字词 | 肺换气 |
类别 | 中英文字词句释义及详细解析 |
释义 | 肺换气 (一)肺换气的呼吸膜 肺换气(pulmonary exchange)是在肺泡和毛细血管之间进行的。气体通过的膜称为呼吸膜(respiratory membrane)(图7-30),它由六层结构组成:①含表面活性物质的液体分子层(surfactant and fluid layer);②肺泡上皮细胞(alveolar epithelialcell);③肺泡上皮基膜((alveolar basement membrane);④肺泡上皮和毛细血管之间的组织间隙(interstitial space);⑤毛细血管基膜(capillary basement membrane);⑥毛细血管内皮(capillary endothelium)。 呼吸膜尽管有六层结构组成,但是它的厚度很簿,总共不到1μm,通透性很高,O2和CO2是高脂溶性的物质,极易通过。呼吸膜对O2和CO2有通透性是肺换气的先决条件。 图7-30 呼吸膜示意图 (二)肺换气的动力 气体分子在不停地运动,气体分子运动所产生的压力称为气压。大气的气体分子运动所产生的压力称为大气压,在海平面大气压为760mmHg。大气是一种混合气体,主要包括N2、O2、CO2和水蒸气。每种气体的分子都在运动,都会产生各自的压力。大气压是各种气体分子运动产生的压力的总和。混合气体中每种气体产生的压力称为分压(partial pressure)。分压可用混合气体的总压力乘以各种气体所占的容积百分比求得。 气体分压=总压力×该气体的容积百分比 大气中的几种气体的容积百分比和分压见表7-1。 表7-1 海平面大气中几种气体的容积百分比和分压 如果同一种气体在两个部位的分压不同,它们分压的差值称为分压差(difference of partial pressure)。气体分子总是从分压高的部位向分压低的部位扩散。气体交换的动力就是两个部位气体的分压差,分压差越大,气体扩散越快。 (三)肺换气的过程 在肺部,肺泡气的PO2为13.83kPa(104mmHg),肺部毛细血管内静脉血的PO2为5.32kPa(40mmHg),肺泡气的PO2高于静脉血,肺泡气中的O2由于分压差的作用向静脉血中扩散;肺泡气的PCO2为5.32kPa(40mmHg),肺部毛细血管内静脉血的PCO2为6.12kPa(46mmHg),静脉血的PCO2高于肺泡气,CO2由于分压差的作用从静脉血向肺泡中扩散,这样静脉血就变成了动脉血(图7-31)。当静脉血流经肺部毛细血管时带走的是O2,放出的是CO2。 图7-31 肺换气示意图 (四)影响肺换气的因素 根据物理学原理气体的扩散速率(rate of diffusion)受以下因素的影响: D:扩散速率(rate of diffusion); △P:分压差(difference of partial pressure); A:扩散面积area of diffusion); T:绝对温度(absolute temperature); S:溶解度(solubility); d:扩散距离(distance of diffusion); MW:分子量(molecular weight)。 从以上公式可以看出,气体的扩散速率与分压差、扩散面积、温度及气体的溶解度成正比,而与扩散距离和分子量的平方根成反比。 1.呼吸膜的厚度和面积 呼吸膜的厚度增加,通透性下降,气体交换减少。肺炎(pneumonia)、肺纤维化(fibrosis of lung,pulmonary fibrosis)和肺水肿(pulmonary edema)时,气体交换减少,引起患者缺O2和体内CO2蓄积。 正常成人呼吸膜的交换面积为70~100m2,如果由于疾病使交换面积减小,肺换气也将减少。肺气肿(pulmonary emphysema)、肺不张(pulmonary atelectasis)、肺部血管阻塞时,均可使交换面积减少,引起肺换气减少,使患者缺O2和体内CO2蓄积。 2.通气/血流比值(ventilation/perfusion ratio) 肺通气是肺换气的前提,正常的肺泡通气量保证肺泡气正常的PO2和PCO2。如果肺通气障碍,肺泡通气量减少,肺部的气体交换也将减少。正常的肺血流量保证带走摄取的O2和运来代谢产生的CO2,如果肺血流量减少,肺换气也将减少。正常人,肺通气量和肺血流量处于合适的比值状态,每分肺泡通气量和每分肺血流量的比值称为通气/血流比值。即: 通气/血流比值=每分肺泡通气量/每分肺血流量 =4200ml/5000ml=0.84 此时肺泡通气量和肺血流量匹配最合适,气体交换效率最高。通气/血流比值增大,多由于肺血流量不足引起,如肺血管栓塞(pulmonary thrombosis)。通气/血流比值减小,多由肺泡通气量减少,肺泡无效腔增大引起,部分血液流经通气不良的肺泡,未进行充分的气体交换,就流回了心脏,这种情况称为功能性动-静脉短路(functional A-V shunting),如支气管痉挛或肺不张(图7-32)。 图7-32 通气/血流比值及其变化示意图 |
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