肺换气与组织换气

第十五章肺换气与组织换气

肺换气：肺通气过程中，进入到肺泡内的新鲜空气通过很薄的组织层与流经肺泡的毛细血管血液进行气体交换的过程

组织换气：组织毛细血管血液与组织细胞之间的气体交换过程

一.肺换气和组织换气的基本原理

1.呼吸气体以扩散的方式进行交换

气体扩散：气体分子不停地进行着无定向的运动，结果为气体分子从分压高处向分压低处发生

净转移。

气体扩散速率∝∆P•T•A•S

dd•√MMMM

①∆P即扩散气体的分压差。分压差是气体扩散的动力

②T为温度（生理情况下影响不大）

③A为气体的扩散面积（呼吸膜的面积）

④S为气体分子的溶解度

⑤d为气体的扩散距离（呼吸膜厚度）

⑥MW为气体的分子量

S

√MMMM称气体分子的扩散系数，是决定气体扩散速率的自身因素。

CCCC２扩散系数≈20倍CC２

2.大气与人体不同部位的气体分压存在差异

This picture derived from textbook for eight-year MD program 空气中各气体的容积百分比一般不变，分压可因总大气压变化而变化。

吸入的空气在呼吸道内被水蒸气饱和（“加湿”）→成分比例不同于大气→各气体分压改变

二. 肺换气

1. 肺换气过程中肺毛细血管内血液的气体分压发生变化

如表15-1，静脉血与肺泡气的CC 2、CCCC 2存在分压差，CC 2从肺泡扩散→静脉血；而CCCC 2从静脉血扩散→肺泡。经气体交换后，静脉血→动脉血。

正常情况下，气体扩散极为迅速，不到0.3s 即可达平衡；血液流经肺毛细血管全长约1/3时，肺换气过程基本完成（贮备能力大）

2. 呼吸膜是实现肺换气的结构基础

This picture derived from textbook for eight-year MD program.

3. 肺通气与肺血流匹配程度影响肺换气效率

可用通气/血流比值（指每分钟肺泡通气量VV

和每分钟肺血流量Q 的比值）衡量

正常成年人安静时 VV AA /Q 为0.84

① 呼吸膜由六层结构组成，但很薄：

含PS 的液体层、肺泡上皮细胞层、上皮基底膜、基质层、毛细血管基膜、毛细血管内皮细胞层

② 任何使呼吸膜增厚或扩散距离增加的疾病

（肺纤维化、肺水肿等），都会降低扩散速率，减少扩散量（运动时，血流加速，交换时间缩短，影响更突出）

③ 呼吸膜总面积约为50~100mm 2，安静时仅有

40mm 2参与气体交换（巨大贮备面积），呼吸膜总面积小于正常1/3-1/4时，不能满足静息机体需要。

肺总的VV AA /Q 为0.84，但由于肺泡通气量和肺毛细血管血流量肺内分布不均→各个局部VV AA /Q 值并不相同。

（由于胸膜腔负压分布及重力影响，肺尖通气优于肺底，血流量少于肺底→肺尖VV AA /Q 较大，可达3.3）

This picture derived from textbook for eight-year MD program.

4. 肺扩散容量反映肺换气的效率

在单位分压差下，每分钟通过呼吸膜进行扩散的气体的毫升数。

DD

LL =VV

PP AA −PP CC

(V 代表每分钟通过呼吸膜的气体量，PP AA 、PP CC 分别代表肺泡中、肺毛细血管血液中

该气体的平均分压 该气体的平均分压。CCCC 22的DD LL

≈20倍CC 22)

三. 组织换气

与肺换气不同，完全在液相中完成，CCCC 2、CC 2净扩散方向与肺换气相反 毛细血管血液与组织液之间气体的分压差是驱动力 影响因素：①组织细胞与毛细血管距离（即扩散距离）

②组织血流量（血流量↓，分压差↓）

③组织代谢率（代谢率↑，组织PP CC 22↓、PP CCCC 22↑，分压差↑）

Summary ：了解肺换气、组织换气基本原理及几个重要影响因素 重点掌握VV AA /Q

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