăng gánh tim phải. Tim bù trừ sự tăng gánh này càng tăng tần số và cung lượng tâm thu để đảm bảo sự cung cấp oxy. Cần lưu ý sự tăng áp phổi là một cơ chế thích nghi, giúp chọn lựa một số mao mạch phục vụ tưới máu tốt, cải thiện liên hệ thông khí/tưới máu.
2. Rối loạn cơ học thông khí
2.1. Trong suy hô hấp mạn nghẽn
Trong suy hô hấp mạn nghẽn, thể tích thở ra tối đa trong giây đầu (VEMS) giảm, tỉ số Tiffeneau (VEMS/CV%) giảm.
2.2. Trong suy hô hấp hạn chế
Các thể tích phổi giảm, dung tích phổi toàn phần (CPT) giảm, độ giãn phổi giảm làm thở vào khó hơn.
3. Liên hệ thông khí-tưới máuV/Q
- Tăng hiệu quả nối tắt.
- Tăng khoảng chết lên nhiều. - Giảm PaO2 và tăng PaCO2.
4. Hoạt động các trung tâm hô hấp
Trung tâm hô hấp ở bệnh nhân bị suy hô hấp mạn không còn bị kích thích bởi PaCO2 cao mạn tính, chỉ còn duy trì hoạt động do kích thích thiếu oxy máu nên khi cho thở oxy liều cao sẽ gây ức chế trung tâm hô hấp. làm CO2 gia tăng.