A uma atmosfera, a pressão parcial do oxigênio no ar é de 150mmHg. À medida que o ar percorre a árvore traqueobrônquica, em direção aos alvéolos, a pressão parcial do oxigênio é reduzida para aproximadamente 100mmHg ao misturar-se com o ar residual, de pressão de O2 mais baixa, devido à remoção de oxigênio pelo sangue.

O gradiente através do leito capilar alveolar dos pulmões é de aproximadamente 10mmHg, produzindo uma pressão parcial de oxigênio no sangue de 90mmHg. Neste nível de O2, a hemoglobina do sangue circulante apresenta uma saturação de aproximadamente 97%, com um conteúdo de cerca de 20ml/100cm3 de sangue. O oxigênio dissolvido no plasma, em solução física, atinge, 0,3ml/100cm3 de sangue (0,3 volumes % ). A inalação de oxigênio a 100%, nesta mesma pressão atmosférica, aumenta a tensão de oxigênio do ar respirado de 150 para 760mmHg.

A pressão parcial atingida no sangue venoso pulmonar, aproxima-se de 650mmHg. Este aumento da pressão parcial do oxigênio não afeta significativamente o nível de oxihemoglobina transportada do sangue, cuja saturação aumenta apenas de 97 para 100%. Aumenta, entretanto, o conteúdo do oxigênio dissolvido no plasma, para um nível de 2ml/100cm3 cúbicos de sangue, ou 2 volumes %. Esta alteração corresponde a um aumento de 700% do oxigênio dissolvido e é igual a 10% do oxigênio transportado pela hemoglobina. Quando o paciente é posto no meio de pressão igual a 2 atmosferas, a pressão parcial do gás no meio ambiente é elevada de 760mmHg para 1520mmHg. Respirando O2 a 100%, com uma pressão parcial de 1529mmHg, a PO2 do sangue arterial eleva-se para 1400mmHg.

Isto aumentará, o conteúdo de oxigênio dissolvido no plasma para um nível de 4ml para 100cm³ de plasma. Sem aumento adicional no oxigênio transportado pela hemoglobina, o O2 dissolvido corresponde agora a 20% do O2 na hemoglobina. Quando a pressão do meio em que se encontra o paciente é elevada para 3 atmosferas, a pressão parcial do oxigênio disponível para a respiração deste gás a 100% é aumentada para 2280mmHg, de modo que o conteúdo do oxigênio dissolvido no plasma é de 6 volumes %. O aumento do O2 dissolvido no plasma é diretamente proporcional ao aumento da pressão ambiente. Com a PO2 a 3000mmHg, os 6 volumes % de O2 dissolvido excedem a diferença de 4-5 volumes %.

Este O2 dissolvido pode, então, proporcionar a maior parte do oxigênio extraído pelo cérebro, pelas víceras, pelos rins e pelos músculos inativos. Uma grande porção do O2 extraído pelo miocárdio pode ser suprido por este oxigênio não combinado permitindo assim a existência de “vida sem sangue” ou hemoglobina.