第五章呼吸 nosher 1.肺通气 Aiveolico,O 2.肺换气 as exchange (肺循环 3.气体运输 Syst 体循环)aon COM CO O COo.4.组织换气 Gas exchange 细胞 Cell 图-呼吸全过程示意图 第五章呼吸 呼吸 肺通气 换 组织换 细胞内 氧化代谢 第一节肺通气 呼吸全过程包括三个相互联系的环节: (1)外呼吸,包括肺通气和肺换气 (2)气体在血液中的运输
第五章 呼吸 第五章呼吸 第一节肺通气 呼吸全过程包括三个相互联系的环节： （1）外呼吸，包括肺通气和肺换气； （2）气体在血液中的运输；
(3)内呼吸。 掌握要点:(1)外呼吸是大气与肺进行气体交换以及肺泡与肺毛细血管血液进行气体交换的全过 程。呼吸性细支气管以上的管腔不进行气体交换,仅是气体进出肺的通道,称为传送带。对肺泡的 气体交换来说,传送带构成解剖无效腔。而呼吸性细支气管及以下结构则可进行气体交换,称为呼 吸带,是气体交换的结构。呼吸带内不能进行气体交换的部分则成为肺泡无效腔。正常肺组织内肺 泡无效腔为零,在病理情况下,可出现较大的肺泡无效腔,它和解剖无效腔一起构成生理无效腔, 所以,生理无效腔随肺泡无效腔增大而增大。 (2)内呼吸指的是血液与组织细胞间的气体交换,而细胞内的物质氧化过程也可以认为是内呼吸的 一部分。 概念:肺通气( pulmonary ventilation)是指肺与外界环境之间进行气体交换的过程。 晌腔 Thoracic cavity Expiration 呼吸时肋骨位置的变化 呼吸时膈肌位置的变化 1.平静呼气2.平静吸气3.深吸气 呼吸时肋骨和膈肌位置的变化示意图 通气的原理 (一)肺通气的动力 1.呼吸运动 (1)呼吸运动的过程 吸气运动:由膈肌和肋间外肌的收缩实现的 ①膈肌:收缩时,增大胸腔的上下径 ②肋间外肌:收缩时,增大胸腔的前后径和左右径 辅助吸气肌 胸肌、背肌、胸锁乳突肌等收缩可使胸腔容积进一步增加 呼气运动:由膈肌和肋间外肌舒张所致。 (2)呼吸运动的形式 ①:腹式呼吸和胸式呼吸 ②:平静呼吸和用力呼吸
（3）内呼吸。 掌握要点：（1）外呼吸是大气与肺进行气体交换以及肺泡与肺毛细血管血液进行气体交换的全过 程。呼吸性细支气管以上的管腔不进行气体交换，仅是气体进出肺的通道，称为传送带。对肺泡的 气体交换来说，传送带构成解剖无效腔。而呼吸性细支气管及以下结构则可进行气体交换，称为呼 吸带，是气体交换的结构。呼吸带内不能进行气体交换的部分则成为肺泡无效腔。正常肺组织内肺 泡无效腔为零，在病理情况下，可出现较大的肺泡无效腔，它和解剖无效腔一起构成生理无效腔， 所以，生理无效腔随肺泡无效腔增大而增大。 （2）内呼吸指的是血液与组织细胞间的气体交换，而细胞内的物质氧化过程也可以认为是内呼吸的 一部分。 概念：肺通气（pulmonary ventilation）是指肺与外界环境之间进行气体交换的过程。 一、通气的原理 （一）肺通气的动力 1．呼吸运动 ⑴呼吸运动的过程 吸气运动：由膈肌和肋间外肌的收缩实现的。 ①膈肌: 收缩时，增大胸腔的上下径。 ②肋间外肌：收缩时，增大胸腔的前后径和左右径 辅助吸气肌 胸肌、背肌、胸锁乳突肌等收缩可使胸腔容积进一步增加。 呼气运动：由膈肌和肋间外肌舒张所致。 ⑵ 呼吸运动的形式 ①：腹式呼吸和胸式呼吸 ②：平静呼吸和用力呼吸
2.肺内压( intrapulmonarypressure):肺泡内的压力 ①吸气末及呼气末为零 ②平静呼吸:(-1~-2mmHg)~(1~2mHg) 用力呼吸:(-30~-100mnHg)~(60~140mnHg) 由此可见,肺内压周期性的交替升降,造成的压力差(肺内压一大气压)是推动气体进出肺的直接 动力。 临床意义:人工呼吸( artificial respiration) ①人工呼吸机②口对口呼吸 3.胸膜腔内压 (1)胸膜腔( pleural cavity): 特点:(a)密闭、潜在腔隙、内无气体有少量浆液 (b)润滑,减少摩擦 (c)内聚力(壁脏两层紧贴、不易分离) (2)胸内压( intrapleuralpressure):胸膜内的压力 ①形成原理:作用于胸膜上的力 胸膜腔内压=肺内压一肺回缩压 在呼气末、吸气末时,胸膜腔内压等于大气压,以大气压为0,则 胸膜腔内压=0一肺回缩压 胸膜腔内压=一肺回缩压 吸气时:肺扩张使肺回缩力增大,胸膜腔的负值增大。 呼气时:肺扩张使肺回缩力下降,胸膜腔的负值减小。 平静呼吸中,呼气末、吸气末总为负值 ②生理意义:有利于肺扩张,有利于静脉血与淋巴液回流。 如果胸膜腔破裂造成开放性气胸使肺萎缩、呼吸困难、循环血量减少和血压下降 抢救措施:堵塞破口、抽气可恢复胸内负压。 80. Pneumothorax (二)肺通气的阻力 1.弹性阻力和顺应性物体对抗外力作用引起变形的力称为弹性阻力( elastic resistance)
2．肺内压（intrapulmonarypressure）：肺泡内的压力 ①吸气末 及 呼气末为零 ②平静呼吸：(－1～－2mmHg)～（1～2mmHg） 用力呼吸：（－30～－100mmHg）～（60～140mmHg） 由此可见，肺内压周期性的交替升降，造成的压力差（肺内压－大气压）是推动气体进出肺的直接 动力。 临床意义：人工呼吸（artificial respiration） ①人工呼吸机 ②口对口呼吸 3．胸膜腔内压 ⑴ 胸膜腔(pleural cavity)： 特点：(a)密闭、潜在腔隙、内无气体有少量浆液： (b)润滑，减少摩擦 (c)内聚力（壁脏两层紧贴、不易分离） ⑵胸内压（intrapleuralpressure）: 胸膜内的压力 ①形成原理：作用于胸膜上的力 胸膜腔内压＝肺内压－肺回缩压 在呼气末、吸气末时，胸膜腔内压等于大气压， 以大气压为0，则 胸膜腔内压＝0－肺回缩压 胸膜腔内压＝－肺回缩压 吸气时：肺扩张使肺回缩力增大，胸膜腔的负值增大。 呼气时：肺扩张使肺回缩力下降，胸膜腔的负值减小。 平静呼吸中，呼气末、吸气末总为负值。 ②生理意义：有利于肺扩张，有利于静脉血与淋巴液回流。 如果胸膜腔破裂造成开放性气胸使肺萎缩、呼吸困难、循环血量减少和血压下降。 抢救措施：堵塞破口、抽气 可恢复胸内负压。 （二）肺通气的阻力 1. 弹性阻力和顺应性 物体对抗外力作用引起变形的力称为弹性阻力（elastic resistance）
顺应性( compliance)是指单位跨壁压变化(△P)所引起的容积变化(△V),单位是L/cmH20,即 (1)肺的弹性阻力和顺应性 ◆肺静态顺应性曲线(图): ◆顺应性:肺的总量较大,则其顺应性就较大:反之,肺总量较小,则顺应性也较小。 ◆肺弹性阻力的来源:来自非组织本身的弹性回缩力和肺泡内面的液体层与肺泡内气体之间的液一气 界面的表面张力缩产生的回缩力。 肺表面活性物质( pulmonary surfactant,PS)成分:PS为复杂的脂蛋白复合物,其中主要成分为 二软脂酰卵磷脂( dipalmitoyl phosphatidyl choline,DPPC) 作用:降低肺泡液-气界面的表面张力而使肺泡的回缩力减小。 PS的生理意义 ◆有助于维持肺泡的稳定性。 ◆减少肺间质和肺泡内的组织液生成,防止肺水肿的发生。 ◆降低吸气阻力,减少吸气做功。由于PS的上述作用,故有其临床意义:早产儿PS少(胎儿:30W左 右PS合成,40W达高峰) 肺PS与肺部疾病 新生儿呼吸窘迫综合征( newborn respireatory diseasesyndrome,NRDS) PS促进胚胎肺的发育 PS替代治疗NRDS ◆急性呼吸窘迫综合征( adultrespireatory disease syndrome,NRDS) ◆哮喘:哮喘时PS功能下降 (2)胸廓的弹性阻力与顺应性: 胸廓为弹性组织,呼吸运动时也产生弹性 肺容量小于肺总量的67%时,胸廓被牵引向内而缩小,其弹性阻力向外,是吸气的动力; 肺容量大于肺总量的67%时,胸廓被牵引向外而扩大,其弹性阻力向内,是呼气的动力; 可见,胸廓的弹性回缩力在胸廓容积不变时,可成为吸气的阻力或动力。 (3)肺和胸廓的总弹性阻力和顺应性 2.非弹性阻力(non- elasticresistance): 包括惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力 气道阻力( alrway resistance,R):占非弹性阻力的80-90% 正常成年人平静呼吸时,总气道阻力为1-3cmH20/L.S-1 气道阻力的90%由大气道(直径32m气道)产生 影响气道口径的因素有 ◆跨壁压:跨壁压是指呼吸道内外的压力差 ◆肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用 ◆自主神经系统对气道管壁平滑肌舒缩活动的调节作用
顺应性（compliance）是指单位跨壁压变化（△P）所引起的容积变化（△V），单位是L/cmH2O,即 （1）肺的弹性阻力和顺应性 ◆肺静态顺应性曲线（图）： ◆顺应性：肺的总量较大，则其顺应性就较大；反之，肺总量较小，则顺应性也较小。 ◆肺弹性阻力的来源：来自非组织本身的弹性回缩力和肺泡内面的液体层与肺泡内气体之间的液-气 界面的表面张力缩产生的回缩力。 肺表面活性物质（pulmonary surfactant ,PS）成分：PS为复杂的脂蛋白复合物,其中主要成分为 二软脂酰卵磷脂 （dipalmitoyl phosphatidyl choline，DPPC） 作用：降低肺泡液-气界面的表面张力而使肺泡的回缩力减小。 PS的生理意义： ◆有助于维持肺泡的稳定性。 ◆减少肺间质和肺泡内的组织液生成，防止肺水肿的发生。 ◆降低吸气阻力，减少吸气做功。由于PS的上述作用，故有其临床意义：早产儿PS少（胎儿：30W左 右PS合成，40W达高峰） 肺PS与肺部疾病 ◆ 新生儿呼吸窘迫综合征(newborn respireatory diseasesyndrome, NRDS) PS 促进胚胎肺的发育 PS替代治疗NRDS ◆ 急性呼吸窘迫综合征(adultrespireatory disease syndrome, NRDS) ◆ 哮喘：哮喘时PS功能下降。 （2）胸廓的弹性阻力与顺应性： 胸廓为弹性组织，呼吸运动时也产生弹性。 肺容量小于肺总量的67％时，胸廓被牵引向内而缩小，其弹性阻力向外，是吸气的动力； 肺容量大于肺总量的67％时，胸廓被牵引向外而扩大，其弹性阻力向内，是呼气的动力； 可见，胸廓的弹性回缩力在胸廓容积不变时，可成为吸气的阻力或动力。 （3）肺和胸廓的总弹性阻力和顺应性 2. 非弹性阻力(non-elasticresistance)： 包括惯性阻力、粘滞阻力和气道阻力 气道阻力(airway resistance, R)：占非弹性阻力的80－90％。 正常成年人平静呼吸时，总气道阻力为1－3cmH2O/L.S-1 气道阻力的90％由大气道（直径32mm气道）产生。 影响气道口径的因素有： ◆跨壁压：跨壁压是指呼吸道内外的压力差 ◆肺实质对气道壁的外向放射状牵引作用 ◆自主神经系统对气道管壁平滑肌舒缩活动的调节作用
◆化学因素的影响 二、肺通气功能的指标 (一)肺容积和肺容量( Pulmonary volumes) 1.肺容积 1)潮气量( tidal volume,TV):是指每次吸入或呼出的气量。平静呼吸时潮气量为40 600ml。 (2)补吸气量( inspiratory reservevolume,IRV):指平静吸气末,再用力吸气所能吸入的气量 正常成年人补吸气量为1500~2000m1。 (3)补呼气量( expiratory reservevolume,ERV):指平静呼气末,再尽力呼气所能呼出的气量。 正常成年人补呼气量为900~1200m1。 (4)残气量( residual volume,RV):最大呼气末存留于肺内不能再呼出的气量,正常成人为 l000~1500ml。支气管哮喘和肺气肿患者,残气量增加 2.肺容量 (1)深吸气量( inspiratory capacity,IC)指在平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量,等于 潮气量和补吸气量之和 (2)功能残气量( functional residualcapacity,FRC):指平静呼气末存留于肺内的气量,等于余 气量与补呼气量相加。正常成年人约为2500ml,功能余气量的生理意义是缓冲呼吸过程中肺泡气中 氧和二氧化碳分压(Po2和Pco2)的变化 3)肺活量( vital capacity,vo):指最大吸气后作最大呼气所呼出的气量。肺活量等于潮气量 补吸气量和补呼气量之和,也等于肺总容量减去余气量。正常成年男性平均约3500m,女性约2 50om。肺活量反映了肺一次通气的最大能力,一般来说肺活量越大,肺的通气功能越好。 x369. com 肺活量测量 (4)肺总容量( total lung capacity,TLC):指肺所能容纳的最大气量,等于潮气量、补吸气 量、补呼气量和余气量之和。也等于深吸气量与功能余气量之和。成年男性平均约5000ml,女性约3 500ml
◆化学因素的影响 二、肺通气功能的指标 （一）肺容积和肺容量(Pulmonary volumes) 1.肺容积 （1）潮气量 (tidal volume，TV)：是指每次吸入或呼出的气量。平静呼吸时潮气量为400～ 600ml。 （2）补吸气量(inspiratory reservevolume，IRV)：指平静吸气末，再用力吸气所能吸入的气量。 正常成年人补吸气量为1500～2000ml。 （3）补呼气量(expiratory reservevolume，ERV)：指平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气量。 正常成年人补呼气量为900～1200ml。 （4）残气量(residual volume，RV)： 最大呼气末存留于肺内不能再呼出的气量，正常成人为 1000 ～1500ml。支气管哮喘和肺气肿患者，残气量增加。 2.肺容量 （1）深吸气量(inspiratory capacity，IC) 指在平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量，等于 潮气量和补吸气量之和。 （2）功能残气量(functional residualcapacity, FRC)：指平静呼气末存留于肺内的气量，等于余 气量与补呼气量相加。正常成年人约为2500ml，功能余气量的生理意义是缓冲呼吸过程中肺泡气中 氧和二氧化碳分压(Po2和Pco2)的变化。 （3）肺活量(vital capacity，VC)：指最大吸气后作最大呼气所呼出的气量。肺活量等于潮气量、 补吸气量和补呼气量之和，也等于肺总容量减去余气量。正常成年男性平均约3 500ml，女性约2 500ml。肺活量反映了肺一次通气的最大能力，一般来说肺活量越大，肺的通气功能越好。 （4）肺总容量(total lung capacity，TLC): 指肺所能容纳的最大气量，等于潮气量、补吸气 量、补呼气量和余气量之和。也等于深吸气量与功能余气量之和。成年男性平均约5000ml，女性约3 500ml
(5)用力肺活量( forced vital capacity,FVC):指最大吸气后,以最快速度用力呼气时所呼出 的最大气量。该指标避免了肺活量不限制呼气的时间的缺陷,是反映肺通气功能的较好指标。 (6)用力呼气量( forced expiratoryvolume,FEV):是指最大吸气后以最快速度用力呼气时在 定时间内所呼出的气量,一般以它所占用力肺活量的百分数来表示,即FEVt/FVC%。其中,第1秒钟 内呼出的气量称为1秒用力呼气量( the first second of a forcedexpiration,FEV1),是临床反映 肺通气功能最常用的指标,正常时FEV/FVC%约为80%。因此,FEV/FWC%是评定慢性阻塞性肺病 的常用指标,也常用于鉴别阻塞性肺病和限制性肺病。 (二)肺通气量和肺泡通气量 1.肺通气量( minute ventilation volume):指每分钟吸入或呼出的气量,等于潮气量乘以呼吸 频率 最大随意通气量( maximal voluntary ventilation)也称为最大通气量,指以最大的力量、最快的 速度每分钟吸入或呼出的气量。它反映单位时间内充分发挥全部通气能力所能达到的通气量,最大 通气量一般可达70~120L。 通气贮量百分比=(最大通气量-每分平静通气量)/最大通气量×100% 通气贮量百分比的正常值等于或大于93%。小于70%为通气功能严重损害 2.无效腔和肺泡通气量 解剖无效腔( anatomicaldead space),正常成年人其容积约为150mL。 肺泡无效腔( alveolar dead space),正常人的肺泡无效腔接近于零 肺泡无效腔与解剖无效腔一起合称生理无效腔( physiological dead space)。正常人的生理无效腔 等于或接近于解剖无效腔。病理情况下,如支气管扩张时解剖无效腔增大;肺动脉部分梗塞时肺泡 无效腔增大。 肺泡通气量( alveolarventilation):指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量或每分钟能与血液进行气体 交换的量,等于(潮气量-无效腔气量)×呼吸频率。是反映肺通气效率的重要指标。在一定的呼吸 频率范围内深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更为有效。 第二节气体的交换 肺换气和组织换气的基本原理 (一)气体的扩散 1.气体的分压差气体分压=总压力×该气体的容积百分比 2.气体的分子量和溶解度质量轻的气体扩散较快。在相同条件下,气体扩散速率和气体分子量 (MW)的平方根成反比。 溶解度与分子量的平方根之比称为扩散系数,它取决于气体分子本身的特性。 3.扩散面积和距离气体扩散速率与扩散面积成正比,与扩散距离成反比。 4.温度气体扩散速率与温度成正比。 (二).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
（5）用力肺活量(forced vital capacity, FVC)： 指最大吸气后，以最快速度用力呼气时所呼出 的最大气量。该指标避免了肺活量不限制呼气的时间的缺陷，是反映肺通气功能的较好指标。 （6）用力呼气量(forced expiratoryvolume，FEV)： 是指最大吸气后以最快速度用力呼气时在一 定时间内所呼出的气量，一般以它所占用力肺活量的百分数来表示，即FEVt/FVC %。其中，第1秒钟 内呼出的气量称为1秒用力呼气量(the first second of a forcedexpiration, FEVl)，是临床反映 肺通气功能最常用的指标，正常时FEV1/FVC%约为80％。因此，FEV1／FVC％是评定慢性阻塞性肺病 的常用指标，也常用于鉴别阻塞性肺病和限制性肺病。 （二）肺通气量和肺泡通气量 1. 肺通气量(minute ventilation volume)： 指每分钟吸入或呼出的气量，等于潮气量乘以呼吸 频率。 最大随意通气量(maximal voluntary ventilation) 也称为最大通气量，指以最大的力量、最快的 速度每分钟吸入或呼出的气量。它反映单位时间内充分发挥全部通气能力所能达到的通气量，最大 通气量一般可达70～120L。 通气贮量百分比=（最大通气量-每分平静通气量）/最大通气量×l00％ 通气贮量百分比的正常值等于或大于93％。小于70％为通气功能严重损害。 2. 无效腔和肺泡通气量 解剖无效腔(anatomicaldead space)，正常成年人其容积约为150mL。 肺泡无效腔(alveolar dead space)，正常人的肺泡无效腔接近于零。 肺泡无效腔与解剖无效腔一起合称生理无效腔(physiological dead space)。正常人的生理无效腔 等于或接近于解剖无效腔。病理情况下，如支气管扩张时解剖无效腔增大；肺动脉部分梗塞时肺泡 无效腔增大。 肺泡通气量(alveolarventilation)： 指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量或每分钟能与血液进行气体 交换的量，等于(潮气量-无效腔气量) ×呼吸频率。是反映肺通气效率的重要指标。在一定的呼吸 频率范围内深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更为有效。 第二节 气体的交换 一、 肺换气和组织换气的基本原理 （一） 气体的扩散 1.气体的分压差气体分压＝总压力×该气体的容积百分比 2.气体的分子量和溶解度质量轻的气体扩散较快。在相同条件下，气体扩散速率和气体分子量 （MW）的平方根成反比。 溶解度与分子量的平方根之比称为扩散系数，它取决于气体分子本身的特性。 3.扩散面积和距离气体扩散速率与扩散面积成正比，与扩散距离成反比。 4.温度气体扩散速率与温度成正比。 （二）.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
2.血液气体和组织气体的分压 二、肺换气:即肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换。 (一)结构基础:呼吸膜(肺泡膜),包括六层结构:(1)单分子的表面活性物质层和肺泡液体 层;(2)肺泡上皮层;(3)上皮基底膜层;(4)组织间隙层;(5)毛细血管基底膜层;(6)毛 细血管内皮细胞层。 4組织间隙 5毛细血管基 Interstitial space capillary basement 3肺泡上皮基膜 membrane Aleman easement 6毛细血管内皮细胞 Capillary endothelium 2肺泡上皮細胞 Alveolar epithelial cell 红细胞 肺泡 Red blood cell Alveolus cOz 1含表面活性物质 的液体分子层 毛细血管 部 lactant and Capillary uid layer 图一呼吸膜示意图 (二)肺换气的动力:气体的分压差。 分压是指在混合气体中某一种气体所占的压力。 ypoxic Pulmonan vasoconstriction Main flow PO2=100 constriction constriction (三)肺换气的过程
2.血液气体和组织气体的分压 二、肺换气 :即肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换。 （一）结构基础：呼吸膜（肺泡膜），包括六层结构：（1）单分子的表面活性物质层和肺泡液体 层；（2）肺泡上皮层；（3）上皮基底膜层；（4）组织间隙层；（5）毛细血管基底膜层；（6）毛 细血管内皮细胞层。 （二）肺换气的动力：气体的分压差。 分压是指在混合气体中某一种气体所占的压力。 （三）肺换气的过程
98大.o Atmosphere Pco, =0.mmhG Po,=159mmHg 肺泡 Alveoli PCo=40mmHg Po=104mmHg CO O PO2=100mmHg 动脉端 PCO:-46mmHg Pco Arterial end 静脉端 肺循环毛细血管 Venous end Pulmonary blood capillaries 图-肺换气示意图 02和O2在血液和肺泡间的扩散极为迅速,不到0.3s即可达到平衡。通常情况下,血液流经肺毛细 血管的时间约为0.7s,所以当血液流经肺毛细血管全长约1/3时,已经基本上完成肺换气过程 (四)影响肺换气的因素 1.呼吸膜的厚度气体扩散速率与呼吸膜厚度成反比。呼吸膜由六层结构组成:液体层、上皮细胞 层、上皮基底膜、肺泡上皮和毛细血管之间的间隙、毛细血管的基膜和毛细血管内皮层。 2.呼吸膜的面积正常成人,两肺约有3亿个肺泡,总扩散面积达70m2。 3.通气/血流比值( ventilation/ perfusionratio)是指每分钟肺泡通气量(VA)和每分钟肺血 流量(Q)之间的比值(VA/Q)。正常成人安静时VA约为4.2L/min,Q约为5L/min,因此,VA/Q约为 0.84。只有在适宜的VAQ时才能实现适宜的肺换气。如果ⅥA/Q增大就意味着通气过剩,血流相对不 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,VA/Q比值下降,则意味 着通气不足,血流相对过多,混合静脉血中的气体不能得到充分更新。由此可见,无论VA/Q增大或减 小,都会妨碍有效的气体交换,导致机体缺氧和二氧化碳潴留,其中主要是缺氧
O2 和CO2在血液和肺泡间的扩散极为迅速，不到0.3s即可达到平衡。通常情况下，血液流经肺毛细 血管的时间约为0.7s，所以当血液流经肺毛细血管全长约1/3时，已经基本上完成肺换气过程。 （四）影响肺换气的因素 1. 呼吸膜的厚度气体扩散速率与呼吸膜厚度成反比。呼吸膜由六层结构组成：液体层、上皮细胞 层、上皮基底膜、肺泡上皮和毛细血管之间的间隙、毛细血管的基膜和毛细血管内皮层。 2. 呼吸膜的面积正常成人，两肺约有3亿个肺泡，总扩散面积达70m2。 3. 通气/血流比值（ventilation /perfusionratio）是指每分钟肺泡通气量（VA）和每分钟肺血 流量(Q)之间的比值（VA/Q）。正常成人安静时VA约为4.2L/min，Q约为5L/min，因此，VA/Q约为 0.84。只有在适宜的VA/Q时才能实现适宜的肺换气。如果VA/Q增大就意味着通气过剩，血流相对不 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，VA/Q比值下降，则意味 着通气不足，血流相对过多，混合静脉血中的气体不能得到充分更新。由此可见,无论VA/Q增大或减 小，都会妨碍有效的气体交换，导致机体缺氧和二氧化碳潴留，其中主要是缺氧
气管痉挛 thrombos Bronchospasm vQ正常 VQ增大 VQ减小 图-通气/血流比值及其变化示意图 (五)肺扩散容量 在单位分压差(0.133kPa,lmmg)的作用下,每分钟通过呼吸膜扩散的气体的毫升数称为肺扩散 容量。 三、组织换气 在组织中,由于细胞的有氧代谢,02被利用,并产生CO2,所以PO2可低至4kPa(30mg)下,PCO2 可高达6.7kPa(50mg)以上。动脉血液流经组织毛细血管时,O2便顺着分压差从血液向组织液和 细胞扩散,C02则由组织液和细胞向血液扩散,动脉血液因失去02和得到CO2而变成静脉血。 体循环毛细血管 Systemic blood capillary 静脉端 动脉端 Venous end Arterial end 9 Co 9 PCO:40mmHg Oz PCO:=50mmHg PO:=30mmHg 组织细胞 Cell 图-组织换气示意图 第三节气体的运输 、氧和二氧化碳在血液中存在的形式
（五） 肺扩散容量 在单位分压差（0.1333kPa，1mmHg）的作用下，每分钟通过呼吸膜扩散的气体的毫升数称为肺扩散 容量。 三 、 组 织 换 气 在组织中，由于细胞的有氧代谢，O2被利用，并产生CO2，所以PO2可低至4kPa（30mmHg）下，PCO2 可高达6.7kPa（50mmHg）以上。动脉血液流经组织毛细血管时，O2便顺着分压差从血液向组织液和 细胞扩散，CO2则由组织液和细胞向血液扩散，动脉血液因失去O2和得到CO2而变成静脉血。 第三节气体的运输 一、氧和二氧化碳在血液中存在的形式
02和C02都以物理溶解和化学结合两种形式存在于血液中。 气体在溶液中溶解的量与分压和溶解度成正比,与温度成反比。 二、氧的运输 血液中以物理溶解形式存在的02量,仅约占血液总02含量的1.5%,化学结合的占98.5%左右。02的 结合形式是氧合血红蛋白( oxyhemoglobin,Hb02)。 (一)Hb的分子结构 (二)H与02结合的特征 血液中的02主要以Hb02形式运输 02与Hb的结合有以下一些重要特征 1.反应快,可逆,不需酶的催化,受PO2的影响 2.Fe2+与02结合后仍是二价铁,所以该反应是氧和,而不是氧化。 3.1分子出b可以结合4分子02。100m1血液中,所能结合的最大02量称为Hb的氧容量( oxygen capacity),而实际邗b实际结合的02量称为H的氧含量( oxygencontent)。冊b氧含量与氧容量的百 分比为H的氧饱和度( oxygen saturation)。 当血液中去氧含量达5g/100ml以上时,皮肤、粘膜呈浅蓝色,这种现象称为紫绀( cyanosIs) 4.Hb与02的结合或解离曲线呈S形,与H的变构效应有关。 (三)氧解离曲线 Left shifted Decreased 2-3 DPG Decreased [H (reduced affinity) ncreased 2-3 DPG Increased (H+] 氧解离曲线( oxygen dissociation cure)或氧和血红蛋白解离曲线,是表示血液PO2与H氧饱和度 关系的曲线
O2和CO2都以物理溶解和化学结合两种形式存在于血液中。 气体在溶液中溶解的量与分压和溶解度成正比，与温度成反比。 二、氧的运输 血液中以物理溶解形式存在的O2量，仅约占血液总O2含量的1.5％，化学结合的占98.5％左右。O2的 结合形式是氧合血红蛋白（oxyhemoglobin，HbO2）。 （一）Hb的分子结构 （二）Hb与O2结合的特征 血液中的O2主要以HbO2形式运输。 O2与Hb的结合有以下一些重要特征 1. 反应快，可逆，不需酶的催化，受PO2的影响. 2. Fe2+与O2结合后仍是二价铁，所以该反应是氧和，而不是氧化。 3. 1分子Hb可以结合4分子O2。100ml血液中，Hb所能结合的最大O2量称为Hb的氧容量（oxygen capacity），而实际Hb实际结合的O2量称为Hb的氧含量（oxygencontent）。Hb氧含量与氧容量的百 分比为Hb的氧饱和度（oxygen saturation）。 当血液中去氧Hb含量达5g/100ml以上时，皮肤、粘膜呈浅蓝色，这种现象称为紫绀（cyanosis）。 4. Hb与O2的结合或解离曲线呈S形，与Hb的变构效应有关。 （三）氧解离曲线 氧解离曲线（oxygen dissociation cure）或氧和血红蛋白解离曲线，是表示血液PO2与Hb氧饱和度 关系的曲线
