公卫执业助理医师考试《生理学》呼吸知识(2)
五、肺换气
即肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换。
1、结构基础：呼吸膜(肺泡膜)，包括六层结构：(1)表面活性物质层和肺泡液体层;(2)肺泡上皮层;(3)上皮基底膜层;(4)组织间隙层;(5)毛细血管基底膜层;(6)毛细血管内皮细胞层。
记忆方法：
呼吸膜是气体 由肺泡到血液或由血液到肺泡所经过的结构，所以呼吸膜戚此必须包括肺泡上皮和毛细血管内皮两层，而上皮和内层组织都带有自己的基底膜，两层基底膜之间应有空隙，这样呼吸膜就包括五层结构，加上肺泡表面的液体层，共有六层。其中肺泡表面的液体层与肺泡气体形成液一气交界构成表面张力，是弹性阻力的主要成份，而液体层表面的肺泡表面活性物质能降低表面张力。
2、肺换气的动力：气体的分压差。
分压是指在混合气体中某一种气体所占的压力。
在单位分压差下, 每分钟通过呼吸膜扩散的某种气体的毫升数称为肺扩散容量。
扩散系数或者指数是气体溶解度与分子量的平方根值比。
3.肺换气的原理：
肺换气与组织换气的原理完全相同。在肺部，氧气从分压高的肺泡通过呼吸膜扩散到血液，而二氧化碳则从分压高的肺毛细血管血液中扩散到分压低的肺泡中。
4.影响肺换气的因素：
(1)呼吸膜的面积和厚度影响肺换气。在肺组织纤维化时，呼吸膜面积减小，厚度增加，将出现肺换气效率降低。凡影响到呼吸膜的病变均将影响肺换气，而呼吸道的病变首先影响的是肺通气，仅当肺通气改变造成肺泡气体分压变化时才影响到肺换气。
(2)气体分子的分子量，溶解度以及分压差也影响肺换气。
O2的.分子量小于CO2，肺泡与血液间O2分压差大于CO2分压差，仅从这两方面看，O2的扩散速度比CO2快，但由于CO2在血浆中的溶解度远大于O2(24倍)，故综合结果是CO2比O2扩散速度快，所以当肺换气功能不良时，缺O2比CO2潴留明显。
(3)通气/血流比值是影响肺换气的另一重要因素。
通气/血流比值(V/Q)是指每分钟肺泡通气量与每分肺血流量的比值，正常值为0.84左右。V/Q0.84表示肺通气过度或肺血流量减少，这意味着部分肺泡无法进行气体交换，相当于肺泡无效腔增大。
V/Q0.84表示肺通气不足或血流过剩或两者同时存在，这意味着有部分静脉血流过无气体的肺泡后再回流入静脉(动脉血)，也就是发生了功能性动—静脉短路。
通气/血流比值的记忆方法：
将通气/血流比值看作一个“标准”的分数，写在乱绝前面的是分子，写在后面的是分母，故通气/血流比值(V/Q)表示每高陪迅分钟肺泡通气量与每分钟肺血流量的比值。
肺换气功能不良时，缺氧比二氧化碳潴留更明显的原因：
a. 动静脉之间O2的分压差远大于CO2的分压差，所以动-静脉短路时，动脉血PO2下降的程度大于PCO2升高的程度
b. CO2的扩散系数是O2的20倍，所以CO2扩散比O2快，不易潴留
c. 动脉血PO2下降和PCO2升高时，可以刺激呼吸，增加肺泡通气量，有助于CO2的排出，却几乎无助于O2的摄取，这是由于两者的解离曲线的特点所决定的。
肺部各个部位的通气/血流比值并不相同。人直立时，肺尖部较大，肺底部较小。
六、气体在血液中的运输
1.氧气的运输：包括物理溶解和化学结合。
(1)物理溶解量取决于该气体的溶解度和分压大小。
(2)化学结合的形式是氧合血红蛋白，这是氧运输的主要形式，占98.5%，正常人每100ml动脉血中Hb结合的O2约为19.5ml。
(3)Hb是运输O2的主要工具，Hb与O2结合特点如下：
①可逆性结合;②Hb中的Fe2+仍然是亚铁状态;③是氧合而不是氧化;④结合与解离都不需酶催化，取决于血中p(O2)的高低;⑤结合或解离曲线S型，与Hb的变构效应有关。
氧饱和度=Hb氧含量/氧容量
1gHb实际结合的O2量为1.34ml。100ml血液中，Hb所能结合的最大O2量称为Hb的氧容量，而Hb实际结合的O2量称为Hb的氧含量。
HbO2呈鲜红色，去氧Hb呈紫蓝色。当血液中去氧Hb含量达5g/100ml以上时，皮肤、粘膜出现紫绀—一般表示缺氧(但高原性红细胞增多症除外)，相反，严重贫血或CO中毒时，机体发生缺氧，但并不出现紫绀。
2.二氧化碳的运输：
(1)运输形式：物理溶解占5%，化学结合：HCO3-占88%，氨基甲酰血红蛋白占7%;(2)O2与Hb结合将促使CO2释放，这一效应称何尔登效应。
氯转移：当CO2进入红细胞与水反应生成H2CO3后被碳酸酐酶迅速分解成HCO3-和H+，HCO3-顺浓度梯度扩散出红细胞，红细胞内负离子的减少须伴有相应量的正离子向外扩散，但是红细胞膜不允许正离子自由通过，小的负离子可以通过，于是Cl-便由血浆扩散进入红细胞，这一现象称为氯转移(chloride shift)。在红细胞中，碳酸氢根与K离子结合，在血浆中与钠离子结合。
3.氧解离曲线的特点：呈S型
(1)上段较平坦，氧分压在60m/100mmHg范围变化时，Hb氧饱和度变化不大。 动脉血中的氧饱和度为97.4%
(2)中段较陡，是HbO2释放O2部分。 40-60mmHg;混合静脉血中的氧饱和度为75%，
(3)下段最陡，HbO2稍降，就可大大下降，这有利于运动时组织的供氧。下段代表O2贮备。 15-40mmHg
4.影响氧解离曲线的因素：
[H+]↑、pCO2、温度升高、2、3-二磷酸甘油酸(2、3-DPG)均使氧解离曲线右移，释放O2增多供组织利用。Hb与O2的结合还为其自身性质所影响。
酸度增加降低Hb与氧亲和力的效应称为波尔效应。波尔效应的生理意义：既可促进肺毛细血管血液的氧合，又有利于组织毛细血管释放O2。
CO中毒既妨碍HB与O2的结合，又妨碍O2的解离，其危害极大。
