生理学课件 呼吸2第五章

第五章呼吸

Respiration

生理学系张策第二节肺换气和组织换气一、气体交换的基本原理1、气体的扩散气体扩散：两个区域的气体具有分压差时,气体分子由分压高处向分压低处净转移，直至达动态平衡，称扩散。。气体扩散速率D∝△P·T·A·Sd·√MW气体分压差是气体扩散的动力分压：气体的分压是指混合气体中各气体的压力。气体分压=混合气体总压×该气体在混合气体中的容积百分比气体的分压差是该气体扩散的动力，各气体扩散速率不受其它气体分压差影响。扩散系数：S/√MW（气体本身特性），CO2约为O2的20倍气体分子的扩散系数是影响扩散的自身因素扩散面积、距离和温度是影响气体扩散的重要因素（二）呼吸气体与人体不同部位气体的分压1、呼吸气与肺泡气的成分和分压空气的容积百分比不变，但压力会变空气基本上是干燥气，吸入气由于水蒸气的存在改变了体内气体的容积百分比由于无效腔的原因呼出气比肺泡气氧分压高人在海平面时各呼吸气体容积（%）和分压(mmHg)大气吸入气肺泡气呼出气O220.9(159)

19.7(149.3)

13.6(102)

15.7(120)

CO20.04(0.3)

0.04

(0.3)

5.3(40)

3.6(27)N2

79.0(597)

74(563.4)

74.9(571)74.5(566)H2O0.5(3.7)

6.2(47)

6.2(47)6.2(47)合计100(760)100(760)

100(760)100(760)2、血液气体与组织气体的分压肺泡气动脉血混合静脉血组织PO2(mmHg)

102

100

40

30

PCO2(mmHg)

40

4046

50O2含量13.620.315.3(O2

mL%mL)

CO2

含量(%)5.348.052.0二、肺换气（一）肺换气过程O2CO2肺换气过程

氧扩散的分压差是60mmHg，二氧化碳的扩散分压差是6mmHg。

氧与二氧化碳的扩散在0.25秒就能完成，而血液流经肺毛细血管的时间是0.75秒。肺换气具有很大的储备能力。100mL血液带走5mL的O2

，排放4mL的CO2

。按心输出量5000mL计算，流经肺部的血液可运走250mL的O2

，释放200mL的CO2

。经过肺换气：血液PO2升至100mmHg，PCO2降至40mmHg。（二）影响肺内气体交换的因素气体分压差、扩散面积、扩散距离、温度和扩散系数均可通过影响气体扩散而肺换气。1、呼吸膜的厚度呼吸膜包括六层结构2、呼吸膜的面积厚度很薄0.2-0.6~μm

肺泡约3亿个，总面积70m2。安静时用于扩散的面积402。3、通气/血流比值影响气体扩散

每分肺泡通气量(VA)和每分肺毛细血管血流量(Q)的比值(VA/Q）称为肺通气-血流比值。正常安静时VA/Q＝4.2升/5升＝0.840.84:相当于功能性动－静脉短路>0.84:相当于肺泡无效腔增加三、肺扩散容量

肺扩散容量指单位分压差下每分钟通过呼吸膜扩散的气体量（ml/mmHg），是测定气体通过呼吸膜扩散功能的指标。CO2的扩散容量是O2的20倍DL=V[PA-PC]体内容易发生O2的缺乏不容易产生CO2的儲留。三、组织换气四、呼吸功能与酸碱平衡、血气分析组织换气的机制与肺换气相同（液相之间）组织细胞内液的氧及二氧化碳分压因组织及代谢水平差异很大