《肺换气和组织换气》ppt课件

1、一气体的分散一气体的分散 气体分子不停的进展着无定向的运动，其结气体分子不停的进展着无定向的运动，其结果是气体分子从分压高处向分压低处发生净果是气体分子从分压高处向分压低处发生净转移，这一过程称为气体分散。转移，这一过程称为气体分散。 肺换气和组织换气就是物理性的分散过程。肺换气和组织换气就是物理性的分散过程。1.气体从分压高的一侧向低的一侧分散。气体从分压高的一侧向低的一侧分散。2.各气体的分散方向和量，决议于该气体各气体的分散方向和量，决议于该气体的分压差、气体的分散速度和气体在液的分压差、气体的分散速度和气体在液体中的溶解度。体中的溶解度。3.在液体或气液交界面，气体的分散速在液体或气液

2、交界面，气体的分散速度与它在液体中的溶解度亲密相关。溶度与它在液体中的溶解度亲密相关。溶解度高的分散快。解度高的分散快。4.气体的分散速度气体的分散速度1/ 气体分子量。气体分子量。分子量大的分散速度慢。分子量大的分散速度慢。单位时间内气体分散的容积为气体分散单位时间内气体分散的容积为气体分散速率，它受以下要素影响。速率，它受以下要素影响。 分压差分散面积温度气体溶解度分压差分散面积温度气体溶解度 分散间隔分散间隔分子量分子量分散速率分散速率1.气体的分压差：分压差大分散快气体的分压差：分压差大分散快2.气体分子量和溶解度：溶解度高，分散快气体分子量和溶解度：溶解度高，分散快 分子量大，分散慢

3、分子量大，分散慢3.肺泡膜的分散面积：分散面积大，分散快肺泡膜的分散面积：分散面积大，分散快 安静形状下，肺泡分散面积安静形状下，肺泡分散面积40m2 运动时肺泡分散面积运动时肺泡分散面积70m2 疾病形状时下降疾病形状时下降4.分散间隔肺泡膜的厚度反比关系分散间隔肺泡膜的厚度反比关系 肺纤维化肺纤维化 厚度添加厚度添加 肺水肿肺水肿 分散下降分散下降5.温度温度 液体温度上升，溶解度上升分散快液体温度上升，溶解度上升分散快6. 肺血流量与通气血流比肺血流量与通气血流比 0.75秒秒右心搏出量右心搏出量60ml/每搏每搏 流经肺泡膜流经肺泡膜气体交换所需时间气体交换所需时间0.3秒，故时间上有

4、很秒，故时间上有很大贮备潜力。大贮备潜力。假设血流量下降，气体交换正常交换假设血流量下降，气体交换正常交换的总量下降的总量下降故肺泡通气量与血流量之间必需坚持恰故肺泡通气量与血流量之间必需坚持恰当的比值。当的比值。通气通气/血流比值血流比值4.2升升/5升升0.84VA/Q 安静时正常值安静时正常值 VA每分肺泡通气量每分肺泡通气量 Q 每分肺血流量每分肺血流量通气通气/血流比值升高：表示有部分肺泡气血流比值升高：表示有部分肺泡气不能与血液中的气体充分交换生理不能与血液中的气体充分交换生理无效腔增大。无效腔增大。通气通气/血流比值下降：表示有部分血液经血流比值下降：表示有部分血液经通气不良的肺

5、泡，得不到充分气体交通气不良的肺泡，得不到充分气体交换，相当于功能性动静脉短路。换，相当于功能性动静脉短路。正常人直立时正常人直立时 肺各部分肺各部分VAQ分布不均匀分布不均匀肺尖肺尖 VA下降下降/Q下降下降 比值上升比值上升 可在可在3以上以上肺底肺底 VA下降下降/Q上升上升 比值下降比值下降 0.6 7. 肺分散容量肺分散容量 指各种气体在单位分压差指各种气体在单位分压差1mmHg下，每下，每 分钟能经过呼吸膜的气体量分钟能经过呼吸膜的气体量ml。它是测定呼吸膜分散功能。它是测定呼吸膜分散功能的生理目的。的生理目的。 由于由于CO2分散速度大于分散速度大于O2，20：1，所以临床，所以

6、临床上不存在上不存在CO2分散妨碍。普通以分散妨碍。普通以O2的分散容的分散容量作为测定目的。量作为测定目的。 正常成人正常成人20ml/min/mmHg 男大于女男大于女 ；成人大于老幼；成人大于老幼1.呼吸气及肺泡气的成分和分压呼吸气及肺泡气的成分和分压 呼吸周期中，肺泡气呼吸周期中，肺泡气O2及及CO2的含量有细微动摇。的含量有细微动摇。 容积百分比容积百分比 分压分压 血浆溶解度血浆溶解度 分散速度分散速度 N2 79% 600mmHg O2 20.96% 159mmHg CO2 O2 CO2 O2 24:1 20.6:1 CO2 0.04% 0.3mmHg混合气体的总压力是各组成气体

7、的分压力的总和。混合气体的总压力是各组成气体的分压力的总和。各组成气的分压混合气总压力该气体的容积百分比各组成气的分压混合气总压力该气体的容积百分比 O2 159mmHg760mmHg79CO2分散率分散率/ O2分散率分散率 O2分子量分子量/CO2分子量分子量=32/445.6/6.6在肺泡气在肺泡气O2的分散率稍大于的分散率稍大于CO2但由于但由于CO2溶解度溶解度 /O2溶解度溶解度=0.592/0.0244=24.3/1.0(Herrys law 赫利定理赫利定理CO2分散速率分散速率 /O2分散速率分散速率 =5.6/6.60.592/0.0244)=20.6/1.02.血液气体和

8、组织的分压张力血液气体和组织的分压张力混合静脉血混合静脉血PO2是是5.32kPa40mmHg，比肺泡气，比肺泡气的的13.82 kPa104mmHg低，肺泡气中低，肺泡气中O2向血向血液中分散，血液的液中分散，血液的PO2逐渐上升，最后接近肺泡逐渐上升，最后接近肺泡气的气的PO2。 混合静脉血混合静脉血PCO2是是6.12kPa46mmHg，比肺泡，比肺泡气的气的5.32 kPa40mmHg高，血液中高，血液中CO2向肺向肺泡中分散，血液的泡中分散，血液的PCO2逐渐下降，最后接近肺逐渐下降，最后接近肺泡气的泡气的PCO2。 一、氧和二氧化碳在血液中的存在方式一、氧和二氧化碳在血液中的存在方

9、式 物理溶解中介作用物理溶解中介作用两种方式两种方式 化学结合为主化学结合为主 O2 溶解溶解 化化合结合合结合 CO2 组织或肺组织或肺 血液血液 溶解系数溶解系数 O2 0.022 ml/1ml 全血全血 CO2 0.511ml/1ml 全血全血 与与Hb结合占结合占98.5氧的运输氧的运输 物理溶解占物理溶解占1.5氧容量：指每氧容量：指每100ml血中，血红蛋白结合血中，血红蛋白结合氧的最大量。氧的最大量。正常正常Hb在在15g/100ml血液中，血液中，1gHb结合结合1.34ml氧。氧。氧容量氧容量151.3420ml氧含量：血红蛋白实践结合的氧量。氧含量：血红蛋白实践结合的氧量。

10、动脉血：动脉血：20ml氧氧静脉血：静脉血：15ml氧氧氧饱和度：指氧含量占氧容量的百分比。氧饱和度：指氧含量占氧容量的百分比。动脉血，氧含量动脉血，氧含量20ml，氧饱和度为，氧饱和度为100静脉血，氧含量静脉血，氧含量15ml，氧饱和度为，氧饱和度为75 O2分压高肺分压高肺 HbO2 HbO2 O2分压低组织分压低组织 复原、紫蓝色复原、紫蓝色 氧化、红色氧化、红色 盐键断裂盐键断裂 分子构型严密型分子构型严密型 分子构型疏松型分子构型疏松型 T型型 盐键构成盐键构成 R型型1.可逆性结合，非酶促过程，反响快，受PO2影响。2.O2与血红蛋白的亚铁离子结合，结合后亚铁离子的离子价不变，故

11、称氧合，不是氧化。3.血红蛋白的珠蛋白由两条血红蛋白的珠蛋白由两条肽链和两条肽链和两条肽肽链构成，每条肽链上结合一个含亚铁离子链构成，每条肽链上结合一个含亚铁离子的血红素分子，每个亚铁离子结合一个的血红素分子，每个亚铁离子结合一个O2分子。故每个血红蛋白分子可结合分子。故每个血红蛋白分子可结合4个个O2分分Hb4O81gHb可结合可结合1.341.39mlO2。4.血红蛋白两对血红蛋白两对、肽链与肽链与O2结合才干可相结合才干可相互促成结合或解离释放。互促成结合或解离释放。 在肺部，在肺部，PO2升高促结合；在组织，升高促结合；在组织，PO2下下降促释放。降促释放。1.胎儿血红蛋白胎儿血红蛋白

12、HbF是由两条是由两条链和链和链链结合组成，它对结合组成，它对O2亲和力比亲和力比HbA大。能大。能够由于够由于链不与链不与2，3DPG相结合，不受相结合，不受2，3DPG影响的缘故。影响的缘故。2.镰状细胞贫血镰状细胞贫血HbS)两条两条链第链第6位谷氨酸位谷氨酸为缬氨酸所取代，使去氧为缬氨酸所取代，使去氧Hb释放释放O2的才的才干下降，导致组织缺干下降，导致组织缺O2。3.地中海贫血地中海贫血 。 我国常见我国常见地贫。由于地贫。由于链链合成妨碍合成妨碍HbA生成抑制，生成抑制，HbF代偿增多，代偿增多，O2解离曲线左移。解离曲线左移。5. Hb与与O2的结合或解离曲线呈的结合或解离曲线呈

13、S型与型与 Hb的变构效应有关。的变构效应有关。 Hb与与O2结合盐键断裂，结合盐键断裂，R型型 Hb与与O2解离盐键断裂，解离盐键断裂，T型型 T型对型对O2亲和力小。亲和力小。 R型对型对O2亲和力大。亲和力大。PH下降，下降，H+与与Hb多肽链的某些氨基酸残多肽链的某些氨基酸残基结合，促使盐键构成基结合，促使盐键构成T型，使其对型，使其对O2亲和力下降。亲和力下降。PCO2上升，上升，H+添加。添加。PCO2上升，上升，CO2本身与本身与Hb多肽链终末氨多肽链终末氨基酸的基酸的NH2构成氨甲酰化合物，促构成氨甲酰化合物，促盐键构成，从而使盐键构成，从而使Hb对对O2亲和力下降。亲和力下降

14、。反映反映PO2与氧合与氧合Hb饱和度的关系饱和度的关系的曲线。的曲线。1.曲线上段：曲线上段：PO2 60100mmHg.坡度较坡度较平坦平坦1氧分压变化虽大但饱和度变异小氧分压变化虽大但饱和度变异小即使外界或肺泡中即使外界或肺泡中PO2下降，但氧化饱下降，但氧化饱和度依然可维持在较高程度。和度依然可维持在较高程度。2PO2100mmHg时，氧合饱和度添时，氧合饱和度添加很不明显，血氧量添加很少。加很不明显，血氧量添加很少。2. 曲线中段曲线中段 PO2 6040mmHg是是 HbO2释放释放O2的部分。的部分。 此时此时Hb氧饱和度氧饱和度75，血，血O2含量含量14.4， 即每即每100

15、ml血液流过组织时释放血液流过组织时释放5mlO2。 血液流经组织时释放出的血液流经组织时释放出的O2容积所占动脉容积所占动脉O2含量的百分数含量的百分数O2利用系数。安静时利用系数。安静时为为25，运动时可添加到，运动时可添加到75。3. 曲线下段曲线下段 PO2 1040mmHg.坡度陡。坡度陡。PO2略有下降，促使较多略有下降，促使较多O2解离，饱解离，饱和度下降，不利于组织活动的供氧，和度下降，不利于组织活动的供氧，氧利用系数上升至氧利用系数上升至75。 机制：血红蛋白机制：血红蛋白肽链结合氧时，肽链结合氧时，相互作用。相互作用。 高原高原PO2下降下降 意义：意义：Hb的氧缓冲功能的

16、氧缓冲功能 组织活动组织活动 血红蛋白氧缓冲功能：不论血液本身或血红蛋白氧缓冲功能：不论血液本身或外界外界O2浓度有较大幅度变动，而组织浓度有较大幅度变动，而组织PO2仍可坚持在稳定的正常范围内。仍可坚持在稳定的正常范围内。 O2 5ml/100ml/min 1. PH和和CO2影响影响 通常用通常用P50表示表示Hb对对O2的亲和力。的亲和力。 正常正常P50：PO2 26.5mmHg。 P50上升，亲和力下降，曲线右移；上升，亲和力下降，曲线右移； P50下降，亲和力上升，曲线左移。下降，亲和力上升，曲线左移。Bohr效应：效应： Hb分子构型转为分子构型转为T型：型： PH下降，下降，P

17、CO2上升曲线右上升曲线右移，氧饱和度下降，解离添加。移，氧饱和度下降，解离添加。 Hb分子构型分子构型R型：型： PH上升，上升，PCO2下降曲线左下降曲线左移，氧饱和度添加，解离下降。移，氧饱和度添加，解离下降。2.温度的影响温度的影响T添加曲线右移，氧饱和度下添加曲线右移，氧饱和度下降。降。T添加添加H+活动性添加，活动性添加，Hb对对O2亲和力下降。亲和力下降。T下降下降Hb与与O2亲和力上升，氧亲和力上升，氧饱和度上升，曲线左移，饱和度上升，曲线左移，HbO2不不易解离出易解离出O2低温麻醉。低温麻醉。3. 2，3二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2，3DPG的影响的影响 2，3DPG为为RB

18、C内一种有机磷酸盐。内一种有机磷酸盐。 缺氧、贫血缺氧、贫血 甲状腺素甲状腺素 长时间运动长时间运动RBC 2，3DPG上升上升 无氧代谢无氧代谢 脱氧血红蛋白脱氧血红蛋白链构成盐键链构成盐键 失去氧合才干失去氧合才干T型型Hb 氧离曲线右移，促氧解离氧离曲线右移，促氧解离4.其他要素其他要素Fe+ Fe+就失去就失去O2结合才结合才干干CO中毒，中毒， CO与与Hb结合结合 COHb无与无与O2结合才结合才干干 物理溶解物理溶解CO2的运输的运输 6 碳酸氢盐方式碳酸氢盐方式 化合结合化合结合 87 94 氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白 7 一碳酸氢盐方式的运输一碳酸氢盐方式的运输 特点：特点：1.反响可逆，但需酶的促助。反响可逆，但需酶的促助。 2.结合或解离决议于结合或解离决议于CO2分压分压差。差。 3.反响中伴有反响中伴有Cl的转移。的转移。二氨基甲酸血红蛋白的方式运输二氨基甲酸血红蛋白的方式运输 在组织中在组织中 HbNH2+CO2 HbNHCOOH 肺肺 HbNHCOO H特点：特点： 1.反响可逆，无需酶的促助。反响可逆，无需酶的促助。 2.结合或解离取决于结合或解离取决于Hb的氧的氧协作用。协作用。 脱氧脱氧Hb与与CO2结合多；结合多； 氧合氧合Hb结合少，解离多。结合少，解离多。 3.CO2分压差的影响不明显。分压差