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1、一、一、与气体交换与气体交换相关相关的的基础知识基础知识二、二、 O2 2和和CO2 2气体在体内的运输气体在体内的运输 授课授课内容内容 （一）物理概念（一）物理概念 1.1.空气空气 是混合气体是混合气体。 空气在地球引力下被吸附在地球周围，被吸附在地球周围，厚度厚度约约200公里公里 。 空气是由空气是由O2、CO2 及各种惰性气体组合及各种惰性气体组合而成而成（如如:氮气氮气. 氩气氩气. 氦气氦气.氖气氖气. 氪气氪气. 氙气氙气.氢气）氢气） 2. 惰性气体惰性气体 高压氧医学中所谓高压氧医学中所谓高压氧医学中所谓高压氧医学中所谓“ “惰性气体惰性气体惰性气体惰性气体” ” 为为为
2、为中中中中性性性性气体，是指单纯以物理状态，溶解于机体气体，是指单纯以物理状态，溶解于机体气体，是指单纯以物理状态，溶解于机体气体，是指单纯以物理状态，溶解于机体组织内，不引起机体发生明显的生理或病理组织内，不引起机体发生明显的生理或病理组织内，不引起机体发生明显的生理或病理组织内，不引起机体发生明显的生理或病理反应的某些气体。反应的某些气体。反应的某些气体。反应的某些气体。一、一、空气基础空气基础知识知识3.3.大气压力大气压力 空气的比重很轻，但是，对地空气的比重很轻，但是，对地球表面上的球表面上的人人和和物物都会产生一定的压力，都会产生一定的压力，该压该压力力称为称为大气压力大气压力。（
3、1 1）标准大气压力）标准大气压力： 指指在在 0条件下条件下，北纬北纬 45的海平面上的海平面上， 所承受所承受760Hg/c大气大气压力压力 ，即即称称标准大气压标准大气压。 1 1ATAATA = 7600.133kPa = 101.08kPa 0.1MPa 成成年人年人由于各体差异，体表面积不同由于各体差异，体表面积不同（1.21.5），），机体大约要承受机体大约要承受15 23吨吨不不等等的大气压力的大气压力。 120120 =14400c =14883.84（X1.0336）= 14.883t1515吨吨吨吨 1.3117.57.5吨吨吨吨 1.4 20.2620.26吨吨吨吨 1
4、51523.5623.56吨吨吨吨 大气大气压力压力压力压力这么大这么大，我们我们却却为什么没有为什么没有感觉和感觉和不不被压伤被压伤？理由有三理由有三： 人体表面受压均匀，不是某一局部受压人体表面受压均匀，不是某一局部受压； 从物理角度从物理角度而言而言：任何物质任何物质都会被压缩，都会被压缩，但是但是对对固体固体和和液体液体受压的变化微乎其微。受压的变化微乎其微。 例如：例如：水水水水在在1010条件下每条件下每1ATA1ATA，体积被压缩，体积被压缩1/21/2万万（几乎不被压缩）（几乎不被压缩） 人体内，人体内，实质性脏器含水量达实质性脏器含水量达70%70%80%80%，所以人，所以
5、人体在大气压力下，脏器不会被压缩，更不会因为受压体在大气压力下，脏器不会被压缩，更不会因为受压而发生变形，更不会被压伤。而发生变形，更不会被压伤。 人体内人体内空腔脏器空腔脏器都都与外界相通与外界相通，当有压力当有压力变化时，通过主动或被动的调节，消除压力变化时，通过主动或被动的调节，消除压力差，使差，使内外内外压力保持平衡。所以，不会被压压力保持平衡。所以，不会被压伤伤。 在工作中，我们常常遇到在工作中，我们常常遇到有颅骨缺损患者有颅骨缺损患者有颅骨缺损患者有颅骨缺损患者，欲实施欲实施欲实施欲实施HBOTHBOT，却被个别临床主管医生拒绝，却被个别临床主管医生拒绝，却被个别临床主管医生拒绝，
6、却被个别临床主管医生拒绝 ! !甚至说甚至说甚至说甚至说“ “患者患者患者患者颅骨缺损太大，容易压伤颅骨缺损太大，容易压伤颅骨缺损太大，容易压伤颅骨缺损太大，容易压伤脑子脑子脑子脑子” ” 我们的观点与经验认为我们的观点与经验认为我们的观点与经验认为我们的观点与经验认为： 患者接受患者接受患者接受患者接受2 2个个个个ATAATA HBOTHBOT，压力不高，压力不高，压力不高，压力不高，而且受压均匀，所以，脑组织不会发生而且受压均匀，所以，脑组织不会发生而且受压均匀，所以，脑组织不会发生而且受压均匀，所以，脑组织不会发生压伤！压伤！压伤！压伤！但是，但是，但是，但是，在减压过程中，操舱者要在
7、减压过程中，操舱者要在减压过程中，操舱者要在减压过程中，操舱者要做到：做到：做到：做到：匀速减压，匀速减压，匀速减压，匀速减压， 特别特别特别特别对曾经发生过对曾经发生过对曾经发生过对曾经发生过脑脊脑脊脑脊脑脊液漏液漏液漏液漏的患者，更要做到的患者，更要做到的患者，更要做到的患者，更要做到缓慢匀速减压，就可缓慢匀速减压，就可缓慢匀速减压，就可缓慢匀速减压，就可 保证患者不会发生意外保证患者不会发生意外保证患者不会发生意外保证患者不会发生意外。 当我们处于当我们处于不同海拔地域不同海拔地域时，或在加压时，或在加压过程中，由于压力的变化，首先会感受到过程中，由于压力的变化，首先会感受到的是的是耳内
8、不适耳内不适，当，当主动调压主动调压后，后，症状会马症状会马上缓解或消失上缓解或消失。 （二）空气、肺泡内的总压与分压（二）空气、肺泡内的总压与分压 1.1.常压下常压下常压下常压下，干燥空气干燥空气干燥空气干燥空气中的气体中的气体中的气体中的气体容积分别为容积分别为容积分别为容积分别为： 氮气氮气（N2）占占 78.03%； 氧气氧气（O O2）占占 20.95； 氩气占氩气占 0.93%； CO2气体占气体占0.03%； 其它其它惰性气体惰性气体占占0.01%（忽略不计）忽略不计） 2. 2. 道尔顿定律道尔顿定律： 混合气体中混合气体中的的总压总压等于等于各种气体各种气体分压的总合分压的
9、总合。 公式公式：p总总 = p1 + p2 + p3Pn 混合气体中混合气体中，任何一种单个气体的分压任何一种单个气体的分压任何一种单个气体的分压任何一种单个气体的分压等于等于等于等于气体的气体的气体的气体的总压总压总压总压乘以乘以乘以乘以该气体该气体该气体该气体在在在在混合气体中混合气体中混合气体中混合气体中，所占的百分比所占的百分比所占的百分比所占的百分比容积容积容积容积。 公式公式：气体分压气体分压= = = =总压力总压力该气体容积的百分比该气体容积的百分比 干燥空气干燥空气干燥空气干燥空气中中中中O O2的分压的分压，等于等于等于等于空气中的总空气中的总压压乘以乘以乘以乘以O O2
10、 的百分容积（的百分容积（21%）。）。 公式：公式：公式：公式： POPO2 2= = = =空气中的总压空气中的总压O O2 2百分容积百分容积 = 760mmHg 21% = = 159.22 mmHg； PN2 = = 760mmHg 78.08% = = 593.4mmHg 3 3、肺泡内的气体分压、肺泡内的气体分压 空气空气经呼吸道吸入肺泡后经呼吸道吸入肺泡后肺泡内肺泡内O2含量逐含量逐渐减少，渐减少，而而氮气的含量氮气的含量相对略有相对略有 。 氮气氮气原因原因： 肺泡内有肺泡内有残存残存气体混入；气体混入； V血血中中COCO2 从从肺泡毛细血管肺泡毛细血管弥散到弥散到肺泡内；
11、肺泡内； 肺泡内肺泡内O O2，在在弥散弥散到肺泡毛细血管的过程中，一到肺泡毛细血管的过程中，一部分被组织吸收和利用，部分被组织吸收和利用， 所以，肺泡内气体所以，肺泡内气体O2含含量量逐渐逐渐为为110 mmHg左右，而左右，而氮气氮气的含量的含量略有所略有所。 4.4.不同部位不同部位, ,单个单个气体的分压不同气体的分压不同。 空气中、呼吸道中、肺泡气中的气体分空气中、呼吸道中、肺泡气中的气体分压压, , 单位单位m mHg 部部 位位 N N2 2 O O2 2 CO CO2 2 氬氬 水蒸汽水蒸汽 惰性气惰性气 干燥空气中干燥空气中593.4 159.2 0.2 7.1 0 0.1呼
12、吸道中呼吸道中556.7 149.4 0.47 6.6 47 0.1 肺泡中肺泡中568.6 110.0 40.0 4.3 47 0.1 . 5、空空气气中中中中和和肺泡气中的成分与肺泡气中的成分与分压分压 空气中空气中各气体的容积百分比各气体的容积百分比，不因不因地域地域不同而不同不同而不同。但是，但是，但是，但是，分压分压受到受到总大气压的总大气压的变变化而变化。化而变化。 高原地区，高原地区，高原地区，高原地区，由于海拔高,大气压力，所以,空气中的各种气体分压也相应。 在高原环境中，吸入的空气在呼吸道内被在高原环境中，吸入的空气在呼吸道内被水蒸气所饱和，所以水蒸气所饱和，所以, ,呼吸道
13、内吸入空气的呼吸道内吸入空气的成成分分与与空气中的成分有所空气中的成分有所不同不同了，了，因此因此，各种各种气体气体成分成分的分压的分压, ,均均发生了发生了相应的改变相应的改变。 6 6. . 海平面海平面海平面海平面呼吸空气呼吸空气呼吸空气呼吸空气与与与与肺泡气中肺泡气中肺泡气中肺泡气中各种气体各种气体各种气体各种气体的容积百分比的容积百分比的容积百分比的容积百分比 及及及及分压的变化分压的变化分压的变化分压的变化 . . 气气气气 大大大大 气气气气 . . . . 肺肺肺肺 泡泡泡泡 气气气气 . . . . 体体体体 容积百分比容积百分比 分分分分 压压压压 容积百分比容积百分比 分
14、压分压分压分压 . . . . （mLmL%） kPakPa（mmHgmmHg） . . O2O220.84 21.15 (159 mmHgmmHg) 13.6 13.83 (104 mmHg) CO2CO2 0.04 0.04 (0.3 mmHgmmHg) 5.3 5.32 (40 mmHgmmHg)N2 78.62 79.40 (597 mmHgmmHg) 74.9 75.68 (569 mmHgmmHg) H2OH2O 0.50 0.49 ( 3.7 mmHgmmHg) 6.20 6.25 ( 47 mmHgmmHg) . 合计合计合计合计 100 101.08 (760 mmHgmmH
15、g) 100 101.08(760 mmHgmmHg) 注：注：N2 2在呼吸过程中几乎没有变化，但是，由于在呼吸过程中几乎没有变化，但是，由于O2和和CO2百分百分比的改变，比的改变， 使使N2的百分比发生了相对的改变。的百分比发生了相对的改变。（三）气体交换原理（三）气体交换原理 气体交换的气体交换的气体交换的气体交换的方式，是以方式，是以方式，是以方式，是以弥散弥散弥散弥散与与与与被弥散被弥散被弥散被弥散进行进行进行进行的。的。的。的。两个区域两个区域两个区域两个区域间的间的间的间的气体分压气体分压气体分压气体分压（张力张力张力张力张力张力）差差差差，是气，是气，是气，是气体体体体弥散的
16、弥散的弥散的弥散的动力动力动力动力。 吸到吸到吸到吸到体内的体内的体内的体内的各种气体，均各种气体，均各种气体，均各种气体，均是是是是由由由由分压高的区分压高的区分压高的区分压高的区域域域域向向向向分压低分压低分压低分压低的区域的区域的区域的区域弥散弥散弥散弥散。因此，。因此，。因此，。因此，弥散弥散弥散弥散与与与与被弥被弥被弥被弥散，散，散，散，两个区域之间的气体分压差，是气体扩散两个区域之间的气体分压差，是气体扩散两个区域之间的气体分压差，是气体扩散两个区域之间的气体分压差，是气体扩散的动力。的动力。的动力。的动力。分压差越大，气体分压差越大，气体分压差越大，气体分压差越大，气体弥散弥散弥
17、散弥散的速度越快。的速度越快。的速度越快。的速度越快。 HBOTHBOTHBOTHBOT是是是是人为人为人为人为的的的的提高了提高了提高了提高了组织间的组织间的组织间的组织间的分压差，分压差，分压差，分压差，加速加速加速加速体内体内体内体内O O O O2 2交换。交换。交换。交换。 正常状态下正常状态下： 肺泡内肺泡内肺泡内肺泡内 POPO2 2 为为 13.6KPa13.6KPa(102 mmHg)； 肺泡毛细血管肺泡毛细血管V 端端POPO2 2 为为5.3KPa (40 mmHg ). 10240 = 62 mmHg； 两者两者两者两者之间之间POPO2 2 差差，为为8.3KPa (
18、62 mmHg)，所以所以 , 肺泡内的肺泡内的O2 从肺泡从肺泡从肺泡从肺泡弥散弥散 ，进入进入进入进入人体的内环境。人体的内环境。人体的内环境。人体的内环境。 （一）（一） 呼吸（呼吸（respirationrespiration） （二）（二） 肺循环肺循环 二、肺循环二、肺循环 肺肺肺肺循循循循环环环环：包包包包括括括括呼呼呼呼吸吸吸吸、肺肺肺肺血血血血液液液液循循循循环环环环、毛毛细细血血管管血液循环血液循环血液循环血液循环，三个主要环节，三个主要环节，三个主要环节，三个主要环节 。（一）呼吸（一）呼吸（R R R Respirationespirationespirationesp
19、iration） 呼吸运动：有呼吸运动：有静式静式与与用力呼吸；胸式与腹式呼吸。用力呼吸；胸式与腹式呼吸。 肺内负压肺内负压：形成机体的生理意义。：形成机体的生理意义。 肺通气阻力肺通气阻力：弹力阻力与非弹性阻力：气道阻力：弹力阻力与非弹性阻力：气道阻力 呼呼 肺通气肺通气 肺容量肺容量：潮气量、补吸气量、补呼气量、潮气量、补吸气量、补呼气量、残存残存气量、气量、 肺总容量、肺活量肺总容量、肺活量 。 肺通气量：肺通气量：每分钟通气量与肺泡通气量。每分钟通气量与肺泡通气量。吸吸 气体交换气体交换气体交换气体交换 肺换气、组织换气、影响肺换气的因素有关。肺换气、组织换气、影响肺换气的因素有关。
20、血液中的气体运输血液中的气体运输血液中的气体运输血液中的气体运输 O O2 2的运输：的运输：运输形式和氧离曲线运输形式和氧离曲线 及影响因素及影响因素 CO2 2运输：运输： 呼吸运动的调节呼吸运动的调节：呼吸中枢呼吸中枢 呼吸反射与呼吸反射与 肺牵张反射、化学感受肺牵张反射、化学感受器反射器反射 血液中血液中 O2、CO2、 H+的影响的影响 （一）（一） 呼吸呼吸概念概念 是是机体机体机体机体与与外界环境外界环境外界环境外界环境之间，进行气体交换之间，进行气体交换的过程。的过程。 机体在新陈代谢过程中，必须机体在新陈代谢过程中，必须通过呼吸通过呼吸不断地不断地从外界环境中从外界环境中摄取
21、摄取O O2 ，维持机体内维持机体内O O2 2和和COCO2 2含量的相含量的相对稳定对稳定，保证组织保证组织C C代谢正常。代谢正常。同时，还要把体内同时，还要把体内产产生的生的COCO2 2 2 2排出体外排出体外 。 1.1. 呼吸的呼吸的生理意义生理意义 是提供和维持机体新陈代谢、参与其功是提供和维持机体新陈代谢、参与其功能活动、维持生命，所必需的基本生理过程之能活动、维持生命，所必需的基本生理过程之一。一。 但是，但是，机体不能储存机体不能储存氧气，所以呼吸一旦氧气，所以呼吸一旦停止，生命也就将面临着结束。停止，生命也就将面临着结束。二、肺循环二、肺循环2、呼吸过程呼吸过程呼吸过程
22、呼吸过程 主要主要主要主要包括包括外呼吸、外呼吸、气体在血液气体在血液中的运输、内呼吸中的运输、内呼吸三个基本环节。三个基本环节。外呼吸：外呼吸： 指指外界空气与肺之间的气体交换过程和肺泡与肺外界空气与肺之间的气体交换过程和肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程毛细血管之间的气体交换过程气体在血液中的运输气体在血液中的运输： 为为O O2 2和和COCO2 2气体在血液中的交换过程。气体在血液中的交换过程。 机体通过血液循环，把摄取的机体通过血液循环，把摄取的O2运送到运送到组织组织C C，再把，再把C C产生的产生的COCO2 2运送到肺运送到肺运送到肺运送到肺的过程。的过程。内呼吸：内呼吸：
23、又称组织呼吸。又称组织呼吸。包括包括组织通气组织通气和和C C代谢代谢。（二）（二）呼吸过程呼吸过程 外呼吸、气体在血液中的运输、内呼吸外呼吸、气体在血液中的运输、内呼吸这这三个基本环节之间，相互衔接，三个基本环节之间，相互衔接，共同完成共同完成呼呼吸吸的全过程。的全过程。 人的气体交换，就是通过人的气体交换，就是通过肺换气，肺换气，把空把空气中的气中的O O2 2吸入肺内，通过血液吸入肺内，通过血液输送（体循环）输送（体循环），再将血液中产生的再将血液中产生的COCO2 2排出体外排出体外。 （一）外呼吸（一）外呼吸又称又称肺呼吸肺呼吸 1. 肺通气：肺通气：肺通气：肺通气：指肺与外界环境之
24、间，气体交指肺与外界环境之间，气体交换过程。换过程。 主要通过呼吸肌的收缩与舒张、肺内压与大气主要通过呼吸肌的收缩与舒张、肺内压与大气压之间的压力差来完成。压之间的压力差来完成。 2. 2.肺换气：肺换气：肺换气：肺换气：指肺泡与肺毛细血管之间，进行指肺泡与肺毛细血管之间，进行的气体交换过程。的气体交换过程。 气体在肺内气体在肺内换气换气换气换气，由于肺泡气中，由于肺泡气中PO2PO2V V血血中中PO2PO2，肺泡气中，肺泡气中COCO2 2分压分压V V血的血的CO2CO2分压。分压。 因此，因此，O O2 2从从肺泡肺泡扩散进入扩散进入血液血液； COCO2 2从从血液血液扩散进入扩散进
25、入肺泡肺泡，形成形成肺换气肺换气肺换气肺换气，结果使结果使结果使结果使V V V V血血血血变成了变成了变成了变成了A A A A血。血。血。血。 二、呼吸过程二、呼吸过程 （一）（一）（一）（一）外呼吸外呼吸-又称又称肺呼吸肺呼吸或或肺换气肺换气肺换气肺换气。 （1）外环境中外环境中外环境中外环境中的的O2： 通过肺泡通过肺泡扩散到血扩散到血液中，液中，首先以首先以物理溶解物理溶解的形式存在于血浆中的形式存在于血浆中然后再以然后再以化学结合化学结合的形式被组织利用的形式被组织利用。 当当当当血浆中血浆中POPO2 2逐渐逐渐后后很快与很快与RBCRBC中中HbHb结合结合形成形成化学结合氧（
26、化学结合氧（HbOHbO2 2）。）。因此，因此，O O2 2在血液中的运输，是以在血液中的运输，是以物理溶解氧物理溶解氧和和化学结化学结合氧合氧两种形式，通过血液循环两种形式，通过血液循环被运送到被运送到毛毛细血管细血管供应组织利用。供应组织利用。两者两者之间处于动态之间处于动态平衡状态。平衡状态。强调强调： 组织组织C利用的利用的O2是物理溶解是物理溶解O2；而化学结；而化学结合的合的O2，不能被组织直接利用。不能被组织直接利用。外呼吸外呼吸-肺呼吸（肺换气）肺呼吸（肺换气）： （2） O2在组织细胞中在组织细胞中： 在在毛细血管毛细血管A端端：PO O2 为为100 mmHg （13.3
27、13.3KPa)KPa) PCOCO2 2为为 40 mmHg ( (5.3 5.3 KPa)KPa) 在在组织组织细胞内细胞内细胞内细胞内： PO O2 为为 40 mmHg( (5.35.3KPa)KPa) PCOCO2 2 为为46 mmHg （6.1 KPa) 所以，所以，O O2从血液从血液向向组织组织C内内弥散；弥散； COCO2 2从从组织组织C内内向向血液中血液中扩散。扩散。 O O2被组织细胞摄取后，被组织细胞摄取后，A血血中的中的PO2 HbOHbO2解离形成解离形成物理溶物理溶解解O O2 2，供组织供组织C利用。利用。 二、呼吸过程二、呼吸过程 （二）（二）（二）（二）
28、气体气体在血液中的运输过程在血液中的运输过程在血液中的运输过程在血液中的运输过程为为O2和和CO2气体在血液中的交换过程气体在血液中的交换过程 （后面祥后面祥述）述）（三）内呼吸三）内呼吸又称组织换气。又称组织换气。 1.1.1.1.组织换气组织换气：是指是指气体气体在在血液循环血液循环与与组组织织C C之间进行交换的过程（之间进行交换的过程（包括包括C C内氧化过程）。内氧化过程）。 机体在新陈代谢的过程中，组织机体在新陈代谢的过程中，组织C C要消耗要消耗O O2 2和产生和产生COCO2 2。 所以，所以，组织内组织内PO2PO2高于高于A A血中血中的的POPO2 2； 组织内组织内P
29、CO2PCO2高于高于A A血液中血液中的的POPO2 2。 因此，因此，O O2 2从血液循环从血液循环向组织向组织C C中弥散；中弥散；而而COCO2 2是从组织是从组织C C向血液中弥散，形成组织向血液中弥散，形成组织换气。最终换气。最终结果使结果使结果使结果使A A A A血血血血变成了变成了变成了变成了V V V V血血血血。 该过程中，该过程中，O O2 2的的运输运输与氧离曲线的影响与氧离曲线的影响因素有关。因素有关。二、呼吸过程二、呼吸过程 肺换气肺换气肺换气肺换气、血液循环、血液循环、血液循环、血液循环、组织换气组织换气组织换气组织换气示意图示意图示意图示意图 括号内数字为气
30、体分压括号内数字为气体分压mmHg（1mmHg=0.133kPa）肺肺肺肺和组织和组织和组织和组织细胞间细胞间细胞间细胞间换气换气换气换气示意图示意图示意图示意图 括号内数字为气体分压括号内数字为气体分压括号内数字为气体分压括号内数字为气体分压mmHgmmHgmmHgmmHg（1mmHg=0.133kPa1mmHg=0.133kPa1mmHg=0.133kPa1mmHg=0.133kPa） 肺换气肺换气肺换气肺换气示意图示意图示意图示意图示意图示意图 括号内数字括号内数字括号内数字括号内数字括号内数字括号内数字为为为为为为气体分气体分气体分气体分气体分气体分压压压压压压mmHgmmHgmmHg
31、（1mmHg=0.133kPa1mmHg=0.133kPa1mmHg=0.133kPa）组织换气组织换气组织换气组织换气示意图示意图示意图示意图括号内数字为气体分压括号内数字为气体分压括号内数字为气体分压括号内数字为气体分压mmHgmmHg（1mmHg=0.133kPa1mmHg=0.133kPa） 三、呼吸膜三、呼吸膜三、呼吸膜三、呼吸膜4 4、影响呼吸膜进行肺换气的因素影响呼吸膜进行肺换气的因素 ： （1）受气体分压的影响受气体分压的影响受气体分压的影响受气体分压的影响：压力压力是气体交换是气体交换的动力，是的动力，是决定决定气体交换的气体交换的方向及速度。方向及速度。分分压差愈高，气体扩
32、散的速率愈快。压差愈高，气体扩散的速率愈快。（2 2）受受呼吸膜面积和厚度的影响呼吸膜面积和厚度的影响呼吸膜面积和厚度的影响呼吸膜面积和厚度的影响：呼吸膜呼吸膜呼吸膜呼吸膜与与面积面积成正比成正比; ; 与与厚度厚度和和气体气体扩散的扩散的速率速率成反成反比。比。 呼吸膜的总面积：呼吸膜的总面积：呼吸膜的总面积：呼吸膜的总面积： 机体在机体在安静状态时安静状态时为为40 ； 机体在机体在运动时运动时可增加至可增加至70 。 但是，但是，患有患有肺气肿、肺不张、肺气肿、肺不张、 肺纤维化肺纤维化疾病者疾病者，气体扩散的气体扩散的面积面积面积面积减小减小，导致，导致气体交气体交换量换量。 例如：例
33、如：患患有有肺炎或肺水肿时：肺炎或肺水肿时：呼吸膜厚呼吸膜厚度度，气体通透性与气体交换能力均气体通透性与气体交换能力均。 （3 3）肺肺肺肺通气通气通气通气/ / / /血流比值血流比值血流比值血流比值： 不论不论比值比值或或, 都直接影响着都直接影响着肺换气的肺换气的效率效率。 四四四四、 肺血液循环肺血液循环肺血液循环肺血液循环 （一）（一） 肺解剖肺解剖 肺内肺内肺内肺内有两套血管。有两套血管。有两套血管。有两套血管。 一套为一套为一套为一套为供血的供血的供血的供血的血管，血管，血管，血管，营养肺和支气管系统营养肺和支气管系统营养肺和支气管系统营养肺和支气管系统 另另另另一套为一套为一套
34、为一套为气体交换的气体交换的气体交换的气体交换的血管血管血管血管 。（二）（二） 肺循环的特点肺循环的特点 压力低、阻力小、血容量变化大、肺间压力低、阻力小、血容量变化大、肺间压力低、阻力小、血容量变化大、肺间压力低、阻力小、血容量变化大、肺间质没有组织液质没有组织液质没有组织液质没有组织液。 （三）（三） 肺血液循环肺血液循环 1、O O2和和COCO2在在在在肺内肺内肺内肺内弥散的特点：弥散的特点：弥散的特点：弥散的特点： （1）试验证明：试验证明： 血液血液流经流经肺毛细血管肺毛细血管的的时时间间，平均平均为为0.75秒秒；而在；而在肺泡毛细血管内肺泡毛细血管内进进行气体交换的行气体交换
35、的时间时间，平均为，平均为0.25秒秒。 当当V血血流经流经毛细血管全长的一半时，已毛细血管全长的一半时，已经变成了经变成了A A血血血血 。 （2）肺内弥散肺内弥散肺内弥散肺内弥散特点：特点：肺泡总面积极大、呼肺泡总面积极大、呼吸膜薄、气体弥散速度快、又有肺循环的特吸膜薄、气体弥散速度快、又有肺循环的特点，使点，使O O2 2和和COCO2 2在肺内交换的非常顺畅、在肺内交换的非常顺畅、充分、迅速。充分、迅速。 所以所以，正常肺气体交换的，正常肺气体交换的储储备能力备能力极大，极大，但但但但不能储存不能储存不能储存不能储存O O O O2 2 2 2 。（三）（三）（三）（三） 肺血液循环肺
36、血液循环肺血液循环肺血液循环 2、肺泡内肺泡内肺泡内肺泡内POPO2 2 和和和和肺毛细血管中的肺毛细血管中的肺毛细血管中的肺毛细血管中的V血血： （1）正常情况下：正常情况下： 肺泡内肺泡内肺泡内肺泡内POPO2 2为为110mmHg（14.6KPa ）；）； 肺毛细血管肺毛细血管肺毛细血管肺毛细血管V V V V血血血血 PCOPCO2为为40mmHg（5.3KPa ）。）。O O O O2 2迅速从肺泡迅速从肺泡弥散到弥散到肺泡毛细血管中。肺泡毛细血管中。 （2）当肺泡内当肺泡内当肺泡内当肺泡内PCOPCOPCOPCO2 2 2 2为为4040mmHgmmHg时，肺泡毛细血时，肺泡毛细血
37、管管V V V V血血内内PCOPCOPCOPCO2 2 2 2为为46mmHg46mmHg，此时此时, COCO2从肺泡毛细从肺泡毛细血管血管向肺泡内弥散。向肺泡内弥散。 3 3 3 3、肺泡混合、肺泡混合、肺泡混合、肺泡混合A A血血中中中中POPO2 2 2 2及肺泡及肺泡及肺泡及肺泡动脉动脉动脉动脉POPOPOPO2 2 2 2梯度：梯度：梯度：梯度： 由于肺泡膜很薄，由于肺泡膜很薄，O2非常容易从肺泡非常容易从肺泡向毛细血管弥散，并无损耗。向毛细血管弥散，并无损耗。 肺泡毛细血管混合肺泡毛细血管混合A A血，血，POPO2 2较较肺泡内肺泡内POPO2 2略略低低低低（4646与与4
38、040 mmHgmmHg），），两者之间两者之间分压差分压差称称肺泡肺泡- -动脉动脉POPO2 2梯度梯度（A-aDOA-aDO2 2）。（1）肺泡）肺泡动脉动脉POPO2梯度梯度, 正常均值正常均值： 成年人为成年人为1010 mmHg mmHg； 老年人为老年人为3030mmHgmmHg。 （随着年龄增长而随着年龄增长而，但最高不，但最高不3030 mmHgmmHg） （三）（三）（三）（三） 肺血液循环肺血液循环肺血液循环肺血液循环 （三）（三）（三）（三） 肺血液循环肺血液循环肺血液循环肺血液循环 （2 2）肺泡）肺泡）肺泡）肺泡A A血血血血POPOPOPO2 2梯度梯度梯度梯度存
39、在的原因存在的原因存在的原因存在的原因 由于肺内解剖分流，造成肺泡由于肺内解剖分流，造成肺泡由于肺内解剖分流，造成肺泡由于肺内解剖分流，造成肺泡A A血血血血POPOPOPO2 2 梯度的存在。梯度的存在。梯度的存在。梯度的存在。 肺肺解剖解剖解剖解剖：（：（：（：（有两套血管有两套血管有两套血管有两套血管）：）：）：）： *支气管支气管A血血：营养气管、支气管和肺组：营养气管、支气管和肺组织。织。 V血血：汇流入汇流入下腔静脉中。下腔静脉中。 *肺肺A A血血管管: 血液流经肺泡周围后血液流经肺泡周围后V血血变变 成成了了A血血。 这两套血管，在血管的末梢相吻合。这两套血管，在血管的末梢相吻
40、合。 因此，因此，肺肺A A血血液中液中掺有掺有掺有掺有少量的从少量的从支气管支气管支气管支气管V V V V系统系统系统系统流来的流来的V V V V血血血血， 使肺使肺A A血液中血液中PO2PO2稍降低。稍降低。 该该现象现象出现在正常人出现在正常人，临床上称为临床上称为“肺循环生理分流肺循环生理分流”。（三）（三）（三）（三） 肺血液循环肺血液循环肺血液循环肺血液循环 两肺各部位通气两肺各部位通气/ /血流比例不均。血流比例不均。 由于肺部疾患，由于肺部疾患，两肺两肺有的部位会有的部位会出现出现通通气与血流比例气与血流比例或或现象现象。 一般两肺一般两肺最佳比例为最佳比例为0.80.8
41、。当比例。当比例0.80.8时时流经两肺的血液流经两肺的血液POPO2 2 2 2 使使V V血血中中O2交换交换不全不全。当。当交换不完全的这部分血液，混入交换不完全的这部分血液，混入肺肺A血液血液中中使使A血血PO2。 老年人老年人肺泡中，肺泡中，A血血POPO2 梯度梯度青年青年人人A血血POPO2 梯度。梯度。 患有肺气肿者，因肺泡换气障碍，致患有肺气肿者，因肺泡换气障碍，致O2 弥散能力弥散能力。 四、四、 O2 2与与CO2 2气体在血液中的气体在血液中的 运输运输 - 二二二二. .呼吸全过程呼吸全过程呼吸全过程呼吸全过程 （二）（二）（二）（二）气体在血液中的运输气体在血液中的
42、运输气体在血液中的运输气体在血液中的运输 O2和和和和CO2气体均气体均以以物理溶解物理溶解和化学化学化学化学结合结合结合结合的的形式存在于血浆中。 物理溶解物理溶解O2和和和和CO2 占运输总量占运输总量1.5%，而化学结合化学结合化学结合化学结合占98.598.5% 。 该比例现象，是机体在进化过程中，就形成的OO2 2与COCO2 2极为有效的以化学结合的化学结合的运输形式，从而，大大降低了对心脏和和呼吸器官的生理要求。 四、四、四、四、 O O O O2 2 2 22 2与与与与COCOCOCO2 2 2 22 2气体在血液中的运输气体在血液中的运输气体在血液中的运输气体在血液中的运输
43、 （一）概述（一）概述 O O2 2从肺泡肺泡弥散到肺泡毛细血管肺泡毛细血管，首先溶解，首先溶解在血浆内在血浆内。 溶解溶解O O2量的多少，受到量的多少，受到O2 在在水中的水中的溶解系数溶解系数、 PO2 、温度等因素的影响。、温度等因素的影响。 正常人生理状态下，呼吸空气，体温正常人生理状态下，呼吸空气，体温37时，时，溶解的溶解的O2量量为为0.3 mL（0.3 mL %），），量虽少，却量虽少，却非常重要。非常重要。 100 mL血液，必须携带血液，必须携带5.6 mL的的O O2，才能，才能完成机体内的有氧运输任务。完成机体内的有氧运输任务。 0.3 mL物理溶解的物理溶解的O O
44、2，比组织需氧，比组织需氧量少量少了了20倍。倍。所以，所以，血液中单纯依靠血液中单纯依靠血液中单纯依靠血液中单纯依靠物理溶解物理溶解物理溶解物理溶解O O O O2 2 2 2，绝对完不成运送，绝对完不成运送，绝对完不成运送，绝对完不成运送O O O O2 2 2 2的任务，必须采用的任务，必须采用的任务，必须采用的任务，必须采用其它的运送方法，才能保证完成运送任务。其它的运送方法，才能保证完成运送任务。其它的运送方法，才能保证完成运送任务。其它的运送方法，才能保证完成运送任务。 （二）（二）O2O2与与CO2CO2气体在血液中的气体在血液中的运输形式运输形式运输形式运输形式 1、概念：概念
45、： a.a.a.a.血容量血容量血容量血容量：1L血液中，血液中，能能能能结合结合O2的最大量。的最大量。 b.b.b.b.血氧量血氧量血氧量血氧量： 1L血液中，血液中，Hb实际实际实际实际结合结合 O2的量。的量。 c.c.c.c.血氧饱和度血氧饱和度血氧饱和度血氧饱和度：血氧含量血氧含量占占血氧容量的百分数。血氧容量的百分数。 d.d.d.d.氧离曲线氧离曲线氧离曲线氧离曲线：是是反映反映血氧饱和度血氧饱和度血氧饱和度血氧饱和度与与氧分压氧分压关系的关系的曲线，称氧离曲线（呈曲线，称氧离曲线（呈S型）型）。 血浆中溶解的血浆中溶解的O2通过通过RBC的的C膜膜弥散并溶解弥散并溶解到到 R
46、BC的胞浆内的胞浆内与与Hb以化学的形式结合以化学的形式结合形成形成氧合血红蛋白（氧合血红蛋白（ HbO2 ）。所以）。所以 Hb是运输是运输O2的主的主要工具。要工具。 2. 影响影响O2和和COCO2结合量结合量结合量结合量的的因素因素因素因素：（1 1）受受不同压力不同压力的影响的影响：呼吸空气与呼吸高浓度呼吸空气与呼吸高浓度O2，肺泡中和，肺泡中和A血液中血液中POPO2、血氧饱和度、化学结合、血氧饱和度、化学结合O O2量量和和溶解溶解O2量等量等指标的变化，指标的变化，是是不相同不相同的的。（2 2 2 2）受受受受HbHb氧容量氧容量的影响的影响：体内体内体内体内1g1gHbHb
47、，所能结合的最所能结合的最大大O2量。量。 正常状态下，正常状态下，1gHb1gHb 能结合能结合 1.341.36ml 氧气氧气（为（为4分子分子O2） ( (二二二二) )O O O O2 2与与与与COCOCOCO2 2气体在血液中的运输形式气体在血液中的运输形式气体在血液中的运输形式气体在血液中的运输形式 人按人按14克克 Hb算计，算计， 每每100 mL血液，血液，Hb可结合可结合 19 mL的的O2 (即即:1.36 mL /gX 14g%=19 mL %) 人的人的Hb并非都为并非都为14 g% ，贫血时，贫血时Hb，而，而结合结合的的O219 mL 。 在在PaO O2 2为
48、为100 mmHg条件下条件下, 97 %左右左右Hb都能都能与与O2结合。结合。正常人每正常人每100 100 mLmL血液，血液，物理结合物理结合O2 为为18.2 mL 左右。左右。 临床上做临床上做血气分析血气分析血气分析血气分析目的：是目的：是目的：是目的：是了解了解体内血液内体内血液内 O2、CO2、N2、以及其它以及其它惰性气体惰性气体的的含量含量含量含量和物理溶解和物理溶解于血于血浆中浆中O2与与CO O2所产生的所产生的压力压力压力压力； 分析分析不同压力不同压力下下, A血血液液内各种气体指标，所发生的变化；内各种气体指标，所发生的变化；判断判断机体机体氧供氧供和CO2产生
49、产生与与排出排出体外体外的状况的状况。 因为因为O O2 2和和CO O2的生理活性很高，因此，临床上称的生理活性很高，因此，临床上称为为“血气血气”分析。分析。 3、O O2 2和和COCO2 2在在血液中血液中的含量的含量（ml/100ml血液血液）动动动动 脉脉脉脉 血血血血 混合混合静脉血静脉血 物理物理溶解溶解化学化学结合结合合合计计物理物理溶解溶解化学化学结合结合合计合计O O2 20.310.310.310.3120.020.020.020.020.3120.310.110.110.110.1115.215.215.215.215.3115.31COCO2 22.532.532.
50、532.5346.446.446.446.448.9348.932.912.912.912.9150.050.050.050.052.952.9 1.1.O2在在在在血液中，血液中，是以是以是以是以物理溶解和物理溶解和化学结合两化学结合两化学结合两化学结合两种形式运输种形式运输种形式运输种形式运输进行运输进行运输进行运输进行运输。（1 1）O O2 2与与HbHb结合结合与与解离解离，完全取决于完全取决于POPO2 2的的高低。高低。 当血液中当血液中PO2在在100 mmHg时，体内时，体内物理溶解物理溶解O2 ，仅占血液中运输仅占血液中运输O2总量总量1.5%；而而化结学合化结学合O2占占
51、98.5%。 O2与与RBC内的内的Hb，能发生可逆性结合，形成能发生可逆性结合，形成HbO2，HbOHbO2是体内是体内O2运输的主要方式。运输的主要方式。 所以所以，化学结合化学结合O2在血液运输的过程中，在血液运输的过程中，Hb占占占占有有有有极为重要极为重要极为重要极为重要的的的的因素因素 。 （二）（二）O O2 2在在血液中血液中的运输的运输（2 2）O O2 2从肺泡从肺泡弥散到弥散到肺泡毛细血管肺泡毛细血管溶解溶解在血浆内在血浆内。 其其其其溶解量，受在溶解量，受在溶解量，受在溶解量，受在水中水中水中水中溶解系数、溶解系数、溶解系数、溶解系数、POPOPOPO2 2 2 2高低
52、、温度等高低、温度等高低、温度等高低、温度等因素的影响因素的影响因素的影响因素的影响。Hb与与O2结合特点结合特点：速度快、可逆、不需酶的催速度快、可逆、不需酶的催化。但是，容易受到化。但是，容易受到POPO2 2的影响。的影响。当血液当血液流经流经POPOPOPO2 2高高高高的肺部组织时，的肺部组织时，HbHb与与O O2结合结合成成 HbOHbO2 2 当血液流经当血液流经POPOPOPO2 2低低低低的肺部组织时，的肺部组织时，HbOHbO2 2又会又会迅速解离迅速解离，释放出释放出O O2 2，成为，成为去去氧氧HbHb（HbO） 。 肺肺PO2高高 Hb + O2 HbO2 组织组
53、织PO2 2低低 HbO2呈呈鲜红色鲜红色； 去去氧氧氧氧Hb （HbO）呈）呈暗红色暗红色。 当血液中，当血液中，去氧去氧Hb的的含量含量超过超过50g/L时，粘膜、时，粘膜、甲床、口唇等部位甲床、口唇等部位呈紫蓝色呈紫蓝色， 医学称为医学称为“发绀发绀”。发绀发绀 是机体是机体缺氧缺氧的指征。的指征。 COCO中毒中毒时，时， HbHb与与COCO亲和力特强，较亲和力特强，较O O2 2的的亲合力亲合力快快210210倍倍。COCO能能迅速与迅速与O O2 2结合成结合成碳氧血碳氧血碳氧血碳氧血红蛋白红蛋白红蛋白红蛋白（HbCOHbCO），），当当结合到结合到一定程度时，机体一定程度时，机
54、体粘膜粘膜呈呈“樱桃红色樱桃红色”。 所以，所以，COCO中毒，能迅速阻碍中毒，能迅速阻碍O O2 2 与与HbHbHbHb的结的结合合使体内使体内HbOHbO2 2含量迅速含量迅速，使使碳氧血红蛋碳氧血红蛋碳氧血红蛋碳氧血红蛋白白白白含量含量(HbCO2)(HbCO2)急剧急剧从而，从而，致机体缺氧严致机体缺氧严重的缺氧（昏迷）。重的缺氧（昏迷）。 COCO与与HbHb一旦结合，其解离速度又一旦结合，其解离速度又非常非常慢慢，较较O O2 2的解离速度的解离速度慢慢36003600倍倍。 所以所以 ，COCO中毒中毒迟发性脑病发生率很高，威发生率很高，威胁着患者独立生活的质量！。胁着患者独立
55、生活的质量！。 国内学者临床研究发现：国内学者临床研究发现：国内学者临床研究发现：国内学者临床研究发现：COCOCOCO中毒迟发脑病有中毒迟发脑病有中毒迟发脑病有中毒迟发脑病有6 6 6 6个常见的个常见的个常见的个常见的高发因素：高发因素： 1. 年龄年龄45岁； 2. 意识障碍程度意识障碍程度: 昏迷时间超过昏迷时间超过24h者。 3. 有慢性疾病者有慢性疾病者: 患有呼吸患有呼吸.心血管心血管.内分泌内分泌 等系统疾病者。等系统疾病者。 4. 脑力劳动者脑力劳动者 5. 清醒后头晕续持存在者清醒后头晕续持存在者 6. 有精神刺激史者。精神刺激史者。 特别是中老年女性，中毒后有昏迷史者，早
56、特别是中老年女性，中毒后有昏迷史者，早期一定要动员积极接受期一定要动员积极接受HBOT，否则经过，否则经过23周周假假愈期之后，容易发生迟发性脑病。愈期之后，容易发生迟发性脑病。 HBOHBO治疗治疗COCO中毒方案中毒方案氧压氧压（ATA）吸氧方案吸氧方案（minmin）总吸氧时间总吸氧时间(min(min）3.23.53.020（5） 2020 (5) 20(5) 20 40602.53040(5) 304060802.040(5) 40或或8012040(5) 40(5) 4080120缺氧对机体功能影响缺氧对机体功能影响缺氧缺氧缺氧缺氧对呼吸系统影响对呼吸系统影响：主要主要取决于取决于
57、缺氧缺氧缺氧缺氧的程度、的程度、时间、以及机体对缺氧的反应。时间、以及机体对缺氧的反应。 缺氧缺氧导致导致PaO2兴奋外周化学感受器兴奋外周化学感受器 使呼使呼吸加深加快吸加深加快 胸腔负压胸腔负压、肺血流量、肺血流量心输出量心输出量和和回心血量均回心血量均。 当当当当有肺通气功障碍时有肺通气功障碍时有肺通气功障碍时有肺通气功障碍时，因，因 O2供不足，供不足，CO2容容易在血液和肺泡中储留。易在血液和肺泡中储留。 当肺泡中当肺泡中PCOPCO2 2到到606075mmHg75mmHg（8 810kPa10kPa）时，呼）时，呼吸困难变的更加严重；吸困难变的更加严重； 当当PCOPCO2 2
58、到到8080100mmHg100mmHg（10.6710.6713.33kPa13.33kPa）时，）时，易出现意识障碍（易出现意识障碍（昏迷昏迷）；）； PCOPCO2达到达到100100150mmHg150mmHg（13.3313.3320kPa20kPa）时，）时，可能可能会发生会发生死亡。死亡。 缺氧对缺氧对化学结合化学结合O O2 2的影响：的影响： 血浆内溶解血浆内溶解O2，通过通过RBC膜膜弥散并溶弥散并溶解解 在在RBC胞浆内与胞浆内与Hb以以化学结合形式化学结合形式化学结合形式化学结合形式生成生成HbO2。 正常情况下，正常情况下，1gHb 能结合能结合1.35ml的的O2（
59、4分子分子O2 ）。 缺氧对缺氧对物理溶解物理溶解O O2 2 2 2的影响：的影响： 机体在正常生理状态下，呼吸空机体在正常生理状态下，呼吸空气、体温气、体温3737时，时，100ml100ml血液中血液中物理溶解物理溶解O O2 2量量为为0.3ml0.3ml（0.3ml%0.3ml%），溶解），溶解O O2 2量虽然很少，但量虽然很少，但非常非常重重要。要。 所以，机体依靠血液中所以，机体依靠血液中物理溶解物理溶解O O2 2，是完不成运输是完不成运输O O2 2的任务。的任务。必须依靠必须依靠化学结合化学结合化学结合化学结合O O2 2，才能完成机体运，才能完成机体运输输O O2 2的
60、任务。的任务。 氧离解曲线氧离解曲线（ODS），），），），又称又称又称又称HbOHbOHbOHbO2 2解离解离解离解离曲曲曲曲线线 表示表示POPO2 2与与HbOHbO2 2结合的结合的量量量量，或表示，或表示HbOHbO2 2饱和度关系的曲线。通常指饱和度关系的曲线。通常指HbHb对对O O2 2的亲和力。的亲和力。 该曲线，能反应不同该曲线，能反应不同POPO2 2下，下，O O2 2与与HbHb分离分离和和结合结合情况，情况，反应反应反应反应氧氧氧氧离离解曲线解曲线解曲线解曲线左移左移左移左移或或或或右移右移右移右移的的的的指标指标指标指标。 氧离解曲线（氧离解曲线（P P5050
61、）：）：指指HbOHbO2 2饱和度，达饱和度，达到到50%50%时的时的POPO2 2 。 正常状态下，正常状态下，HbOHbO2 2饱和度饱和度为为26262727mmHgmmHg （3.52kPa，1mmHg=0.133kPa） 在在在在pHpHpHpH7.47.47.47.4、P P P Pc c c cO O O O2 2 2 2 40mmHg40mmHg40mmHg40mmHg、温度、温度、温度、温度37373737、HbHbHbHb浓度浓度浓度浓度15g/100ml15g/100ml15g/100ml15g/100ml血液时，所测定的血液时，所测定的血液时，所测定的血液时，所测定
62、的氧离解曲线氧离解曲线氧离解曲线氧离解曲线： 氧离解曲线（氧离解曲线（氧离解曲线（氧离解曲线（P50P50P50P50）的意义：）的意义：）的意义：）的意义： 当当HbO O2 2 饱和度饱和度为为50%时时，POPO2 2增大，增大，表明表明HbHb对对O2的亲和力的亲和力，曲线右移曲线右移；反之，曲线；反之，曲线左移左移。 曲线曲线右右右右移，移，有有有有利于利于HbO2在在组织中组织中释放释放O2 供组供组织利用；织利用；曲线曲线左左左左移，移，不不利于利于HbO2在在组织中组织中释放释放O2 。 （3 3）影响）影响HbHb与与O O2 2亲合力的因素：亲合力的因素： 受受PO2、pH
63、、CO2、温度温度、RBCRBC内的内的2,32,3- -二磷二磷酸甘油酸甘油浓度浓度、运动运动因素的影响。因素的影响。 （4 4）对对HbOHbO2 2氧离解氧离解曲线的影响因素曲线的影响因素： 指对指对氧离解氧离解曲线位置曲线位置影响影响影响影响的因素的因素。 POPO2 2对对氧离解氧离解曲线的影响曲线的影响：组织中组织中POPO2 2，通通常在常在POPO2 24040 50mmHg50mmHg（5.35.3 6.7kPa)6.7kPa)以下，以下， HbOHbO2 2最容易迅速解离出来，曲线的最容易迅速解离出来，曲线的坡度坡度坡度坡度最陡，往上最陡，往上则逐渐变平。所以，有重要的生理
64、意义。则逐渐变平。所以，有重要的生理意义。 当当组织中组织中POPO2 2升为升为100100 110mmHg110mmHg( (13.3313.3314.7kPa14.7kPa) )时，时，HbOHbO2 2基本饱和基本饱和, ,曲曲线呈水平位线呈水平位. 氢离子浓度氢离子浓度对对氧离解氧离解曲线的影响曲线的影响: : 血液中氢离子浓度越高，血液中氢离子浓度越高，pHpH ; Hb结合结合O2的能力越小，的能力越小，称为布尔氏效应称为布尔氏效应。 P PCOCOCOCO2 2对对氧离解氧离解曲线的影响曲线的影响: 在同一在同一 PO2 下下，P PCOCO2越高，越高，HbO2越低。越低。
65、当组织内当组织内 PO2 ， PCO2 时时时时，有利于，有利于O2 从从HbO2中离解出来中离解出来供应组织利用，同时，供应组织利用，同时，CO2也进入血液循环。也进入血液循环。 当当当当PCOPCO2 2 、pHpH ，O O2 2释放供组织利用。释放供组织利用。曲线右移，表示曲线右移，表示Hb与与O2亲和力亲和力，利利O2于释于释放放供组织利用。反之，曲线供组织利用。反之，曲线左移左移左移左移。 体温对体温对氧离解氧离解曲线的影响曲线的影响： 体温体温，使组，使组织的织的氧供氧供与与 氧利用率氧利用率 ，曲线，曲线右移右移，HbO2释放出更多的释放出更多的O2，供组织利用。供组织利用。反
66、之，曲线反之，曲线左移左移左移左移。 血液中血液中2,3-2,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸（2,3-DPG)浓度，对对氧离解氧离解曲线的影响曲线的影响: 血液中，正常血液中，正常2,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸浓度，能使HbO2 的离解曲线偏右。但是，当机体缺氧时,由于Hb与O2的亲合力, ,使使体内二磷酸甘二磷酸甘油酸油酸浓度，致曲线，致曲线进一步右移右移，O O2 2释放到组织中，使PO210mmHg10mmHg( (1.33kPa1.33kPa) )。反之，曲线左移左移。 运动运动对对氧离解氧离解曲线的影响曲线的影响: 运动能使肌运动能使肌肉产生大量的肉产生大量的 酸性物质（酸性物质（C
67、OCO2 2和和乳酸乳酸等等）， 使肌肉温度使肌肉温度34 ，因此，加速了，因此，加速了O O2 2从从HbO2中的释放中的释放并并并并进入肌肉组织进入肌肉组织，使使POPO2 2 高于高于40mmHg（5.3kPa)。 总之总之总之总之，当，当PCO2、CO2、体温和、体温和2,3-二磷酸甘二磷酸甘油酸油酸 时，以及酸中毒时时，以及酸中毒时pH，均能使，均能使Hb与与O2的亲合力的亲合力。即便在相同即便在相同PaO2下，血氧饱下，血氧饱和度是和度是，氧解离曲线为右移。反之，则，氧解离曲线为右移。反之，则左左移。移。 在机体内环境稳定的情况下，肺泡不吸在机体内环境稳定的情况下，肺泡不吸收组织中
68、的收组织中的O2，必须保持与组织耗氧量相等。，必须保持与组织耗氧量相等。O2从从空气空气到达到达组织组织的运输过程，可以用的运输过程，可以用“流通阻力流通阻力”来表示。来表示。 公式：公式：总阻力总阻力总阻力总阻力等于等于分阻力的合分阻力的合。O2在运输过程中，由于在运输过程中，由于流通阻力流通阻力使使POPO2 2逐渐逐渐 ，在线粒体，在线粒体耗氧耗氧处，可降到处，可降到1 1mmHg以下以下。 uu正常氧分压正常氧分压正常氧分压正常氧分压“ “梯度梯度梯度梯度” ”示意图示意图示意图示意图血气分析血气分析氧分压氧分压氧分压氧分压结果结果（单位单位：mmHgmmHg）u 影响影响氧解离曲线氧
69、解离曲线位置的主要因素位置的主要因素（1mmHg=0.133kPa）影响影响氧解离曲线氧解离曲线位置的主要因素位置的主要因素（1mmHg=0.133kPa）二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 浓度 氢离子浓度，对氢离子浓度，对氧离解氧离解曲线的影响曲线的影响 PO2血氧血氧指标指标血气分析报告Time 11:18 Date Mar 2012 20 11Type Arterial Ptid 05245:09 Opid 0022Temp 36 HCO3- 33.5mm/L PH 7.339 Sbc 29.3 mm/LAbe 5.8mm/L TCO2 35.5mm/LSbe 7.1 mm/L O2 CT 14
70、.4Sat 82.3 % PCO2 62.8 mmHgHb 12.4g% PO2 48.0 mmHg（三）（三）（三）（三）COCOCOCO2 2 2 2气体在血液中的运输气体在血液中的运输气体在血液中的运输气体在血液中的运输 每每100ml100ml血液血液中中COCO2 2含量为含量为6060mlml左右，左右， CO2运输与运输与O2的运输基本相似。的运输基本相似。 一部分为一部分为物理溶解的物理溶解的COCO2 2： 占占CO2 运输总量的运输总量的6%，直接溶解于血液中。，直接溶解于血液中。 COCO2 2在在血浆中血浆中的的溶解系数为溶解系数为0.541； 在在V血血中中CO2 的
71、的分压分压为为46mmHg(6.1kPa)。因此。因此100mlV V血，可血，可溶解溶解3.2ml 的的CO2 。 另另一部分一部分为为化学结合的化学结合的COCO2 2： 存在于血液中的存在于血液中的RBC内内，直接与直接与Hb结合，成结合，成碳酸氢盐碳酸氢盐和和氨基甲基酸氨基甲基酸HbHb （HbCO2），两种形式运输），两种形式运输占占CO2化学结合化学结合总量总量88%，是是CO2主要的运输形式。主要的运输形式。 由于由于O2与与CO2和和O2与与Hb结合的部位不同，结合的部位不同，O2与与Hb部分结合，而部分结合，而CO2与与Hb的蛋白质氨基的蛋白质氨基部分结合，当部分结合，当O2
72、与与Hb结合成结合成HbO2时，时，CO2就就很难与很难与Hb结合。结合。 另外，另外，CO2容易与容易与还原性还原性Hb结合，运输至肺部。结合，运输至肺部。 在肺毛细血管内，在肺毛细血管内， Hb与与O2结合成结合成HbO2后，后，一部分一部分COCO2 2会自动释放出会自动释放出，排出肺外排出肺外。以该运输方式排出的。以该运输方式排出的CO2，约占全部约占全部CO2排出量的排出量的20%。 2、 CO2最主要的运输方式最主要的运输方式 在代谢过程中，机体产生的在代谢过程中，机体产生的CO2渗透到渗透到RBC内内在在RBCRBC碳酸酐酶碳酸酐酶的作用下的作用下与与水化合成水化合成碳酸碳酸，而
73、而碳酸碳酸分子分子又又进一步进一步离解为离解为 H+与与HCO3。 组织（分压高）组织（分压高） CO2 + H2O 在在RBC内内碳酸酐酶碳酸酐酶 H2CO2 H+ +HC 肺（分压低）肺（分压低） 该反应是在碳酸酐酶的催化下进行；该反应是在碳酸酐酶的催化下进行； 反方向解离，主要由反方向解离，主要由CO2分压所决定。分压所决定。 在组织分压高处反应在组织分压高处反应向右向右进行；进行； 在肺分压低处反应在肺分压低处反应向左向左进行。进行。 （1）体内体内CO2主要主要以以氨基甲基酸氨基甲基酸HbHb形式运输：形式运输： CO2能与能与Hb中的中的自由基自由基直接结合，形成直接结合，形成氨基
74、甲基酸氨基甲基酸Hb 。 氨基甲基酸氨基甲基酸HbHb特点：特点：特点：特点：反应迅速、可逆、反应迅速、可逆、不需要酶的参与不需要酶的参与。 当反方向反应时，主要是由当反方向反应时，主要是由Hb氧合氧合氧合氧合作用所决定。作用所决定。 HbO2从组织中的从组织中的RBC内内释放出释放出O2形成形成去氧去氧血红蛋白血红蛋白（HbO）。）。HbO与与CO2结合的能力结合的能力很很强强。 因此，在因此，在组织中是组织中是生成生成氨基甲基酸氨基甲基酸HbHb， 在在肺部是肺部是解离成解离成CO2与与Hb。 人体正常体温在人体正常体温在37摄氏度时，摄氏度时，肺内肺内水蒸气水蒸气压压力力为为6.11kp
75、a； 而而肺内肺内 细胞的细胞的PO2 为为5.2kpa。在在在在常压下常压下常压下常压下呼吸呼吸呼吸呼吸空气空气空气空气时时：肺泡内肺泡内O2浓度为浓度为14.3% 。 肺泡中肺泡中PO2PO2 =（大气压（大气压 水蒸水蒸O2压）压） 肺内水蒸气压肺内水蒸气压力力 = （100 - 6.11） 143.% 13.6kpa 在在0 0. .2MPa2MPa压力下压力下吸吸O2O2，较较常压下常压下吸吸O2O2，体体内内氧浓度氧浓度1414倍倍 肺泡肺泡POPO2 2 = 1002（6.11+5.26.11+5.2）= 188kpa=0.188MpapHpH对对COCO2 2运输的影响运输的影
76、响： pHpH , , 曲线右移；反之曲线右移；反之曲线右移；反之曲线右移；反之, , 曲线左移。曲线左移。曲线左移。曲线左移。 H+能改变能改变Hb的构型，使的构型，使Hb与与O2的结合力的结合力，对曲线，对曲线中段中段的的影响尤为显著影响尤为显著，称为，称为布尔氏效应布尔氏效应。 布尔布尔氏氏效应的生理意义效应的生理意义： 当血液流经组织时当血液流经组织时当血液流经组织时当血液流经组织时，组织内，组织内，组织内，组织内H+ pH偏低偏低, 使使Hb与与O2的亲和力的亲和力，有利于，有利于HbO2在组织中解离与在组织中解离与释放。释放。 当当 PCO2，曲线右移。主要原因是由于，曲线右移。主
77、要原因是由于CO2与与H2O结合结合生成生成碳酸碳酸; 当当CO2与与Hb结合结合生成生成氨基甲酸氨基甲酸HbHb。 碳酸碳酸和和氨基甲酸氨基甲酸HbHb均解离出均解离出H+。所以，。所以，CO2是通过是通过 H+,而影响了而影响了Hb与与O2的亲和力。的亲和力。 A. A. 温度的影响：温度的影响： 温度温度，使曲线右移。，使曲线右移。 当机体运动、炎症、发热等情况时，都使组织温度当机体运动、炎症、发热等情况时，都使组织温度，有利于，有利于HbO2在组织内释放。在组织内释放。B. RBCRBC中中2,32,3- -二磷酸甘油（2,3-DPG）的影响： 2,3-二磷酸甘油，是二磷酸甘油，是RB
78、C内糖酵解的产物，是调节内糖酵解的产物，是调节Hb氧饱和氧饱和度（度（SaO2）最重要和持久的因素。）最重要和持久的因素。 2,3-二磷酸甘油的作用二磷酸甘油的作用： 能与能与Hb较稳定的结合，能降低与较稳定的结合，能降低与O2的亲和力，的亲和力，有利于有利于HbO2释放氧；释放氧； 二磷酸甘油二磷酸甘油, 是一种是一种有机酸，不能有机酸，不能渗透渗透RBCRBC膜，膜，但可降低但可降低RBCRBC内内的的pHpH，增强布尔氏效应增强布尔氏效应，使曲线使曲线右移右移，在在组织内组织内增强增强HbOHbO2 2释放释放O2。 当机体处于缺氧时当机体处于缺氧时（如：高原地区、贫血、各种心脏病、（如
79、：高原地区、贫血、各种心脏病、呼吸系统疾病、中毒等情况时）呼吸系统疾病、中毒等情况时）可促使可促使2,3-二磷酸甘油二磷酸甘油，使曲线右移。有利于使曲线右移。有利于HbO2释放氧。释放氧。五、五、五、五、O O O O2 2 2 2和和和和COCOCOCO2 2 2 2气体在气体在气体在气体在组织中组织中组织中组织中的运输的运输的运输的运输 （一）一）一）一）O O2 2 2 2在组织中的运输在组织中的运输 1. O O2 2在组织内弥散在组织内弥散： 毛细血管毛细血管A端端血液血液PO2为为100110 mmHg， 而而周围组织周围组织中中PO2为为3045mmHg。 因此，因此，O2从毛细
80、血管从毛细血管向向向向组织内组织内弥散弥散。 O2是以是以垂直于垂直于血流方向血流方向，离开离开毛细血管毛细血管向周围向周围 组织组织弥散弥散。随着随着O2由毛细血管不断的由毛细血管不断的向周围组织向周围组织弥弥 散散，毛细血管血液中毛细血管血液中的的O2逐渐逐渐减少减少减少减少，当，当到达到达毛细血毛细血 管管V端端血液时，血液时， PO2只有只有40mmHg左右。左右。 组织内组织内靠近靠近毛细血管毛细血管PO2最高，而最高，而远离远离毛细血毛细血管管 内内O2被被组织细胞组织细胞逐渐逐渐消耗掉消耗掉，故，故PO2越来越低越来越低()。 这种这种POPO2 2梯度的改变，梯度的改变，是是c
81、 代谢造成的，代谢造成的，是是维维持持 毛细血管血毛细血管血O O O O2 2 2 2不断地不断地向向组织周围组织周围弥散弥散的动力。的动力。动物实验证明动物实验证明： 动物动物大脑皮层大脑皮层毛细血管毛细血管血氧血氧最大弥散半径为最大弥散半径为2530毫微米毫微米. 而而皮肤层内，皮肤层内，任何两条毛细血管之任何两条毛细血管之间最大距离不超过间最大距离不超过60毫微米毫微米。 充分证明动物大脑皮层的任何部位，都能得充分证明动物大脑皮层的任何部位，都能得到到O2供应。供应。 但是但是，当当大大脑水肿时脑水肿时，毛细血管间的距离增，毛细血管间的距离增大，有些部位的细胞，就会得不到大，有些部位的
82、细胞，就会得不到O2供应。供应。例如：例如：血管堵塞后，血管内血流量减少，毛细血管血管堵塞后，血管内血流量减少，毛细血管弥散半径缩小，弥散半径缩小，使病灶中心细胞缺乏使病灶中心细胞缺乏O2供应。供应。 2.2.O O2细胞内的代谢细胞内的代谢： 人在一生中，机体发生的人在一生中，机体发生的所有生理活动所有生理活动都需要都需要能量，所以，机体必须不断的产生能量。能量，所以，机体必须不断的产生能量。 人体的能源物质（如糖人体的能源物质（如糖.蛋白质蛋白质.脂肪）在氧化过脂肪）在氧化过程中，程中，糖糖可以可以直接直接被组织利用（称直接燃料）；被组织利用（称直接燃料）； 而而脂肪和蛋白质脂肪和蛋白质，
83、必须，必须分别分别转变为转变为脂肪酸脂肪酸、甘油甘油和和氨氨基酸基酸后，才能被后，才能被氧化氧化氧化氧化利用利用（称为（称为间接间接燃料）。燃料）。 在我们日常饮食中在我们日常饮食中：全部热量中全部热量中70%来自来自糖糖； 5%10%来自来自Pr； 15%20%来自来自脂肪脂肪。 三者之间三者之间的的氧化过程氧化过程各各不相同，但在不相同，但在有氧有氧条件条件下，最终都进入三羧循环。下，最终都进入三羧循环。 以以糖氧化分解糖氧化分解为例为例： 糖糖分解分解代谢有代谢有三条途径三条途径： 即：即：糖糖无氧酵解无氧酵解、糖有氧氧化、糖有氧氧化、 磷酸戊糖通路以及生物氧化。磷酸戊糖通路以及生物氧化
84、。 （二）（二）COCO2 2在体内的运输在体内的运输 CO2是是糖糖最终代谢产物：为最终代谢产物：为CO2和和H2O。 H2O参与机体代谢，或由参与机体代谢，或由肺呼出肺呼出和和肾排出肾排出。 1.CO1.CO2 2排出途径：排出途径：C内内产生的产生的CO2首先首先弥散弥散到组织液内到组织液内再再弥散弥散到毛细血管内到毛细血管内溶解在血浆中溶解在血浆中。 V血内血内PCO2为为46 mmHg。 100ml v v血血可溶解可溶解3.2 mlCO2，只能将，只能将45%的的CO2运到肺运到肺，所以，大量的，所以，大量的CO2靠靠化学化学结合方式结合方式结合方式结合方式在体内以在体内以2 2种
85、方式种方式种方式种方式运转运转. （1 1） 以以“形成碳酸盐形成碳酸盐”方式运转（排出体外）方式运转（排出体外）方式运转（排出体外）方式运转（排出体外）： 能将能将7080%的的CO2排出体外。排出体外。 CO2从血浆弥散弥散到RBC内内，在碳酸酐酶碳酸酐酶催化催化下与水水水水结合 生成碳酸碳酸碳酸碳酸碳酸碳酸再再解离解离成H+和HCO3-。 H+能能与与还原型还原型Hb结合结合使使RBC内内的的pHpH值值。 少部分少部分HCOHCO3 3在在RBC内内与与K+结合结合生成生成碳酸氢钾碳酸氢钾； 大部分大部分HCOHCO3 3与与血浆内与血浆内与CICI离子交换离子交换 进入进入血浆内血浆
86、内再再与与钠离子钠离子钠离子钠离子结合结合生成生成碳酸氢钠碳酸氢钠。 使使 COCO2在在RBC内内以以碳酸氢钾碳酸氢钾；在在胞浆内胞浆内以以碳酸氢钠碳酸氢钠的形式运输，抵达肺。的形式运输，抵达肺。肺组织中约占肺组织中约占88%的的碳酸氢钾碳酸氢钾和和碳酸氢钠碳酸氢钠，在肺组织的，在肺组织的RBC内沿内沿相反方向相反方向运转运转运转运转 ，重新转变为重新转变为CO2，被呼被呼出体外出体外。 形成形成以以“氨基甲酸氨基甲酸HbHb”的方式运转的方式运转的方式运转的方式运转： 进进入入RBC内的内的CO2与与Hb中中的的珠珠PrPr上的自由氨上的自由氨基基结合结合形成形成氨基甲酸氨基甲酸HbHb
87、随血液循环到随血液循环到达肺达肺再与再与O2结合结合形成形成HbOHbO2 2。 由于，由于，HbO2与与CO2的的亲和力差亲和力差，所，所以，以，20%30% 的的CO2被释放出来被释放出来 由由肺呼出体外。肺呼出体外。例如：例如：夏天易被蚊子叮咬的人：夏天易被蚊子叮咬的人： 常见于基础体温偏高者、孕妇、醉酒者，这些常见于基础体温偏高者、孕妇、醉酒者，这些人出汗多，随着人出汗多，随着CO2经呼吸排出和皮肤对汗液的发经呼吸排出和皮肤对汗液的发散，散， CO2排出偏高。排出偏高。CO2 就散发出一定的气味，就散发出一定的气味，所以，这些人很容易被蚊子叮咬！所以，这些人很容易被蚊子叮咬！ 勤洗澡是
88、最好的防蚊叮咬的办法。涂花露水勤洗澡是最好的防蚊叮咬的办法。涂花露水.三、呼吸调节（略讲）三、呼吸调节（略讲）三、呼吸调节（略讲）三、呼吸调节（略讲） 呼吸中枢呼吸中枢呼吸反射呼吸反射肺牵张反射肺牵张反射化学感受器反射化学感受器反射 复习题复习题复习题复习题 一、填空题一、填空题问：CO与Hb的亲和力较O2与Hb 的亲和力大210倍，而碳氧血红蛋白较氧合血红蛋白的离解速度慢3600倍。（ ）二、二、 选择题选择题1. 高压氧治疗高压氧治疗CO中毒的主要机理是（中毒的主要机理是（ ） A.血浆中物理溶解氧量增加血浆中物理溶解氧量增加 B.血液中结合氧量增加 、 C.血液中血红蛋白增加 D.氧和血
89、红蛋白的亲和力增加 E.机体的摄氧能力增强 2. 温度为温度为0，纬度为，纬度为45度的每平方厘米的海平面度的每平方厘米的海平面上所承受的压力为（上所承受的压力为（ ） A0.4MPa B小于24V C0.13Mpa D表压 E标准大气压 F大于24V 3.气体与液体接触时，气体向液体内溶解的速度和气体与液体接触时，气体向液体内溶解的速度和量决定于（量决定于（ ） A.气体性质 B.液体的性质 C.气体分压的高低 D.环境温度 E.气体的溶解系数4.在在0.2MPa0.3MPa下，吸入高浓度氧时（下，吸入高浓度氧时（ ） A肺泡内CO2的百分比浓度，随气压升高而成比例地升高； B肺泡内CO2的百分比浓度，浓度，随气压升高而成比例地降低； C肺泡内CO2分压随气压升高，而成比例地升高； D肺泡内的CO2分压，分压，随气压升高而成比例地降低； E 肺泡内CO2分压，不随气压的升降而变化。 谢谢！谢谢！
