肺换气和组织换气

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1、第二节肺换气和组织换气一、气体交换的原理（一）气体的扩散气体分子不停的进行着无定向的运动，其结果是气体分子从分压高处向分压低处发生净转移，这一过程称为气体扩散。肺换气和组织换气就是物理性的扩散过程。气体扩散遵循着以下物理原则：1.气体从分压高的一侧向低的一侧扩散。2.各气体的扩散方向和量，决定于该气体的分压差、气体的扩散速度和气体在液体中的溶解度。3.在液体或气－液交界面，气体的扩散速度与它在液体中的溶解度密切相关。溶解度高的扩散快。4.气体的扩散速度∝（1/√气体分子量）。分子量大的扩散速度慢。单位时间内气体扩散的容积为气体扩散速率，它受下列

2、因素影响。分压差×扩散面积×温度×气体溶解度扩散距离×√分子量扩散速率∝1.气体的分压差：分压差大－－扩散快2.气体分子量和溶解度：溶解度高，扩散快分子量大，扩散慢3.肺泡膜的扩散面积：扩散面积大，扩散快安静状态下，肺泡扩散面积40m2运动时肺泡扩散面积70m2疾病状态时下降4.扩散距离－肺泡膜的厚度（反比关系）肺纤维化厚度增加肺水肿扩散下降5.温度液体温度上升，溶解度上升－扩散快｝6.肺血流量与通气血流比0.75秒右心搏出量60ml/每搏流经肺泡膜气体交换所需时间0.3秒，故时间上有很大贮备潜力。如果血流量下降，气体交换正常－交换的总量下降故

3、肺泡通气量与血流量之间必须保持恰当的比值。通气/血流比值＝4.2升/5升＝0.84（VA/Q）（安静时正常值）VA每分肺泡通气量Q每分肺血流量通气/血流比值升高：表示有部分肺泡气不能与血液中的气体充分交换＝生理无效腔增大。通气/血流比值下降：表示有部分血液经通气不良的肺泡，得不到充分气体交换，相当于功能性动－静脉短路。正常人直立时肺各局部VAQ分布不均匀肺尖VA下降/Q下降比值上升（可在3以上）肺底VA下降/Q上升比值下降（0.6）7.肺扩散容量指各种气体在单位分压差（1mmHg）下，每分钟能通过呼吸膜的气体量（ml）。它是测定呼吸膜扩散功能的

4、生理指标。因为CO2扩散速度大于O2，20：1，所以临床上不存在CO2扩散障碍。一般以O2的扩散容量作为测定指标。正常成人20ml/min/mmHg男大于女；成人大于老幼（二）呼吸气体和人体不同部位气体的分压1.呼吸气及肺泡气的成分和分压呼吸周期中，肺泡气O2及CO2的含量有轻微波动。容积百分比分压血浆溶解度扩散速度N279%600mmHgO220.96%159mmHgCO2＞O2CO2＞O224:120.6:1CO20.04%0.3mmHg混合气体的总压力是各组成气体的分压力的总和。各组成气的分压＝混合气总压力×该气体的容积百分比O2159m

5、mHg＝760mmHg×79％CO2扩散率/O2扩散率＝√O2分子量/√CO2分子量=√32/√44＝5.6/6.6在肺泡气O2的扩散率稍大于CO2但由于CO2溶解度/O2溶解度=0.592/0.0244=24.3/1.0(Herry’slaw赫利定理）CO2扩散速率/O2扩散速率=（5.6/6.6）×（0.592/0.0244)=20.6/1.02.血液气体和组织的分压（张力）二、肺换气过程混合静脉血PO2是5.32kPa（40mmHg），比肺泡气的13.82kPa（104mmHg）低，肺泡气中O2向血液中扩散，血液的PO2逐渐上升，最后接近

6、肺泡气的PO2。混合静脉血PCO2是6.12kPa（46mmHg），比肺泡气的5.32kPa（40mmHg）高，血液中CO2向肺泡中扩散，血液的PCO2逐渐下降，最后接近肺泡气的PCO2。第三节气体在血液中的运输一、氧和二氧化碳在血液中的存在形式物理溶解（中介作用）两种形式化学结合（为主）｛O2溶解化合结合CO2组织或肺血液溶解系数O20.022ml/1ml全血CO20.511ml/1ml全血二、氧的运输与Hb结合占98.5％氧的运输物理溶解占1.5％｛氧容量：指每100ml血中，血红蛋白结合氧的最大量。正常Hb在15g/100ml血液中，1g

7、Hb结合1.34ml氧。氧容量＝15×1.34＝20ml氧含量：血红蛋白实际结合的氧量。动脉血：20ml氧静脉血：15ml氧氧饱和度：指氧含量占氧容量的百分比。动脉血，氧含量20ml，氧饱和度为100％静脉血，氧含量15ml，氧饱和度为75％（一）Hb与O2的可逆结合O2分压高（肺）Hb＋O2HbO2O2分压低（组织）（还原、紫蓝色）（氧化、红色）盐键断裂分子构型紧密型分子构型疏松型（T型）盐键形成（R型）特点：1.可逆性结合，非酶促过程，反应快，受PO2影响。2.O2与血红蛋白的亚铁离子结合，结合后亚铁离子的离子价不变，故称氧合，不是氧化。3

8、.血红蛋白的珠蛋白由两条α肽链和两条β肽链构成，每条肽链上结合一个含亚铁离子的血红素分子，，每个亚铁离子结合一个O2分子。故每个血红蛋白分子可结合4个