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1、第十五章 肺换气与组织换气一、气体交换原理一、气体交换原理1.形式：形式：2.动力：动力：3.扩散速率：扩散速率：扩散系数扩散系数第一节第一节 气体交换原理和结构基础气体交换原理和结构基础单纯扩散单纯扩散分压差分压差 分压差分压差扩散面积扩散面积溶解度溶解度温度温度 D 扩散距离扩散距离分子量平方根分子量平方根4.影响气体扩散的因素影响气体扩散的因素1. 1. 交换膜两侧气体分压差交换膜两侧气体分压差气体分压差减小气体分压差减小, ,气体交换减少气体交换减少气体分压差增大气体分压差增大, ,气体交换增加气体交换增加2. 2. 气体扩散系数气体扩散系数 COCO2 2的扩散系数是的扩散系数是O
2、O2 2的的2020倍倍呼吸衰竭患者往往缺呼吸衰竭患者往往缺O O2 2显著，显著，COCO2 2潴留不明显。潴留不明显。 分压差分压差扩散面积扩散面积溶解度溶解度温度温度 D 扩散距离扩散距离分子量平方根分子量平方根高原缺氧高原缺氧吸氧吸氧北京市平均海拔40米，氧分压约158毫米汞柱，拉萨市平均海拔3649米，不是西藏海拔最高的地方，其大气中氧分压约只有100毫米汞柱，拉萨市空气中的氧含量只相当于北京的63.3%。缺氧的主要表现为头痛、头昏、心慌、气短、胸闷、胸痛、食欲不振、恶心呕吐、腹胀、疲乏无力、红细胞数增多; 呼吸频率加快; 心率加快。严重的情况下可出现抽搐、昏迷和肺水肿，如得不到及时
3、救治可危及生命。 二、气体分压差的差异二、气体分压差的差异1.1.高原与平原高原与平原2.2.外界与肺泡内外界与肺泡内3.3.血液与组织血液与组织三、气体交换屏障三、气体交换屏障肺泡毛细血管膜肺泡毛细血管膜 （呼吸膜）（呼吸膜）第二节第二节 肺肺 换换 气气 1. 1.肺毛细血管内气体分压变化肺毛细血管内气体分压变化肺肺泡泡与与肺肺血血2.影响肺内气体交换效率的因素影响肺内气体交换效率的因素a气体分压差气体分压差（ P）b呼吸膜厚度呼吸膜厚度（反变关系）（反变关系）c呼吸膜面积：呼吸膜面积：肺纤维化、肺水肿厚度肺纤维化、肺水肿厚度肺不肺不张、肺、肺实变面面积 分压差分压差扩散面积扩散面积溶解度
4、溶解度温度温度 D 扩散距离扩散距离分子量平方根分子量平方根d 通气血流比值通气血流比值 每分肺泡通气量和每分肺血流量的比每分肺泡通气量和每分肺血流量的比值。 气多血少气多血少 VQ 肺泡无效腔肺泡无效腔气少血多气少血多VQAV短路短路衡量肺换气功能的指标衡量肺换气功能的指标 整整个个肺肺脏脏的的VA/Q=0.84,VA/Q=0.84,是是衡衡量量肺肺换换气气功功能能的的指指标标；但但因因肺肺脏脏各各局局部部的的肺肺泡泡通通气气量量和和血血流流量量的的不不均均性性，故临床上更应测肺脏各局部的故临床上更应测肺脏各局部的VA/QVA/Q： 人体直立时肺局部的人体直立时肺局部的VA/QVA/Q 肺上
5、区肺上区 肺下区肺下区VAVA（L/minL/min）0.24 0.820.24 0.82 Q Q（L/minL/min）0.07 1.290.07 1.29VA/Q 3.4 0.64VA/Q 3.4 0.64局部局部V VA A/Q/Q变化的自身调节变化的自身调节VA/Q 血管收缩血管收缩VA/Q 血管舒张血管舒张O2O22.2. 影响组织换气的因素影响组织换气的因素扩散距离扩散距离血供情况血供情况组织细胞代谢水平组织细胞代谢水平第三节第三节 组组 织织 换换 气气1. 1. 动力：分压差动力：分压差 复习思考题复习思考题 1.影响肺气体扩散的因素有哪些？影响肺气体扩散的因素有哪些？ 2.通
6、气通气/血流比值偏离正常范围对肺血流比值偏离正常范围对肺 气体交换有何不良影响？气体交换有何不良影响？ 3.为什么为什么CO2扩散速度高于扩散速度高于O2？肺换气肺换气组织换气组织换气动力动力分压差分压差方式方式单纯扩散单纯扩散影响因影响因素素分压差分压差扩散面积扩散面积溶解度溶解度温度温度D扩散距离扩散距离分子量平方根分子量平方根通气血流比值通气血流比值扩散距离扩散距离血供情况血供情况组织细胞代谢水平组织细胞代谢水平第十六章第十六章 气体在血液中的运输气体在血液中的运输O2、 CO2的运输的运输 第一节第一节 运输形式运输形式（一）物理溶解（一）物理溶解: :气体直接溶解于血浆中。气体直接溶
7、解于血浆中。 特征特征:量小量小, , 起桥梁作用；起桥梁作用； 溶解量与分压呈正比：溶解量与分压呈正比：（二）化学结合（二）化学结合: :气体与某些物质进行化学结合气体与某些物质进行化学结合 特征特征: :量大量大, , 主要运输形式。主要运输形式。 气体分压气体分压* *溶解度溶解度溶解量溶解量= = 温度温度 PO2PO2第二节第二节O2的的运运输输1、物理溶解、物理溶解占占1.5%2、化学结合、化学结合过程：过程：Hb+O2HbO2特点：特点：a.是氧合是氧合,不是氧化不是氧化;不需酶促进；不需酶促进；结合、解离均非常迅速。结合、解离均非常迅速。b.结合还是解离取决于结合还是解离取决于
8、PO2c.氧合氧合Hb鲜红色鲜红色,去氧去氧Hb暗紫色暗紫色d.1分子分子Hb可与可与4分子分子O2可逆结合可逆结合Hb+O2结合的最大量结合的最大量氧容量氧容量100ml血血Hb+O2结合的实际量结合的实际量氧含量氧含量氧含量氧含量氧容量的氧容量的%氧饱和度氧饱和度e . Hb 与与O2的结合或解离曲线呈的结合或解离曲线呈S形形（氧离曲线）（氧离曲线）3.氧离曲线氧离曲线反映反映Hb与与O2的亲和力的亲和力反映反映HbHb与与O2 结合的结合的部分。部分。Hb氧饱和度氧饱和度保持在保持在90%之上。即之上。即轻度轻度PO2及轻度呼及轻度呼吸机能吸机能,不会引起缺不会引起缺O2反映机体在安反映
9、机体在安静状态下血液静状态下血液Hb对组织的供对组织的供氧情况。氧情况。HbO2释放释放O2的部分，的部分，动脉血动脉血组织，组织，释氧释氧50ml代表代表O2的储备。的储备。组组织活动加强时，织活动加强时，HbO2分解分解，每升血，每升血可释放可释放150mlO2(1)(1)各段特点，功能意义各段特点，功能意义 (2)P50(2)P50：HbHb氧饱和度达到氧饱和度达到50%50%时的时的PoPo2 2。 P50: P50: 表明表明 HbHb 对对O O2 2的的亲和力亲和力（氧离易）（氧离易） P50: P50: 表明表明 HbHb 对对o o2 2的亲和力的亲和力（氧离难）（氧离难）,
10、 , 4. 4. 影响影响HbHb运氧能力的因素运氧能力的因素血液中的血液中的pH和和PCO2的影响的影响（波尔效应）（波尔效应）机制：降低机制：降低Hb与与O2的亲和力的亲和力温度的影响温度的影响机制：影响了机制：影响了H+活度活度2，3-二磷酸甘油酸（二磷酸甘油酸（2，3-DPG） pH或或PCO2 曲线右移曲线右移温度温度曲线右移曲线右移2，3-DPGH+曲线右移曲线右移 COCO的影响的影响CO与与Hb亲和力是亲和力是O2的的250倍倍, HbCO丧失丧失 运氧能力导致机体缺氧运氧能力导致机体缺氧 Hb的质和量的质和量 量量, 运氧运氧, 机体缺氧机体缺氧 质改变（质改变（Fe 2Fe
11、3），携氧），携氧pH或或PCO2，温度，温度， 2，3-DPG氧解离曲线氧解离曲线右移右移, Hb与与O2亲和力下降亲和力下降, 有利组织供氧有利组织供氧pH 或或PCO2 ，温度，温度 ， 2，3-DPG 氧解离曲线氧解离曲线左移左移, Hb与与O2亲和力增加亲和力增加, 不利组织供氧不利组织供氧临床联系临床联系Hb量减少量减少,运氧减少运氧减少,机体缺氧机体缺氧 贫血贫血 每一升血液中去氧每一升血液中去氧Hb含量达含量达50g以上，以上， 发绀发绀则口唇、甲床、粘膜等浅表毛细血管丰富的则口唇、甲床、粘膜等浅表毛细血管丰富的部位，可呈青紫色，称为发绀，提示缺氧。部位，可呈青紫色，称为发绀，
12、提示缺氧。CO与与Hb亲和力是亲和力是O2的的250倍倍, HbCO丧失丧失 CO中毒中毒运氧能力导致机体缺氧运氧能力导致机体缺氧二、二、CO2的运输的运输（一）运输形式：（一）运输形式： 物理溶解（物理溶解（5%） 化学结合化学结合 碳酸氢盐碳酸氢盐 （88%） 氨基甲酰氨基甲酰Hb（ 7% ）血浆中血浆中：NaHCO3为主为主红细胞中红细胞中：KHCO3和氨基甲酰和氨基甲酰HbHbNH2O2+H+CO2 HHbNHCOOH+O2组织中组织中肺中肺中（二）特点：（二）特点：反应速度极快且可逆，反应方向取决反应速度极快且可逆，反应方向取决PCO2差；差； RBC膜上有膜上有Cl-和和HCO3-
13、特异转运载体，特异转运载体，需酶催化需酶催化:碳酸酐酶加速反应碳酸酐酶加速反应0.5万倍万倍,双向作用；双向作用；( (三三) ) 影响影响COCO2 2运输的因素运输的因素1.PCO1.PCO2 2差对差对COCO2 2运输的影响运输的影响2.O2.O2 2与与HbHb结合的氧合作用对结合的氧合作用对COCO2 2运输的影响运输的影响 O O2 2通过通过霍尔登效应霍尔登效应影响影响COCO2 2的的 结合和释放结合和释放 CO CO2 2通过通过波尔效应波尔效应影响影响O O2 2的的 结合和释放结合和释放思考题思考题1. Hb氧解离曲线特征如何？其生理意义如何？氧解离曲线特征如何？其生理意义如何？2. 影响氧解离曲线的因素有哪些？为什么？影响氧解离曲线的因素有哪些？为什么？3.为什么血为什么血PO2，CO2解离曲线会下移？解离曲线会下移？O2CO2方式物理溶解量少，桥梁作用化学结合HbO2碳酸氢盐氨基甲酰Hb特点PO2PCO2氧含量氧容量氧饱和度氧解离曲线各段意义CO2解离曲线P50影响因素pH或或PCO2；温度；温度2，3-DPG；CO；HbO2PCO2
