《肺换气和组织换气》
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三、肺换气的效率受多种因素影响 （一）足够的肺泡通气量和肺血流量是实现肺 换气的前提 ✓ 肺泡通气量与肺血流量相匹配 ✓ 通气不足或血流量不足---影响肺换气的效率
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（二）通气/血流比值的增减都将降低肺换气的效率 ✓ 通气/血流比值（ventilation-perfusion ratio）---反 映肺通气与肺血流的匹配程度 ✓ 通气/血流比值=每分钟肺泡通气量（VA）/每分钟 肺血流量（Q） ✓ 正常成年人，通气/血流比值=4200 ml/min/5000 ml/min=0.84
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✓ 肺气肿、肺不张---呼吸膜面积减少---影响气体交 换 ✓ 呼吸膜总面积小于1/3-1/4时，肺换气不能满足机 体需要 （四）肺扩散容量可反映肺换气的效率 ✓ 肺扩散容量（diffusion capacity of the lung，DL）： 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。 ✓ DL=每分钟通过呼吸膜的气量（V）/肺泡中气体 分压（PA）-肺毛细血管血液中气体分压（PC）
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第二节 肺换气 一、肺换气过程中肺毛细 血管内血液的气体分压发 生变化 ✓ 肺换气过程迅速，静脉 血流经肺毛细血管的前1/3 时换气过程基本完成。
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二、呼吸膜是实现肺换气的结构基础 ✓ 肺泡气---呼吸膜---血液 ✓ 呼吸膜厚度影响气体交换速率 ✓ 六层结构：肺泡液体层---肺泡上皮细胞---上皮基底 膜---肺泡上皮和毛细血管之间的间隙（基质层）---毛 细血管的基膜---毛细血管内皮 ✓ 呼吸膜平均厚度约0.6 µm，最薄处0.2 µm。
气体分子的无定向运动的结果总是从分压高处向 分压低处扩散。
一.气体交换的基本原理
1. 气体的扩散:
a．气体分压: 在混合气体的总压力中，某种气体所占有的 压力，称为该气体的分压(partial pressure)。
气体分压＝总压力×该气体的容积百分比 PO2＝760 mmHg ×20.84%（O2的容积百分比）＝158.4 mmHg 气体的分压差(△P)是推动气体扩散的动力。 分压差大，则扩散快。
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——本课程所用的一些素材为主讲教师多年 的教学积累，来源于多种媒体，难以一一标 明出处，特此说明并表示感谢！
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第二节 肺换气和组织换气
一、呼吸气体的交换原理； 影响气体交换的因素：呼吸膜的厚度和面积， 通气/血流比值。
二、气体交换过程: 肺换气 组织换气
第二节 肺换气和组织换气
一.气体交换的基本原理
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✓ 空气的总压力760 mmHg，PO2=760×21%=159 mmHg，PCO2=760×0.04%=0.3 mmHg ✓ 气体张力：溶解的气体分子从液体中逸出的力。 （二）气体的分压差是气体扩散的动力 ✓ 肺泡与血液、血液与组织之间的气体交换的动力 是气体的分压差。
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二、大气与人体不同部位的气体分压存在差异
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✓ VA/Q增大---通气过剩，血流不足---部分肺泡气 未能与血液进行交换---肺泡无效腔增大 ✓ VA/Q减小---通气不足，血流过剩---部分血液流 经通气不良的肺泡---静脉血中的气体得不到更新， 类似A-V短路 ✓ VA/Q增大或减小---降低肺内气体交换的效率--缺O2和CO2潴留
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✓ 运动时，肺扩散容量增加。 ✓ 肺部疾病时，肺扩散容量减小。
第三节 组织换气 一、毛细血管血液与组织液之间气体的分压差是组织 换气的驱动力
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二、组织气体交换过程受多种因素影响 （一）距离毛细血管远的细胞获得的O2量较少 ✓ 气体在组织中扩散距离增大，扩散速度减慢。 ✓ 骨骼肌中每条毛细血管供血半径约200 µm，脑组 织20 µm。 ✓ 组织水肿---气体扩散距离增大、水肿压迫血管--气体交换减少
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（二）组织的血流量减少时组织换气量降低 ✓ 血流量减少---血液与组织液之间气体分压差减小--气体交换减少 （三）组织代谢率增高时气体的扩散速率增大 ✓ 组织代谢增高---耗O2量、CO2产量均增加---组织 PO2降低、PCO2升高---气体分压差增大---换气增多 ✓ 组织代谢增高---局部温度升高、PCO2、H+增多---毛 细血管开放数量增多、血流增加，Hb与O2亲和力降 低、促进RBC中O2的释放
第十五章 肺换气和组织换气 ✓ 肺换气（gas exchange in the lung）：肺泡气与肺毛 细血管血液之间的气体交换。 ✓ 组织换气（gas exchange in the tissue）：组织毛细 血管血液与组织细胞之间的气体交换。 ✓ 气体交换是通过单纯扩散的方式实现的
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第一节 肺换气和组织换气的基本原理 一、呼吸气体是以扩散方式进行交换的 肺泡与血液、血液与组织间的气体交换取决于气体 的分压差。 （一）混合气体中每种气体的分压是混合气总压力 和该气体在混合气中所占容积百分比的乘积 ✓ 气体分压：混合气体中每一种气体产生的压力， 等于总压力×某种气体在混合气中的容积百分比
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✓ 肺本身具有调节局部VA/Q的能力 ✓ 通气不良的肺泡---PO2低---小的肺动脉收缩，血流 减少 （三）呼吸道疾病可因呼吸膜的厚度或面积改变而 降低肺换气的效率 ✓ 正常人有约三亿多个肺泡，总面积约50-100 m2。 ✓ 静息时，约40 m2参与气体交换。 ✓ 右心室每博输出量约60 ml，在肺内形成很薄的液 体层，使气体快速交换。
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✓ 健康成人，VA/Q=0.84。 ✓ 肺泡通气量与肺毛细血管 血流量在肺内的分布是不均 衡的
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✓ 直立位，由于重力作用，胸 膜腔负压自上而下存在梯度， 肺尖部通气量优于肺底部；而 肺尖部血流量少于肺底部。 • 肺尖部VA/Q大于0.84 • 肺底部VA/Q小于0.84
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✓ 正常情况下，VA/Q在肺内不均一，但呼吸膜面积远 大于实际需要，不影响肺换气。 ✓ 肺气肿等阻塞性肺病，部分细支气管阻塞---血液不 能进行气体交换---VA/Q降低 ✓ 肺泡壁破坏---有气体通过、血流减少---VA/Q增大 ✓ VA/Q的不均一性增大---气体交换障碍
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三、肺换气的效率受多种因素影响 （一）足够的肺泡通气量和肺血流量是实现肺 换气的前提 ✓ 肺泡通气量与肺血流量相匹配 ✓ 通气不足或血流量不足---影响肺换气的效率
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（二）通气/血流比值的增减都将降低肺换气的效率 ✓ 通气/血流比值（ventilation-perfusion ratio）---反 映肺通气与肺血流的匹配程度 ✓ 通气/血流比值=每分钟肺泡通气量（VA）/每分钟 肺血流量（Q） ✓ 正常成年人，通气/血流比值=4200 ml/min/5000 ml/min=0.84
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✓ 肺气肿、肺不张---呼吸膜面积减少---影响气体交 换 ✓ 呼吸膜总面积小于1/3-1/4时，肺换气不能满足机 体需要 （四）肺扩散容量可反映肺换气的效率 ✓ 肺扩散容量（diffusion capacity of the lung，DL）： 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。 ✓ DL=每分钟通过呼吸膜的气量（V）/肺泡中气体 分压（PA）-肺毛细血管血液中气体分压（PC）
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第二节 肺换气 一、肺换气过程中肺毛细 血管内血液的气体分压发 生变化 ✓ 肺换气过程迅速，静脉 血流经肺毛细血管的前1/3 时换气过程基本完成。
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二、呼吸膜是实现肺换气的结构基础 ✓ 肺泡气---呼吸膜---血液 ✓ 呼吸膜厚度影响气体交换速率 ✓ 六层结构：肺泡液体层---肺泡上皮细胞---上皮基底 膜---肺泡上皮和毛细血管之间的间隙（基质层）---毛 细血管的基膜---毛细血管内皮 ✓ 呼吸膜平均厚度约0.6 µm，最薄处0.2 µm。
气体分子的无定向运动的结果总是从分压高处向 分压低处扩散。
一.气体交换的基本原理
1. 气体的扩散:
a．气体分压: 在混合气体的总压力中，某种气体所占有的 压力，称为该气体的分压(partial pressure)。
气体分压＝总压力×该气体的容积百分比 PO2＝760 mmHg ×20.84%（O2的容积百分比）＝158.4 mmHg 气体的分压差(△P)是推动气体扩散的动力。 分压差大，则扩散快。
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——本课程所用的一些素材为主讲教师多年 的教学积累，来源于多种媒体，难以一一标 明出处，特此说明并表示感谢！
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第二节 肺换气和组织换气
一、呼吸气体的交换原理； 影响气体交换的因素：呼吸膜的厚度和面积， 通气/血流比值。
二、气体交换过程: 肺换气 组织换气
第二节 肺换气和组织换气
一.气体交换的基本原理
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✓ 空气的总压力760 mmHg，PO2=760×21%=159 mmHg，PCO2=760×0.04%=0.3 mmHg ✓ 气体张力：溶解的气体分子从液体中逸出的力。 （二）气体的分压差是气体扩散的动力 ✓ 肺泡与血液、血液与组织之间的气体交换的动力 是气体的分压差。
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二、大气与人体不同部位的气体分压存在差异
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✓ VA/Q增大---通气过剩，血流不足---部分肺泡气 未能与血液进行交换---肺泡无效腔增大 ✓ VA/Q减小---通气不足，血流过剩---部分血液流 经通气不良的肺泡---静脉血中的气体得不到更新， 类似A-V短路 ✓ VA/Q增大或减小---降低肺内气体交换的效率--缺O2和CO2潴留
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✓ 运动时，肺扩散容量增加。 ✓ 肺部疾病时，肺扩散容量减小。
第三节 组织换气 一、毛细血管血液与组织液之间气体的分压差是组织 换气的驱动力
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二、组织气体交换过程受多种因素影响 （一）距离毛细血管远的细胞获得的O2量较少 ✓ 气体在组织中扩散距离增大，扩散速度减慢。 ✓ 骨骼肌中每条毛细血管供血半径约200 µm，脑组 织20 µm。 ✓ 组织水肿---气体扩散距离增大、水肿压迫血管--气体交换减少
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（二）组织的血流量减少时组织换气量降低 ✓ 血流量减少---血液与组织液之间气体分压差减小--气体交换减少 （三）组织代谢率增高时气体的扩散速率增大 ✓ 组织代谢增高---耗O2量、CO2产量均增加---组织 PO2降低、PCO2升高---气体分压差增大---换气增多 ✓ 组织代谢增高---局部温度升高、PCO2、H+增多---毛 细血管开放数量增多、血流增加，Hb与O2亲和力降 低、促进RBC中O2的释放
第十五章 肺换气和组织换气 ✓ 肺换气（gas exchange in the lung）：肺泡气与肺毛 细血管血液之间的气体交换。 ✓ 组织换气（gas exchange in the tissue）：组织毛细 血管血液与组织细胞之间的气体交换。 ✓ 气体交换是通过单纯扩散的方式实现的
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第一节 肺换气和组织换气的基本原理 一、呼吸气体是以扩散方式进行交换的 肺泡与血液、血液与组织间的气体交换取决于气体 的分压差。 （一）混合气体中每种气体的分压是混合气总压力 和该气体在混合气中所占容积百分比的乘积 ✓ 气体分压：混合气体中每一种气体产生的压力， 等于总压力×某种气体在混合气中的容积百分比
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✓ 肺本身具有调节局部VA/Q的能力 ✓ 通气不良的肺泡---PO2低---小的肺动脉收缩，血流 减少 （三）呼吸道疾病可因呼吸膜的厚度或面积改变而 降低肺换气的效率 ✓ 正常人有约三亿多个肺泡，总面积约50-100 m2。 ✓ 静息时，约40 m2参与气体交换。 ✓ 右心室每博输出量约60 ml，在肺内形成很薄的液 体层，使气体快速交换。
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✓ 健康成人，VA/Q=0.84。 ✓ 肺泡通气量与肺毛细血管 血流量在肺内的分布是不均 衡的
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✓ 直立位，由于重力作用，胸 膜腔负压自上而下存在梯度， 肺尖部通气量优于肺底部；而 肺尖部血流量少于肺底部。 • 肺尖部VA/Q大于0.84 • 肺底部VA/Q小于0.84
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✓ 正常情况下，VA/Q在肺内不均一，但呼吸膜面积远 大于实际需要，不影响肺换气。 ✓ 肺气肿等阻塞性肺病，部分细支气管阻塞---血液不 能进行气体交换---VA/Q降低 ✓ 肺泡壁破坏---有气体通过、血流减少---VA/Q增大 ✓ VA/Q的不均一性增大---气体交换障碍