二、气体交换过程

二、气体交换过程

（一）肺换气

１．肺换气的过程当来自肺动脉的静脉血流经肺毛细血管时，由于肺泡气的ＰＯ２大于静脉血的ＰＯ２，Ｏ２顺分压差由肺泡扩散入血液，而肺泡气的ＰＣＯ２小于静脉血的ＣＯ２就由静脉血扩散入肺泡，从而完成肺换气的过程，通过这一交换静脉血变ＰＣＯ２，成了含Ｏ２较多的动脉血（图５－５）。肺换气的效率很高，气体交换仅需０．３ｓ即可完成，通常当血液流经肺毛细血管全长的１／３时，气体交换就已基本完成，可见，肺换气有很大的储备能力。

２．影响肺换气的因素影响肺换气的因素既有物理因素，又有生物因素，物理因素在气体扩散速率中已叙述，这里仅讨论影响肺换气的生物因素。

（１）呼吸膜的厚度：呼吸膜是指肺泡内气体与肺毛细血管血液之间的结构，呼吸膜由含肺泡表面活性物质的液体层、肺泡上皮、肺泡基膜、肺泡和毛细血管之间的间质层、毛细血管基膜及毛细血管内皮等六层结构组成（图５－６）。呼吸膜总厚度约为０．５μｍ，通透性大，气体分子很容易通过。气体扩散速率和呼吸膜的厚度成反比，病理情况下（如肺炎、肺水肿和肺纤维化等），呼吸膜厚度增加，导致气体扩散速率降低，气体扩散量减少。

（２）呼吸膜的面积：正常情况下，两肺内的肺泡都具有气体交换功能，呼吸膜的气体总扩散面积可达７０ｍ２，充足的换气面积保证了肺换气的快速完成。气体扩散速率与呼吸膜的面积成正比，肺不张、肺气肿或肺血管阻塞均使呼吸膜面积减小，可导致气体扩散速率降低，换气量减少。

（３）通气／血流比值：通气／血流比值（Ｖ／Ｑ比值）是指每分钟肺泡通气量与每分钟肺血流量之间的比值。肺换气时，一方面肺泡内要有充足的通气量，另一方面毛细血管内要有足够的血流量，而且二者比例要适当，这样才能使换气效率最高，Ｖ／Ｑ比值反映了二者之间的比例关系。正常成人在安静状态下，每分钟肺泡通气量约为４．２Ｌ，每分钟肺血流量约为５．０Ｌ，Ｖ／Ｑ比值约为０．８４。运动时，肺泡通气量和肺血流量均相应增大，故Ｖ／Ｑ比值仍保持在０．８４左右。可见，在Ｖ／Ｑ比值为０．８４的情况下，肺泡通气量与肺血流量比例适当，换气效率也最高。当通气量相对过剩而血流量相对不足时，Ｖ／Ｑ比值增大，部分肺泡内的气体由于没有足够血液而未能交换，导致肺泡无效腔增大，换气效率降低；当通气量不足而血流量过多时，Ｖ／Ｑ比值减小，部分静脉血液流过肺毛细血管时未能完成气体交换，相当于发生了动静脉短路，换气效率也降低（图５－７）。所以，无论Ｖ／Ｑ比值增大或减小，都将使换气效率降低。(https://www.daowen.com)

（二）组织换气

组织细胞新陈代谢过程中不断消耗Ｏ２产生ＣＯ２，组织内ＰＯ２低于动脉血的ＰＯ２，而组织内ＰＣＯ２高于动脉血的ＰＣＯ２，当动脉血流经组织毛细血管时，Ｏ２顺分压差由血液扩散入组织细胞，ＣＯ２则从组织细胞扩散入血液，完成组织换气。经过组织换气，动脉血变成了含ＣＯ２较多的静脉血。

Ａ．正常情况下，肺泡内气体与肺毛细血管血液之间的气体交换

Ｂ．支气管痉挛时，肺通气量不足而血流量相对过剩，Ｖ／Ｑ比值减小，部分静脉血未完成气体换

Ｃ．肺血管栓塞时，血流量不足而通气量相对过剩，Ｖ／Ｑ比值增大，部分肺泡因无血液通过而未完成气体交换

组织换气主要受组织代谢水平的影响，当组织细胞代谢活动加强时，耗Ｏ２量和ＣＯ２产生量增多，使动脉血与组织间的Ｏ２及ＣＯ２分压差增大，气体交换增多。同时组织代谢产生的酸性产物增多，使毛细血管大量开放，血流量增大，也促进了气体交换的进行。

此外，组织细胞与毛细血管的距离也可影响气体交换。当组织水肿时，组织细胞与毛细血管间的距离增大，组织换气效率降低，换气量减少。组织水肿还使组织间隙压力升高，压迫毛细血管，使血流量减少，气体交换进一步减少，造成组织缺氧。