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1、 （一）氣體的擴(kuò)散 氣體分子不停的進(jìn)行著無(wú)定向的運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果是氣體分子從分壓高處向分壓低處發(fā)生凈轉(zhuǎn)移，這一過(guò)程稱為氣體擴(kuò)散。 肺換氣和組織換氣就是物理性的擴(kuò)散過(guò)程。 1.氣體從分壓高的一側(cè)向低的一側(cè)擴(kuò)散。2.各氣體的擴(kuò)散方向和量，決定于該氣體的分壓差、氣體的擴(kuò)散速度和氣體在液體中的溶解度。 3.在液體或氣液交界面，氣體的擴(kuò)散速度與它在液體中的溶解度密切相關(guān)。溶解度高的擴(kuò)散快。4.氣體的擴(kuò)散速度（1/ 氣體分子量）。分子量大的擴(kuò)散速度慢。 單位時(shí)間內(nèi)氣體擴(kuò)散的容積為氣體擴(kuò)散速率，它受下列因素影響。 分壓差擴(kuò)散面積溫度氣體溶解度 擴(kuò)散距離分子量擴(kuò)散速率 1.氣體的分壓差：分壓差大擴(kuò)散快2.氣體分子
2、量和溶解度：溶解度高，擴(kuò)散快 分子量大，擴(kuò)散慢3.肺泡膜的擴(kuò)散面積：擴(kuò)散面積大，擴(kuò)散快 安靜狀態(tài)下，肺泡擴(kuò)散面積40m2 運(yùn)動(dòng)時(shí)肺泡擴(kuò)散面積70m2 疾病狀態(tài)時(shí)下降 4.擴(kuò)散距離肺泡膜的厚度（反比關(guān)系） 肺纖維化 厚度增加 肺水腫 擴(kuò)散下降5.溫度 液體溫度上升，溶解度上升擴(kuò)散快 6. 肺血流量與通氣血流比 0.75秒右心搏出量60ml/每搏 流經(jīng)肺泡膜氣體交換所需時(shí)間0.3秒，故時(shí)間上有很大貯備潛力。如果血流量下降，氣體交換正常交換的總量下降故肺泡通氣量與血流量之間必須保持恰當(dāng)?shù)谋戎怠?通氣/血流比值4.2升/5升0.84（VA/Q） （安靜時(shí)正常值） VA每分肺泡通氣量 Q 每分肺血流量
3、通氣/血流比值升高：表示有部分肺泡氣不能與血液中的氣體充分交換生理無(wú)效腔增大。通氣/血流比值下降：表示有部分血液經(jīng)通氣不良的肺泡，得不到充分氣體交換，相當(dāng)于功能性動(dòng)靜脈短路。 正常人直立時(shí) 肺各局部VAQ分布不均勻肺尖 VA下降/Q下降 比值上升 （可在3以上）肺底 VA下降/Q上升 比值下降 （0.6） 7. 肺擴(kuò)散容量 指各種氣體在單位分壓差（1mmHg）下，每 分鐘能通過(guò)呼吸膜的氣體量（ml）。它是測(cè)定呼吸膜擴(kuò)散功能的生理指標(biāo)。 因?yàn)镃O2擴(kuò)散速度大于O2，20：1，所以臨床上不存在CO2擴(kuò)散障礙。一般以O(shè)2的擴(kuò)散容量作為測(cè)定指標(biāo)。 正常成人20ml/min/mmHg 男大于女 ；成人大
4、于老幼 1.呼吸氣及肺泡氣的成分和分壓 呼吸周期中，肺泡氣O2及CO2的含量有輕微波動(dòng)。 容積百分比 分壓 血漿溶解度 擴(kuò)散速度 N2 79% 600mmHg O2 20.96% 159mmHg CO2 O2 CO2 O2 24:1 20.6:1 CO2 0.04% 0.3mmHg 混合氣體的總壓力是各組成氣體的分壓力的總和。各組成氣的分壓混合氣總壓力該氣體的容積百分比 O2 159mmHg760mmHg79CO2擴(kuò)散率/ O2擴(kuò)散率 O2分子量/CO2分子量=32/445.6/6.6在肺泡氣O2的擴(kuò)散率稍大于CO2但由于CO2溶解度 /O2溶解度=0.592/0.0244=24.3/1.0(
5、Herrys law 赫利定理）CO 2擴(kuò)散速率 /O2擴(kuò)散速率 =（5.6/6.6）（0.592/0.0244)=20.6/1.0 2.血液氣體和組織的分壓（張力） 混合靜脈血PO2是5.32kPa（40mmHg），比肺泡氣的13.82 kPa（104mmHg）低，肺泡氣中O2向血液中擴(kuò)散，血液的PO2逐漸上升，最后接近肺泡氣的PO2。 混合靜脈血PCO2是6.12kPa（46mmHg），比肺泡氣的5.32 kPa（40mmHg）高，血液中CO2向肺泡中擴(kuò)散，血液的PCO2逐漸下降，最后接近肺泡氣的PCO2。 一、氧和二氧化碳在血液中的存在形式 物理溶解（中介作用）兩種形式 化學(xué)結(jié)合（為主）
6、 O2 溶解 化合結(jié)合 CO2 組織或肺 血液 溶解系數(shù) O2 0.022 ml/1ml 全血 CO2 0.511ml/1ml 全血 與Hb結(jié)合占98.5氧的運(yùn)輸 物理溶解占1.5 氧容量：指每100ml血中，血紅蛋白結(jié)合氧的最大量。正常Hb在15g/100ml血液中，1gHb結(jié)合1.34ml氧。氧容量151.3420ml氧含量：血紅蛋白實(shí)際結(jié)合的氧量。動(dòng)脈血：20ml氧靜脈血：15ml氧 氧飽和度：指氧含量占氧容量的百分比。動(dòng)脈血，氧含量20ml，氧飽和度為100靜脈血，氧含量15ml，氧飽和度為75 O2分壓高（肺） HbO2 HbO2 O2分壓低（組織） （還原、紫藍(lán)色） （氧化、紅色）
7、 鹽鍵斷裂 分子構(gòu)型緊密型 分子構(gòu)型疏松型 （T型） 鹽鍵形成 （R型） 1.可逆性結(jié)合，非酶促過(guò)程，反應(yīng)快，受PO2影響。2.O2與血紅蛋白的亞鐵離子結(jié)合，結(jié)合后亞鐵離子的離子價(jià)不變，故稱氧合，不是氧化。 3.血紅蛋白的珠蛋白由兩條肽鏈和兩條肽鏈構(gòu)成，每條肽鏈上結(jié)合一個(gè)含亞鐵離子的血紅素分子，每個(gè)亞鐵離子結(jié)合一個(gè)O2分子。故每個(gè)血紅蛋白分子可結(jié)合4個(gè)O2分（Hb4O8）1gHb可結(jié)合1.341.39mlO2。4.血紅蛋白兩對(duì)、肽鏈與O2結(jié)合能力可互相促成結(jié)合或解離（釋放）。 在肺部，PO2升高促結(jié)合；在組織，PO2下降促釋放。 1.胎兒血紅蛋白（HbF）是由兩條鏈和鏈結(jié)合組成，它對(duì)O2親和力
8、比HbA大?？赡苡捎阪湶慌c2，3DPG相結(jié)合，不受2，3DPG影響的緣故。2.鐮狀細(xì)胞貧血（HbS)兩條鏈第6位谷氨酸為纈氨酸所取代，使去氧Hb釋放O2的能力下降，導(dǎo)致組織缺O(jiān)2。3.地中海貧血 。 我國(guó)常見(jiàn)地貧。由于鏈合成障礙HbA生成抑制，HbF代償增多，O2解離曲線左移。 5. Hb與O2的結(jié)合或解離曲線呈S型與 Hb的變構(gòu)效應(yīng)有關(guān)。 Hb與O2結(jié)合鹽鍵斷裂，R型 Hb與O2解離鹽鍵斷裂，T型 T型對(duì)O2親和力小。 R型對(duì)O2親和力大。 PH下降，H+與Hb多肽鏈的某些氨基酸殘基結(jié)合，促使鹽鍵形成（T型），使其對(duì)O2親和力下降。PCO2上升，H+增加。PCO2上升，CO2本身與Hb多肽鏈
9、終末氨基酸的NH2形成氨甲?；衔铮冫}鍵形成，從而使Hb對(duì)O2親和力下降。 反映PO2與氧合Hb飽和度的關(guān)系的曲線。 1.曲線上段：PO2 60100mmHg.坡度較平坦（1）氧分壓變化雖大但飽和度變異小即使外界或肺泡中PO2下降，但氧化飽和度依然可維持在較高水平。（2）PO2100mmHg時(shí)，氧合飽和度增加很不明顯，血氧量增加很少。 2. 曲線中段 PO2 6040mmHg是 HbO2釋放O2的部分。 此時(shí)Hb氧飽和度75，血O2含量14.4， 即每100ml血液流過(guò)組織時(shí)釋放5mlO2。 血液流經(jīng)組織時(shí)釋放出的O2容積所占動(dòng)脈O2含量的百分?jǐn)?shù)O2利用系數(shù)。安靜時(shí)為25，運(yùn)動(dòng)時(shí)可增加到75
10、。 3. 曲線下段 PO2 1040mmHg.坡度陡。PO2略有下降，促使較多O2解離，飽和度下降，不利于組織活動(dòng)的供氧，氧利用系數(shù)上升至75。 機(jī)制：血紅蛋白肽鏈結(jié)合氧時(shí)，互相作用。 高原PO2下降 意義：Hb的氧緩沖功能 組織活動(dòng) 血紅蛋白氧緩沖功能：不論血液本身或外界O2濃度有較大幅度變動(dòng)，而組織PO2仍可保持在穩(wěn)定的正常范圍內(nèi)。 O2 5ml/100ml/min 1. PH和CO2影響 通常用P50表示Hb對(duì)O2的親和力。 正常P50：PO2 26.5mmHg。 P50上升，親和力下降，曲線右移； P50下降，親和力上升，曲線左移。 Bohr效應(yīng)： Hb分子構(gòu)型轉(zhuǎn)為T(mén)型： PH下降，P
11、CO2上升曲線右移，氧飽和度下降，解離增加。 Hb分子構(gòu)型R型： PH上升，PCO2下降曲線左移，氧飽和度增加，解離下降。 2.溫度的影響T增加曲線右移，氧飽和度下降。T增加H+活動(dòng)性增加，Hb對(duì)O2親和力下降。T下降Hb與O2親和力上升，氧飽和度上升，曲線左移，HbO2不易解離出O2（低溫麻醉）。 3. 2，3二磷酸甘油酸（2，3DPG）的影響 2，3DPG為RBC內(nèi)一種有機(jī)磷酸鹽。 缺氧、貧血 甲狀腺素 長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)RBC 2，3DPG上升 無(wú)氧代謝 脫氧血紅蛋白鏈形成鹽鍵 失去氧合能力（T型）Hb 氧離曲線右移，促氧解離 4.其他因素Fe+ Fe+就失去O2結(jié)合能力CO中毒， CO與Hb結(jié)
12、合 COHb（無(wú)與O2結(jié)合能力） 物理溶解CO2的運(yùn)輸 （6） 碳酸氫鹽形式 化合結(jié)合 （87） （94） 氨基甲酸血紅蛋白 （7 ） （一）碳酸氫鹽形式的運(yùn)輸 特點(diǎn)：1.反應(yīng)可逆，但需酶的促助。 2.結(jié)合或解離決定于CO2分壓差。 3.反應(yīng)中伴有Cl的轉(zhuǎn)移。 （二）氨基甲酸血紅蛋白的形式運(yùn)輸 在組織中 HbNH2+CO2 HbNHCOOH 肺 HbNHCOO H 特點(diǎn)： 1.反應(yīng)可逆，無(wú)需酶的促助。 2.結(jié)合或解離取決于Hb的氧合作用。 脫氧Hb與CO2結(jié)合多； 氧合Hb結(jié)合少，解離多。 3.CO2分壓差的影響不明顯。 1.血液中CO2的運(yùn)輸量，決定于CO2分壓。PCO2上升運(yùn)輸量上升，兩者呈直線關(guān)系。 2. Haldane效應(yīng)（何爾登效應(yīng)） O2Hb 促使CO2的釋放（肺部） 在組織促攝取O2 在肺部促CO2釋放 脫氧血紅蛋白攜帶CO2的能力比氧合血紅蛋白要大，故動(dòng)脈血攜帶CO2量少于靜脈血。 RBC內(nèi)碳酸酐酶活性上升運(yùn)輸能力上升RBC內(nèi)碳酸酐酶含量上升運(yùn)輸能力上升
《肺換氣和組織換氣》PPT課件
