肺换气的影响因素:
气体的分压差
气体交换的动力是气体的分压差(Differenceofpartialpressure,ΔP)。气体的分压差越大,则扩散越快,扩散速率越大;反之,分压差小则扩散速率低。气体的分压差也决定气体交换的方向。
气体的溶解度与分子量
在其他条件相同时,气体扩散速率与气体在溶液中的溶解度(S)成正比,与气体分子量(MW)的平方根成反比。气体的溶解度与分子量的平方根之比称为扩散系数(diffusioncoefficient)。因为二氧化碳在血浆中的溶解度(51.5%)约为氧气的(2.14%)24倍,二氧化碳的分子量(44)大于氧气(32),这样二氧化碳的扩散系数是氧气的20倍。尽氧气的分压差比二氧化碳的分压差大将近10倍,二氧化碳的扩散速度仍为氧气的2倍。因此临床上易出现缺氧而二氧化碳潴留少见。
呼吸膜的面积
正常成人约3亿个肺泡的呼吸膜总面积约70㎡。在安静状态下,机体仅需40㎡的呼吸膜便足以完成气体交换。因此,呼吸膜有30㎡的贮备面积。运动时肺毛细血管开放数量和开放程度增加,呼吸膜面积(A)增加,加快氧气和二氧化碳扩散的速度。反之,肺不张、肺实变、肺气肿时呼吸膜扩散面积减小,气体交换减少。
呼吸膜的厚度
呼吸膜又称为肺泡-毛细血管膜。由含肺表面活性物质的极薄的液体层、肺泡上皮细胞层、上皮基底膜层、肺泡上皮和毛细血管基膜之间含有胶原纤维和弹性纤维的间隙、毛细血管基膜层及毛细血管内皮细胞层6层组成。但呼吸膜的总厚度(d)不到1μm,最薄处只有0.2μm,气体易于扩散通过。此外,由于肺毛细血管平均直径不足8μm,血液层很薄,红细胞膜通常能接触到毛细血管壁,使氧气和二氧化碳可不经大量的血浆层即可到达红细胞或进入肺泡,扩散距离短,气体交换速度加快。病理情况下,如肺纤维化、肺水肿时呼吸膜增厚或扩散距离加大都会降低扩散速率,减少氧气和二氧化碳扩散量。此时若增加运动,可因血流加速缩短气体在肺部的交换时间,进一步降低气体交换,加重呼吸困难。医学教/育网整理搜集。
温度
温度愈高,气体分子运动速度愈快,故气体扩散速率与温度成正比。
通气/血流比值
通气/血流比值(ventilation/perfusionratio,V(A)/Q),是指每分肺泡通气量(VA)和每分肺血流量(Q)(心输出量)的比值(V(A)/Q)。正常成年人安静时肺泡通气量约为4200ml/min,心输出量为5000mI/min。因此,V(A)/Q为0.84,这就意味着肺泡通气量与肺血流量的比例适宜,气体交换的效率最高,即流经肺部的静脉血变成了动脉血。如果V(A)/Q比值增大,表明通气过度或血流不足,使得部分肺泡气未能与血液气体充分交换,造成肺泡无效腔增大。反之,V(A)/Q下降,则意味着通气不足或血流相