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气体交换的基本原理

主讲人：李俊波

气体交换的基本原理

气体的扩散

气体扩散—气体分子从分压高处向分压低处发生净转移

气体扩散速率（D）—单位时间内气体扩散的容积

气体交换的基本原理

影响因素:

1.气体的分压差(ΔP)

气体的分压—在混合气体中，每种气体分子运动所产生的压力

气体分压=总压力×该气体的容积百分比

分压差是气体扩散的动力。

气体交换的基本原理

2.气体的分子量和溶解度

气体的扩散速率与其溶解度成正比，与分子量的平方根成反比。

溶解度（S）—单位分压下溶解于单位容积溶液中的气体量。

扩散系数（diffusioncoefficient）—溶解度与分子量的平方根

之比(S/√MW)。

二氧化碳在血浆中的溶解度为51.5，氧气为2.14，二氧化碳的

扩散系数是氧气的20倍。

气体交换的基本原理

3.扩散面积和距离

气体扩散速率与扩散面积（A）成正比，与扩散距离

（d）成反比

4.温度

扩散速率与温度（T）成正比

ΔP分压差

ΔP.T.A.ST温度

D=A扩散面积

d.√MWS溶解度

d扩散距离

呼吸气和人体不同部位气体的分压

呼吸气和肺泡气的成分和分压

吸入气为空气，其主要成分是O、CO和N，具有生理

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意义的是O和CO。分压因总大气压的变动而改变。

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吸入气在呼吸道内被水蒸气所饱和，各成分发生改变。

呼出气则是无效腔内的吸入气和部分肺泡气的混合气体。

呼吸气和人体不同部位气体的分压

血液气体和组织气体的分压（张力）

液体中的气体分压也称为气体的张力，其数值与分压相同。

血液和组织中气体的分压[kPa(mmHg)]

动脉血混合静脉血组织

12.93~13.335.324.00

PO2

(97~100)(40)(30)

5.326.126.65

PCO2

(40)(46)(50)

肺换气

肺换气过程

换气动力：分压差

换气方向：分压高→分压低

换气结果：

肺Ｖ血组织Ａ血

↓↓

Ａ血Ｖ血

下节课再见