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哪些影响肺部气体交换:
气体扩散速率除受分压差、温度和扩散系数的影响以外,还受扩散距离、扩散面积及通气/血流比值的影响。气体扩散速率如下式所示:式中△P为某气体的分压差;T为温度;A为气体扩散的面积;S为气体分子溶解度;d为气体扩散的距离;MW为气体的分子量
1.呼吸膜的厚度
在肺部,肺泡气通过呼吸膜(肺泡一毛细血管膜)与血液气体进行交换。气体扩散速率与呼吸膜厚度成反比关系,病理情况下,任何使呼吸膜增厚或扩散距离增加的疾病,都会降低扩散速率,减少扩散量,如肺纤维化、肺水肿等,可出现低氧血症。
2.呼吸膜的面积
气体扩散速率与扩散面积成正比。正常成人肺有3亿左右的肺泡,总扩散面积约70m2.安静状态下,呼吸膜的扩散面积约40m2,故有相当大的储备面积。运动时,因肺毛细血管开放数量和开放程度的增加,扩散面积也大大增大。肺不张、肺实变、肺气肿或肺毛细血管关闭和阻塞均使呼吸膜扩散面积减小。
3.通气/血流比值的影响
通气/血流比值是指每分钟肺泡通气量(VA)和每分钟肺血流量(Q)之间的比值(VA/Q)。正常成年人安静时,VA约为4.2L/min,Q约为5L/min,因此,VA/Q约为0.84.这一比值的维持依赖于气体泵和血液泵的协调配合,不难理解,只有适宜的VA/Q才能实现适宜的气体交换,这是因为肺部的气体交换依赖于两个泵协调配合的工作。一个是气泵,使肺泡通气,肺泡气得以不断更新,提供O2,排出CO2;一个是血泵,向肺循环血液泵人相应的血流量,及时带走摄取的O2,带来机体产生的CO2.如果VA/Q比值增大,这就意味着通气过剩,血流不足,部分肺泡气未能与血液气充分交换,致使肺泡无效腔增大。反之,VA/Q下降,则意味着通气不足,血流过剩,部分血液流经通气不良的肺泡,混合静脉血中的气体未得到充分更新,未能成为动脉血就流回了心脏,犹如发生了动一静脉短路。由此可见,VA/Q增大,肺泡无效腔增加;VA/Q减小,发生功能性动一静脉短路,两者都妨碍了有效的气体交换,可导致血液缺O2或CO2潴留,但主要是血液缺O2.