大二上各种学习呼吸生理

第二节

肺换气和组织换气GasesExchangeinthelungandtissues一、气体交换原理和结构基础（一）气体扩散的原理：单纯扩散

气体扩散速率（D）单位时间气体分子扩散量

影响气体扩散的因素：

1.气体分压差（ΔP）-动力

2.扩散系数—自身因素

CO2的扩散系数是O2的20倍

3.扩散面积（A)、扩散距离（d）、温度（T）—外在因素D

P•T•A•Sd•√MW（S/√MW）海平面各呼吸气的分压(mmHg)PO2PCO2PN2H2O合计空气1590.35973.7760肺泡气1044056947760动脉血1004057347760静脉血404657347706组织305057347700（二）环境与人体不同部位的气体分压104PO2130PCO230Expiredair（三）气体交换的结构基础结构基础：肺泡-毛细血管膜-呼吸膜

1.肺泡(alveolus)：

3亿、70m2、直径0.2mm2.呼吸膜(respiratorymembrane):

6层结构，厚度0.6m

两个功能区

薄侧：气体交换厚侧：液体交换支撑毛细血管网

二、肺换气肺泡O2（一）肺换气过程PO2/PCO2的变化换气时间:0.25s3.血液流经肺毛细血管的时间（0.75s)肺换气有很大的扩散储备能力（二）影响气体交换的因素1、气体分压差（1）肺泡通气量通气量增大肺泡气PO2

更多的O2向血液扩散（2）肺毛细血管血流量血流量血液PO2

更多的O2

向血液扩散（3）化学反应的速度血液：O2扩散入血浆后，与血红蛋白结合；血浆中HCO3-先进入红细胞，经过一段时间后，才释放CO2。

2、呼吸膜

（1）呼吸膜厚度

呼吸膜越厚气体扩散速率越慢气体交换越少

肺纤维化、肺水肿、血流加速呼吸膜增厚

（2）呼吸膜面积呼吸膜面积扩散速率气体交换

肺不张、肺实变、肺气肿、肺叶切除、肺毛细血管关闭、阻塞面积减小3、通气/血流比值

每分钟肺泡通气量与每分钟肺血流量的比值（500-150）×124200VA/Q＝＝＝0.8470×755000肺各部的V/Q比值（三）肺扩散容量（diffusioncapacityoflung,DL)在单位分压差下，每分钟通过呼吸膜进行扩散的气体的毫升数。

衡量呼吸气体通过呼吸膜的一种指标

平卧位

VA/Q比值改善身材高大呼吸膜面积运动

呼吸膜面积、VA/Q比值改善

DL

三、组织换气（一）组织换气的驱动力：

毛细血管血液与组织液之间气体的分压差（二）影响组织气体交换的因素：

1.离毛细血管的距离

2.组织的血流量

3.组织的代谢率组织O2CO2GasTransportinBlood一、氧气和二氧化碳在血液中的存在形式二、氧的运输三、二氧化碳的运输第三节气体在血液中的运输血液中O2和CO2的含量（ml/100ml）

物理溶解

化学结合合计动脉血0.312020.31

静脉血0.1115.215.31

动脉血2.5346.448.93

静脉血2.9150.052.91一、O2和CO2在血液中的存在形式O2CO2第二节氧的运输一、主要运输形式-化学结合二、运输工具-血红蛋白（hemoglobin，Hb）1分子Hb：

1个珠蛋白

4个血红素每个含有一个Fe2+

成年人Hb（HbA）：

22

胎儿Hb（HbF）：221.反应快、可逆、不需酶催化、受PO2的影响Hb与O2结合特征PO2↑(肺)PO2↓(组织)Hb+O2HbO22.氧合过程三、血液运输氧的基础-Hb与O2结合Hb中的Fe2+与O2结合后仍为二价离子3.Hb和O2结合的量1gHb可结合1.39mlO2

（实际1.34ml)（1）Hb的氧容量：100ml血液中Hb所能结合的最大O2量（2）Hb的氧含量：100ml血液中Hb实际所能结合的O2量

Hb(g)×1.34＝？（3）Hb氧饱和度=Hb氧含量/Hb氧容量的百分比动脉血：98%；静脉血：75％由于溶解的氧仅占1.5％，所以Hb氧容量、Hb氧含量和Hb氧饱和度可以看成是全血的4.Hb对O2亲和力的影响因素O2+Fe2+

去氧Hb(T型）氧和Hb（R型）5.HbO2和去氧Hb的颜色紫绀：去氧血红蛋白>50g/L，缺O2的标志

严重贫血高原RBC增多CO中毒氧容量↓↑－氧含量↓－

↓饱和度－↓

↓有无缺氧有－有有无紫绀无有无（一）氧解离曲线定义氧分压与Hb氧结合量或Hb饱和度的关系曲线PO2Hb氧饱和度（％）三、氧解离曲线及影响因素（二）氧离曲线特点上段PO2范围:60～100mmHg特点:平坦意义:可以认为是Hb与O2的结合部位,PO2的变化对氧饱和度影响不大,高原/高空/呼吸道疾病时，不致发生明显缺氧Hb氧饱和度（％）PO2(mmHg)

：70

100150饱和度（%）：9497.4100氧含量ml%：19.4PO2范围:40～60mmHg特点:较陡意义:可以认为是混合静脉血的PO2，血氧含量为14.4ml%（释放出5mlO2）氧的利用系数：血液流经组织时释放出来O2占氧含量的百分比，安静时为25%，以心输出量5L，计算，组织消耗250ml/minHb氧饱和度（％）（2）氧离曲线分段中段PO2范围:15～40mmHg特点:很陡意义:可以认为是HbO2与O2解离部分Hb氧饱和度（％）

当氧分压稍有降低时，HbO2大大下降，氧含量最少时可为4.4ml%（释放出15mlO2），氧利用系数为75%，可以看做是氧的储备（2）氧离曲线分段下段2.影响氧离曲线的因素PO2HbO2(%)右移左移pH降低或PCO2升高，Hb对氧的亲和力降低，P50增大，曲线右移；反之，左移促进肺毛细血管血液的氧合，又有利于组织毛细血管内血液释放O2T型H↑(组织)R型(1)pH和PCO2的影响H↓(肺)(2)温度的影响

温度↑－曲线右移－促进O2释放（H+）注意手术时，代谢减少，温度下降的问题(3)2,3-二磷酸甘油酸(DPG)

葡萄糖无氧酵解产物，升高时，曲线右移冷藏血中2,3-DPG↓，Hb与O2不易解离(4)CO占据Hb与O2的结合位点(5)Hb自身性质的影响（Fe++－Fe+++）右移右移因素

pH降低

PCO2升高温度升高

2,3-二磷酸甘油酸左移左移因素

pH增高

PCO2降低温度降低（麻醉）

二、二氧化碳的运输CO2在血液中存在的形式1．物理溶解（5

）2．化学结合碳酸氢盐（88

）氨基甲酸血红蛋白（7

）（一）碳酸氢盐的形式血液组织CO2CO2CO2H2O+CAH2