弥散（diffusion）
气体分子由高分压向低分压区域转移的过程，称为气体弥散（gas diffusion），简称弥散。在两个相通的容器内，若存在不同分压的多种气体，则气体分子不断转移，其净效应是由高分压区域向低分压区域移动，最终2个区域的气体或分压趋于相等。此后气体交换虽继续进行，但已达到动态平衡，净转移率为0，故弥散量=净转移率／分压差。混合气体中的每一种气体分子都是从其分压（而不是总压）高的部位弥散到分压低的部位，直至动态平衡。
（一）肺内气体弥散 主要是氧和CO2弥散。
1.氧在肺内的弥散 简称“氧弥散”。吸入氧气进入肺交换区后，从肺泡内扩散至肺泡毛细血管内的红细胞，然后与血红蛋白（Hb）结合的过程。
2.CO2在肺内的弥散 简称“CO2弥散”。从血浆内和红细胞内碳酸氢根以及血红蛋白氨基上释放的CO2进入肺泡的过程。
3. 弥散量（DL） 分压差为1 mm Hg（或1 kPa）时，每分钟由肺泡经呼吸膜到达红细胞内与Hb结合或由红细胞内经呼吸膜到达肺泡内的气体容积（mL／min）。由于CO2的弥散速率是氧的20倍，因此临床所说的弥散功能障碍主要指氧弥散障碍。需强调，尽管CO2的弥散速率是氧的20倍，但两者实际弥散量的差别并不是特别大，因为正常肺泡毛细血管膜两侧的氧分压差为PAO2-Pv-O2=100 mm Hg-40 mm Hg=60 mm Hg，而CO2分压差为Pv-O2-PACO2=46 mm Hg-40 mm Hg=6 mm Hg，即前者是后者的10倍，因此正常情况下CO2弥散量为氧的2倍。
氧弥散量等于摄氧量（
）与肺泡和平均肺泡毛细血管氧分压差（PAO2-mPcO2）的比值，即
（二）气体弥散的过程
1.气相弥散（gaseous phase diffusion） 吸入气流至肺泡管后，不再是“团流”，实际上处于“静止”状态，进行扩散运动，并与肺泡内残余气体充分混合。正常肺泡直径平均只有200μm，从肺泡管到肺泡周围的扩散距离约为500μm，气体扩散在很短的时间内即可达到平衡（＜10 ms），故气相扩散不是肺内气体扩散过程的限速因素。在肺气肿患者，由于肺泡壁被破坏，形成肺大泡，气体扩散的距离明显增加，严重者气相扩散达300 ms，气体弥散量将受影响。(https://www.daowen.com)
2.膜相弥散（membrane phase diffusion） 简称“膜弥散”。肺泡毛细血管膜（ACM）又称扩散膜或弥散膜（图7-2），它包括肺泡表面液体层及液体层的表面活性物质（PS）、肺泡上皮、肺泡上皮基底膜、毛细血管基底膜（两层基底膜实质上是融合在一起）和毛细血管内皮细胞等部分。气体在膜两侧的弥散过程称为膜相弥散，简称“膜弥散”。膜两侧的气体分压差是驱动气体弥散的主要动力，弥散膜和气体特性影响弥散的速度。机体新陈代谢不断消耗氧，排出CO2，肺泡气与肺毛细血管血液之间氧分子与CO2分子相互弥散，并不断被肺泡气排出体外或经血液循环运输至周边，从而保障气体交换的持续进行。正常成人肺泡膜的总面积可达50～100 m2，而ACM 厚度约为0.5μm（上皮及其基底膜／内皮及其基底膜的厚度皆约为0.2μm；液体分子层及其PS的厚度随肺泡内径变化，但总体变化程度不大，且厚度有限），非常适合气体分子的扩散。当含氧量低的混合静脉血流经肺泡毛细血管时，肺泡内分压高的氧分子顺分压差跨越扩散膜，由气相进入液相；反之CO2则由液相进入气相。根据Henry定律，进入液相的气体量与其分压、溶解度成正比，因此气体分子通过扩散膜的速率受其溶解度影响。膜相扩散是影响弥散量的最主要因素。
图7-2 扩散膜示意图
3.血相弥散（hematic phase diffusion） 氧分子由ACM 进入血管后，还必须通过血浆、红细胞膜、红细胞胞质，最终与Hb结合，变为氧合血红蛋白；在碳酸酐酶（CA）作用下，碳酸氢根迅速释放CO2分子，或Hb直接释放CO2分子，扩散至弥散膜，该过程称为血相弥散。由于氧与Hb的结合非常迅速，红细胞内游离氧很少，因此肺泡、血浆和红细胞之间的氧分压梯度得以维持，使氧持续不断地从肺泡向红细胞扩散。与氧类似，CA 存在于红细胞内，血浆中无CA，红细胞内碳酸氢根转化CO2的速度增快13 000倍；氧与Hb的结合也促进氨基甲酰Hb迅速释放CO2，故扩散的CO2主要来源于细胞内（包括直接或间接，单纯直接来源于血浆的非常少，详见第八章），且扩散也非常迅速。氧与Hb的结合以及CO2的释放皆需要时间，因此血相扩散亦为肺内扩散过程的限速因素之一。
（1）血浆内的弥散：由于红细胞直径与肺泡毛细血管直径相似（皆为6～9μm），部分红细胞与毛细血管内皮紧密贴附，两者的距离可忽略不计；大部分红细胞以变形式通过肺毛细血管中央，与内皮之间的距离平均仅约为0.35μm，且由于是液体，与ACM 相比，血浆对弥散的影响程度要小得多。
（2）红细胞膜和红细胞内的弥散：与单纯游离Hb相比，同样条件下红细胞对氧的弥散能力下降40%，这主要取决于3个因素：一是红细胞包裹Hb后，弥散面积明显下降；二是红细胞膜的厚度影响弥散（比较次要的因素）；三是气体穿过随红细胞形变而不断变化的细胞质，才能与Hb混合，弥散距离增加。红细胞形变能力是影响弥散的重要因素，如血胆固醇升高不仅使红细胞形变能力下降，也使红细胞膜增厚，两者综合作用将降低氧的弥散能力；这一现象也发生在体循环毛细血管，可能对冠心病的发生有一定影响。上述情况最终也使CO2的弥散能力下降。
（3）Hb氧合与CO2的释放：其中主要是氧与Hb的结合，这占据血氧含量的绝大部分。由于氧化学结合的速度非常快，故对弥散的影响非常小；但若出现红细胞数量异常、变形Hb或其他异常，将显著影响氧的弥散，如严重贫血、血红蛋白病、一氧化碳（CO）中毒等，氧弥散量皆显著下降；这些因素也使CO2的扩散明显减慢。
（4）其他因素：血相弥散还受肺血流量等因素的影响，增加有效血流量可以增加Hb与氧的结合及CO2的释放，从而加速血相弥散，反之则使血相弥散减慢。若发生肺毛细血管扩张，血相弥散距离增大，弥散量亦将下降。弥漫性肺毛细血管扩张症是临床上极易忽视的低氧血症原因。
（5）进一步说明：血浆或红细胞内碳酸氢根与氢离子结合形成碳酸，释放出CO2，但该过程非常缓慢；红细胞内有CA，使反应速度增加13 000倍，因此与氧的弥散相似，CO2的血相弥散也主要是红细胞内的弥散。