生理学--呼吸气体的交换

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1、呼吸生理呼吸气体的交换气体交换原理原理：扩散动力：膜两侧的气体分压差扩散速率气体分压差·温度·扩散面积·溶解度D∝距离·√分子量O2、CO2扩散速率（D）的比较——————————————————————————————————————分子量血浆溶解度肺泡气A血V血D——————————————————————————————————————O23221.413.913.35.31CO244515.05.35.36.12———————————————————————————————————————(ml

2、/L)（KPa）（KPa）（KPa）扩散系数：溶解度与分子量平方根之比;扩散系数：CO2≈20O2分压差：O2≈10CO2肺功能衰竭患者往往缺O2显著，CO2潴留不明显气体交换总图单位:mmHg肺换气过程0.3s达到平衡，相当于血液流经肺毛细血管全长约1/3时已基本完成交换过程呼吸膜的厚度（<1μm）肺纤维化、尘肺、肺水肿→呼吸膜厚度↑→通透性↓→气体交换↓呼吸膜的面积总面积>70m2，安静状态下约40m2减少因素：肺不张、肺实变、肺气肿或肺毛细管关闭或阻塞影响肺部气体交换的因素通气/血流比值（VA/Q

3、）每分肺泡通气量和每分肺血流量之间的比值正常值：4.2/5=0.84VA/Q↑≈肺通气↑或肺血流↓→增大生理无效腔→换气效率↓(如心衰、肺动脉栓塞、肺气肿)VA/Q↓≈肺通气↓→增大功能性A-V短路→换气效率↓（如支哮、支气管栓塞、肺气肿）VA/Q改变主要引起缺O2,CO2潴留少见动静脉血液之间O2分压差远大于CO2分压差，所以动静脉短路时，动脉血PO2下降程度大于PCO2升高程度CO2扩散速度较O2快由于O2解离曲线和CO2解离曲线的不同，通气量增加，无助于改善缺O2姿势对通气/血流比值的影响肺扩散容

4、量概念：气体在单位分压差作用下，每分钟通过呼吸膜扩散的气体的ml数计算：DL=V/（PA-PC）V是每分钟通过呼吸膜的气体容积（ml/min）PA是肺泡气中的平均分压（mmHg）PC是肺毛细血管血液内的平均分压（mmHg）正常值:O2—20ml/(min·mmHg）CO2—400ml/(min·mmHg）意义：测定呼吸气通过呼吸膜的能力；运动时增加，疾病时降低组织换气交换机制、影响因素与肺泡处相似发生于液相之间扩散两侧的O2和CO2的分压差随细胞内氧化代谢的强度和组织血流量而异小结复习思考题1.影响肺气

5、体扩散的因素有哪些？2.通气/血流比值偏离正常范围对肺气体交换有何不良影响？3.为什么CO2扩散速度高于O2？4.比较空气、吸入气、肺泡气、呼出气的CO2、O2分压有何不同，解释其原因。气体在血液中运输O2和CO2在血液中存在的形式物理溶解：次要化学结合：主要二者处于动态平衡之中物理溶解化学结合物理溶解肺组织利用O2的运输血红蛋白（hemoglobin,Hb）反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2的影响Fe2+与O2结合后，仍是Fe2+，因此是氧合（oxygenation），而不是氧化（oxidation

6、）1分子Hb可以结合4分子O21gHb可结合1.34-1.39mlO2Hb的氧容量：最大结合量，与Hb浓度有关Hb的氧含量：实际结合量，与PO2有关Hb的氧饱和度：Hb的氧含量与氧容量的百分比常被视为血氧容量，血氧含量，血氧饱和度氧合血红蛋白呈鲜红色，脱氧血红蛋白呈紫蓝色紫绀：当动脉血中还原血红蛋白含量超过5%时，粘膜或甲床呈现兰色（一般是缺O2的标志）氧离曲线（又称氧合血红蛋白解离曲线）既表示不同PO2下，O2与Hb的分离情况也反映不同PO2时，O2与Hb的结合情况O2解离曲线呈S形,与Hb的变构效应

7、有关去氧Hb为紧密型（T型）氧合Hb为疏松型（R型）R型易于与O2结合一个亚单位与O2结合后，其它亚单位更易与O2结合上段：60-100mmHg特点：曲线较平坦，氧饱合度从90%-100%意义：（1）PO2压力不低于60mmHg，血液仍可携带足够氧（2）通气/血流比值不匹配时，肺泡通气量增加几乎无助于氧的摄取氧离曲线各段的特点及生理意义中段：40-60mmHg特点：曲线较陡，血氧饱和度从75%-90%意义：（1）是HbO2释放O2的部分（2）O2利用系数：血液流经组织时释放出的O2容积所占动脉血O2含量

8、的百分数。安静时约25%下段：15-40mmHg特点：曲线最陡，血氧饱和度从22%-75%意义：（1）是HbO2与O2解离的部分（2）代表O2的贮备影响氧离曲线的因素曲线位置的偏移，表示Hb对氧的亲和力发生变化亲和力常用P50表示，即:使Hb氧饱和度达50%时的PO2P50↑，表示Hb对O2的亲和力降低，曲线右移P50↓，表示Hb对O2的亲和力升高，曲线左移pH和PCO2的影响：pH降低或PCO2升高，Hb对O2的亲和力降低，P50增大，曲