生理學(xué)：肺換氣和組織換氣

肺換氣和組織換氣一、氣體交換的原理（一）氣體的擴(kuò)散氣體擴(kuò)散——?dú)怏w分子由高分壓側(cè)轉(zhuǎn)移至低分壓側(cè)氣體的擴(kuò)散速率（diffusionrate,D

）——單位時(shí)間內(nèi)氣體擴(kuò)散的容積肺容積和肺容量

呼吸頻率（次/分鐘）潮氣量（ml）肺通氣量（ml/min）肺泡通氣量（ml/min）165008000560081000800068003225080003200為什么慢而深的比淺而快的呼吸更有效？氣體擴(kuò)散速率的影響因素：1、氣體的分壓差（△P）氣體的分壓=總壓力×該氣體的容積百分比2、氣體的分子量（MW）和溶解度（S）3、擴(kuò)散面積（A）和距離（d）4、溫度（T）擴(kuò)散系數(shù)：S／√MW

CO2:O2

=20:1D∝———————△P·T·A·Sd·√MW溶解度（S）——指一個(gè)大氣壓下，38℃時(shí)，100ml

液體中溶解的氣體ml數(shù)。血漿中CO2的S為51.5；O2的S為2.14（相差24倍）（二）呼吸氣體和人體不同部位氣體的分壓1、呼吸氣和肺泡氣的成分和分壓海平面各呼吸氣體的容積百分比（ml%）和分壓（mmHg）大氣

容積百分比

容積百分比

容積百分比

容積百分比分壓分壓分壓分壓吸入氣呼出氣肺泡氣O2

20.84159.0

19.67149.315.7

120.013.6

104.0CO2

0.04

0.30.040.33.627.0

5.3

40.0

N2

78.62597.074.09563.474.5566.074.9

569.0H2O0.50

3.7

6.20476.20

476.20

47

合計(jì)100760100760100760100760血液和組織中氣體的分壓（kPa,mmHg）2、血液氣體和組織氣體的分壓（張力）動(dòng)脈血混合靜脈血組織PO2

12.9~13.3

5.32

4(97~100)

(40)

(30)

PCO2

5.32

6.12

6.65

(40)

(46)

(50)0.3s/0.7s

二、肺換氣（一）肺換氣過程肺泡肺毛細(xì)血管104

O2

CO240（100)4640

（40）（二）影響肺換氣的因素氣體分壓差（△P）擴(kuò)散系數(shù)(S／√MW

)厚度(d)面積（A)溫度（T）通氣/血流比值1、呼吸膜的厚度（d）呼吸膜的6層結(jié)構(gòu)（0.2~1.0μm）1、含表面活性物質(zhì)的極薄液體層2、肺泡上皮細(xì)胞層3、上皮基底膜4、肺泡上皮與毛細(xì)血管膜之間的間隙5、毛細(xì)血管的基膜6、毛細(xì)血管的上皮2、呼吸膜的面積（A）3億肺泡的總面積約70㎡（安靜時(shí)約40㎡）肺毛細(xì)血管的總血量約60~140ml，分布在40㎡的面積上肺毛細(xì)血管的直徑＜8μm，RBC能與血管壁接觸3、通氣/血流比值（ventilation/perfusionratio)每分肺泡通氣量和每分肺血流量的比值（VA/Q）正常成年人安靜時(shí)VA/Q=4.2/5=0.84（總比值）（二者匹配，換氣效率高）站立時(shí)：肺尖的VA/Q（3.3）比肺下區(qū)的VA/Q（0.63）大3~4倍由于呼吸膜的面積遠(yuǎn)超過氣體交換的實(shí)際需要，所以影響不明顯。肺換氣和組織換氣①VA/Q↓:

通氣不良或肺血流量過剩，部分血流經(jīng)通氣不良的肺泡未得到更新，相當(dāng)于功能性動(dòng)—靜脈短路；②VA/Q↑:

通氣過度或肺血流量不足，部分肺泡氣未經(jīng)交換即被呼出，相當(dāng)于肺泡無效腔增大。VA/Q異常的情況下，換氣效率降低:VA/Q異常的后果:機(jī)體缺O(jiān)2或CO2潴留(缺O(jiān)2為主)(1)CO2的擴(kuò)散系數(shù)是O2的20倍；⑵動(dòng)脈、靜脈的△PO2（100，40）＞△PCO2

（46，40），動(dòng)-靜脈短路時(shí)，動(dòng)脈血PO2↓程度＞PCO2↑程度；⑶當(dāng)動(dòng)脈血PO2↓和PCO2↑時(shí)，可調(diào)節(jié)呼吸使肺泡通氣量↑，這只有助于CO2排出而幾乎無助于O2的攝取。解離曲線的特點(diǎn)不同）（三）肺擴(kuò)散容量(pulmonarydiffusioncapacity,DL)——?dú)怏w在0.133kPa（1mmHg）的分壓差作用下，每分鐘通過呼吸膜擴(kuò)散的氣體的ml數(shù)。（用來測(cè)定氣體通過呼吸膜能力的指標(biāo)）V——每分鐘通過呼吸膜的氣體容積（ml/min）PA——肺泡氣中該氣體的平均分壓PC——肺毛細(xì)血管血液中該氣體的平均分壓正常人安靜時(shí)O2的DL

=20ml/(min.mmHg)CO2的DL

是O2的20倍

DL=————