呼吸停止后肺泡与气道之间的气体交换

更新于 2026年10月28日 版权声明
一、呼吸停止后肺泡与气道之间的气体交换

1.肺泡与肺泡毛细血管之间气体交换的基本变化 呼吸骤停时,若循环功能存在,肺内气体交换将继续进行。假设肺泡气成分及混合静脉血气体分压的初始值正常,呼吸停止后PACO2将从40 mm Hg升高至46 mm Hg,PAO2从104 mm Hg下降至40 mm Hg。如果暂不考虑混合静脉血成分的改变,并假设FRC恒定,则在正常肺容积条件下,肺泡气与混合静脉血的平衡需排出21 mL CO2和吸入230 mL氧。因为CO2的溶解度非常高,且在1个循环周期内即能达到平衡,因此21 m L的CO2可在数秒内完成转运;而转运230 mL氧则需要较长时间,一般1 min以上。但具体变化特点视气道畅通情况和环境气体成分而定。

2.气道阻塞时的气体交换 气道阻塞时肺泡气、混合静脉血、动脉血之间的PCO2可很快达到平衡,因为CO2的溶解度大,机体CO2的90%以上储存在体液和组织内,故PaCO2以3~6 mm Hg/min的速度逐渐上升;氧溶解度非常低,机体储备又非常少,PAO2和PaO2将迅速下降,并接近混合静脉血水平。

由于动脉和混合静脉血的氧分压差始终存在且不可能达到平衡(除非血液循环终止),随着气体交换的不断进行,气道内的氧借压力差向肺泡内扩散;肺泡内CO2向气道内扩散。由于气道容积有限,且较长,故扩散量有限。假如患者是在呼吸空气和正常FRC位置窒息,则大约1.5 min(90 s)出现严重低氧血症。(https://www.daowen.com)

随着氧吸收量和CO2排出量之差的增大,肺泡内压下降,肺含气容积降低,开始降低速度约为氧吸收量和CO2排出量之差,即230 mL/min-21 mL/min=209 mL/min。

3.气道通畅吸入空气时的气体交换 在气道通畅并且环境气体为空气时,PAO2下降和PACO2上升的速度不均衡,肺泡内压下降,外界大气与肺泡之间形成压力差,气道内的新鲜气体以“气团运动”或“容积运输”的形式向肺泡内移动;而相同容积的环境气体也被以同样的方式(与常规机械通气相似)吸入到气管中。如上所述,因为气道-肺泡间存在一定的氧分压差,氧将逐渐扩散至肺泡;随着氧的迅速消耗,氮浓度逐渐升高,直至约2 min(120 s)后出现明显低氧为止,此时氮浓度可达90%;环境空气借气团运动方式进入气管也阻止了CO2的排出,气道CO2浓度会升高至8%左右。此时若在口腔测量气体成分,可显示氧气吸入,但无CO2排出,呼吸气体交换率(R)为0。

综上所述,呼吸骤停后必须使患者头后仰,避免舌根后坠,保持呼吸道通畅,这样可为抢救多提供1/3的时间,即(120-90)s=30 s,30 s/90 s=1/3。习惯上将上述氧气进入血液循环的过程称为弥散呼吸,但实际上包括了弥散呼吸和气团运动两种方式。

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