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第五章 呼 吸
第二节 肺换气和组织换气
一、肺换气和组织换气的基本原理
1.气体的扩散：指气体分子从分压高处向分压低处发生净转移的过程。单位时间内气体扩散的容积为气体扩散速率，与气体的分压差(△P)、气体的溶解度(S)、温度(T)和扩散面积(A)成正比，与扩散距离(d)和气体的分子量的平方根成反比。其中，溶解度与分子量的平方根之比为扩散系数，CO2的扩散系数是O2的20倍。肺换气与组织换气都是以气体扩散的方式进行的。
2.呼吸气体和人体不同部位气体的分压
(1)呼吸气和肺泡气的成分和分压：人体吸入的气体是空气。吸入的空气在呼吸道内被水蒸气饱和，所以呼吸道内的吸入气的成分已不同于大气，各种气体成分的分压也发生相应的改变。呼出气是无效腔内的吸入气和部分肺泡气的混合气体。
(2)血液气体和组织气体的分压：液体中的气体分压也称气体的张力，其数值与分压相同。不同组织中的PO2和PCO2不同，在同一组织，它们还受组织活动水平的影响。
二、肺换气
1.肺换气的过程：混合静脉血流经肺毛细血管时，血液PO2低于肺泡气，PCO2高于肺泡气，根据气体扩散原理，肺泡气中的O2向血液扩散，而CO2由血液扩散到肺泡。O2 和CO2在血液和肺泡间的扩散都极为迅速，当血液流经肺毛细血管全长约1/3时，已基本完成肺换气过程。可见，肺换气有很大的储备能力。
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2.影响因素
(1)呼吸膜的厚度：气体的扩散速率和呼吸膜的厚度成反比。
(2)呼吸膜的面积：气体扩散速率与扩散面积成正比。
(3)通气/血流比值：指每分钟肺泡通气量(VA)与每分肺血流量(Q)的比值(VA/Q)。正常成人安静时约为0.84。如果VA/Q>0.84意味着通气过剩或血流量相对不足，部分肺泡气体未能与血液气体充分交换，致使肺泡无效腔增大。反之，如果VA/Q<0.84则意味着通气不足或血流相对过剩，部分血液流经通气不良的肺泡，混合静脉血中的气体不能得到充分更新，犹如发生了功能性动—静脉短路。二者均妨碍了气体交换，导致机体缺O2和CO2潴留，但主要是缺O2。
3.肺扩散容量：指气体在单位分压差(1mmHg)的作用下，每分钟通过呼吸膜扩散的气体毫升数，是衡量呼吸气体通过呼吸膜的能力的一种指标。正常成人安静时CO2的DL约为O2的20倍。
三、组织换气
组织换气的机制和影响因素与肺换气相似，不同的是气体交换发生在液相介质之间。
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