• 我要登录|
  • 免费注册
    |
  • 我的丁香通
    • 企业机构:
    • 成为企业机构
    • 个人用户:
    • 个人中心
  • 移动端
    移动端
丁香通 logo丁香实验_LOGO
搜实验

    大家都在搜

      大家都在搜

        0 人通过求购买到了急需的产品
        免费发布求购
        发布求购
        点赞
        收藏
        wx-share
        分享

        气体交换原理

        互联网

        1670
        佚名
         

         

         

         

        (一)气体的扩散

        气体分子不停地进行着无定向的运动,其结果是气体分子从分压高处向分压低处发生净转移,这一过程称为气体扩散,于是各处气体分压趋于相等。机体内的气体交换就是以扩散方式进行的。单位时间内氧化扩散的容积为气体扩散速率(diffusion rate,D),它受下列因素的影响。

        1.气体的分压差 在混合气体中,每种气体分子运动所产生的压力为各该气体的分压,它不受其它气体或其分压存在的影响,在温度恒定时,每一气体的分压只决定于它自身的浓度。混合气的总压力等于各气体分压之和。

        气体分压可按下式计算:

        气体分压=总压力×该气体的容积百分比

        两个区域之间的分压差(△P)是气体扩散的动力,分压差大,扩散快。

          2.气体的分子量和溶解度质量轻的气体扩散较快。在相同条件下,各气体扩散速率和各气体分子量(MW)的平方根成反比。溶解度(S)是单位分压下溶解于单位容积的溶液中的气体的量。一般以1个大气压,38℃时,100ml液体中溶解的气体的ml数来表示。溶解度与分子量平方根之比(S~undefined*)为扩散系数(diffusion coefficient),取决于气体分子本身的特性。CO 2 的扩散系数是O 2 的20倍,主要是因为CO 2 在血浆中的溶解度(51.5)约为O 2 的(2.14)24倍的缘故,虽然CO 2 的分子量(44)略大于O 2 的(32)。

        3.扩散面积和距离扩散面积越大,所扩散的分子总数也越大,所以气体扩散速率与扩散面积(A)成正比。分子扩散的距离越大,扩散经全程所需的时间越长,因此,扩散速率与扩散距离(d)成反比。

        4.温度 扩散速率与温度(T)成正比。在人体,体温相对恒定,温度因素可忽略不计。综上所述,气体扩散速率与上述诸因素的关系是:

        (二)呼吸气和人体不同部位气体的分压

        既然气体交换的动力是分压差,则有必要首先了解进行气体交换各有关部位的气体组成和分压。

          1.呼吸气和肺泡气的成分和分压 人体吸入的气体是空气。空气的主要成分是O 2 、CO 2 和N 2 ,具有生理意义的是O 2 、和CO 2 。空气中各气体的容各百分比一般不因地域不同而异,但分压却因总大气压的变动而改变。高原大气压降低,各气体的分压也低。吸入的空气在呼吸道内被水蒸气所饱和,所在呼吸道内吸入气的成分已不同于大气,因此各成分的分压也发生相应的改变。

        从肺内呼出的气体为呼出气,它来自两部分:无效腔的吸入气和来肺泡的肺泡气,是这两部分气体混合。

        上述各部分气体的成分和分压如表5-2所示。

          2.血液气体和组织气体的分压(张力)液体中的气体分压称为气体的张力(P),其数值与分压的相同。表5-3示血液和组织中的PO 2 和PCO 2 。不同组织的PO 2 和PCO 2 不同,同一组织的PO 2 和PCO 2 还受组织活动和水平的影响,表中值仅是安静状态下的大致估计值。

        表5-2 海平面各气体的容积百分比ml%和分压kPa(mmHg)

         

        大气(ml%)

        分压kPa(mmHg)

        吸入气(ml%)

        分压kPa(mmHg)

        呼出气(ml%)

        分压kPa(mmHg)

        肺泡气(ml%)

        分压kPa(mmHg)

        O 2 20.84 21.15(159.0) 19.67 19.86(149.3) 15.7 15.96(120.0) 13.6 13.83(104.0)
        CO 2 0.04 0.04(0.3) 0.04 0.04(0.3) 3.6 3.59(27.0) 5.3 5.32(40.0)
        N 2 78.62 79.40(597.0) 74.09 74.93(563.4) 74.5 75.28(566) 74.9 75.68(569)
        H 2 O 0.50 0.49(3.7) 6.20 6.25(47) 6.20 6.25(47) 6.20 6.25(47)
        合计 100.0 101.08(760) 100.0 101.08(760) 100 101.08(760) 100 101.08(760)

          N 2 在呼吸过程中并无增减,只是因O 2 和CO 2 百分比的改变,使N 2 的百分比发生相对改变

        表5-3 血液和组织中气体的分压kPa(mmHg)

         

        动脉血

        混合静脉血

        组织

         

        kPa

        mmHg

        kPa

        mmHg

        kPa

        mmHg

        PO 2

        12.9-13.3

        97-100

        5.32

        40

        4

        30

        PCO 2

        5.32

        40

        6.12

        46

        6.65

        50

         

        ad image
        提问
        扫一扫
        丁香实验小程序二维码
        实验小助手
        丁香实验公众号二维码
        扫码领资料
        反馈
        TOP
        打开小程序