肺换气及组织换气
肺换气与组织换气(生理学课件)
呼吸辅助肌 （40）
0.04
5.3斜角肌
6.1
（0.3）
（4胸0锁）乳头肌 （46）
13.3
4.0
（100） 主（要呼30气）肌
5.3
肋间6内.7肌
（40 ） 腹（壁5肌0）群
呼吸气体的交换
（ 压下溶解于单位溶剂液体中的 气体量。
分压差×溶解度 气体扩散速率 =
气体的分压
在混和气体的总压力中,某种气体 所占的压力。
混合气体中各组成气体分子的扩 散与该气体的分压差成正比。
张力
溶解的气体分子从液体中逸出 的力。
呼吸气体的交换
空气、肺泡气及血液与组织液中各气体的分压kPa(mmHg)
空气
肺泡气
静脉血
动脉血
组织
PO2 主要吸气肌
膈肌
肋间P外C肌O2
21.2（159.0） 13.9（104） 5.3
低处发生净转移，这一过程称为气体扩散。 ➢ 气体扩散动力：交换膜两侧气体的分压差
➢ 肺换气和组织换气就是物理性的扩散过程。
原理
气体扩算速率
呼吸气体的交换
单位时间内气体分子的扩散量。它与气体压力差呈正变关系， 还与分子量和溶解度有关。
气体扩散速率=
分压差×溶解度 √分子量
呼吸气体的交换 （一）气体的分压差
气体交换过程
(一)肺换气的过程
(二)组织换气的过程
气体交换原理
心脏的功能
1 PART
肺换气示意图
组织换气示意图
1.心肌细胞分类
依照电生理特性可将心肌细胞分为： ①快反应非自律细胞
如：心房肌细胞、心室肌细胞
②快反应自律细胞
如：房室束及其分支、浦肯野细胞
肺通气、肺换气、组织换气的概念。
肺通气、肺换气、组织换气的概念。
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肺换气和组织换气
混合气体的总压力是各组成气体的分压力的总和。 各组成气的分压＝混合气总压力×该气体的容积百分比 O2 159mmHg＝760mmHg×79％ CO2扩散率/ O2扩散率＝ √O2分子量/√CO2分子量 =√32/√44＝5.6/6.6 在肺泡气O2的扩散率稍大于CO2 但由于CO2溶解度 /O2溶解度 =0.592/0.0244=24.3/1.0(Herry’s law 赫利定理） CO2扩散速率 /O2扩散速率 =（5.6/6.6）× （0.592/0.0244)=20.6/1.0
2.气体分子量和溶解度：溶解度高，扩散快 分子量大，扩散慢 3.肺泡膜的扩散面积：扩散面积大，扩散快
安静状态下，肺泡扩散面积40m2 运动时肺泡扩散面积70m2 疾病状态时下降
4.扩散距离－肺泡膜的厚度（反比关系） 肺纤维化 厚度增加 ｝ 肺水肿 扩散下降 5.温度 液体温度上升，溶解度上升－扩散快
机制：血红蛋白αβ肽链结合氧时，互相作用。
意义：Hb的氧缓冲功能
｛
高原PO2下降 组织活动
血红蛋白氧缓冲功能：不论血液本身或 外界O2浓度有较大幅度变动，而组织 PO2仍可保持在稳定的正常范围内。 O2 5ml/100ml/min
（三）影响氧离曲线的因素
1. PH和CO2影响
通常用P50表示Hb对O2的亲和力。 正常P50：PO2 26.5mmHg。 P50上升，亲和力下降，曲线右移； P50下降，亲和力上升，曲线左移。
2. 曲线中段 PO2 60－40mmHg是 HbO2释放O2的部分。 此时Hb氧饱和度75％，血O2含量14.4％， 即每100ml血液流过组织时释放5mlO2。 血液流经组织时释放出的O2容积所占动脉 O2含量的百分数－－O2利用系数。安静时 为25％，运动时可增加到75％。
生理学 肺换气与组织换气护理课件
• 肺换气 • 组织换气 • 护理措施 • 肺换气与组织换气的关系 • 案例分析
01
肺换气
肺换气的定义
01
肺换气是指肺泡与肺毛细血管之 间的气体交换过程，即氧气和二 氧化碳在肺泡和肺毛细血管之间 的交换。
02
肺换气是人体气体交换的重要环 节，对于维持人体正常生理功能 具有重要意义。
组织换气是呼吸过程中的重要环节， 它确保细胞获得所需的氧气并排除代 谢产生的二氧化碳。
组织换气的过程
血液中的氧气通过呼吸膜从肺泡扩散到组织细胞，同时二氧化碳从组织细胞扩散 到肺泡，完成气体交换。
组织换气过程受到多种因素的影响，包括呼吸膜的通透性、血液中的氧气和二氧 化碳分压以及组织细胞的代谢活动等。
03
增加肌肉活动
适当的肌肉活动可以增加 组织灌注和氧合，促进组 织换气。
改善血液循环
保持血液循环通畅，增加 组织灌注，提高组织氧合 。
控制感染和炎症
感染和炎症可能导致组织 缺氧，控制感染和炎症有 助于改善组织换气。
针对不同患者OPD）患者
关注呼吸道护理，鼓励患者进行肺康复训练，如深呼吸、咳嗽等。
辅助呼吸。
案例二：组织换气障碍患者的护理
总结词
组织换气障碍通常表现为肌肉疲劳、乏 力等症状，需要采取休息、按摩、热敷 等措施进行护理。
VS
详细描述
组织换气障碍患者的护理主要包括休息、 按摩、热敷等措施。患者应充分休息，避 免过度劳累，以免加重肌肉疲劳。同时， 可以给予肌肉按摩和热敷，以促进血液循 环和代谢，缓解肌肉乏力的症状。此外， 还可以指导患者进行适当的运动和锻炼， 增强肌肉力量和耐力。
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肺换气的过程
肺换气和组织换气课件
联合异常的原因可能包括慢性阻塞性 肺疾病、肺炎、心脏疾病等。
联合异常可能导致机体缺氧和酸中毒 的程度更加严重，对生命健康造成威 胁。
联合异常的症状可能包括呼吸困难、 紫绀、意识障碍等。
05
肺换气和组织换气的临床意义
在疾病诊断中的意义
肺换气和组织换气异常可能提示肺部或全身性疾病，如肺炎、肺气肿、心力衰竭等。通过对这些指标 的监测和分析，有助于早期发现和诊断相关疾病。
肺换气的过程
氧气从外界通过呼吸道的吸入进入肺 泡，然后通过扩散作用从肺泡进入肺 毛细血管。
二氧化碳则从肺毛细血管通过扩散作 用进入肺泡，然后通过呼气排出体外 。
肺换气的影响因素
通气量
呼吸频率
通气量的大小直接影响肺换气的量，通气 量越大，肺换气的量也越大。
呼吸频率的快慢也会影响肺换气的量，呼 吸频率越快，单位时间内完成的换气次数 越多。
组织换气的需求和代谢产物对肺换气 产生反馈调节，从而影响肺通气量和 气体交换效率。
肺换气与组织换气的相互调节
肺换气和组织换气是相互关联和相互影响的，它们之间的调节机制是维持内环境稳态的重要环节。
通过神经系统和激素等调节机制，肺换气与组织换气之间能够实现动态平衡和相互调节，以适应不同的生理需求和环境变化 。
肺换气和组织换气课件
目录
• 肺换气 • 组织换气 • 肺换气与组织换气的关系 • 肺换气和组织换气的异常情况 • 肺换气和组织换气的临床意义
01
肺换气
肺换气的定义
01
肺换气是指肺泡与肺毛细血管之 间的气体交换过程，即氧气和二 氧化碳在肺泡和肺毛细血管之间 的交换。
02
生理第五章 呼吸 第二节 肺换气和组织换气
肺泡通气量 (alveolar ventilation)
概 念：每分钟吸入肺泡的新鲜气体量。
计 算： （潮气量－无效腔容量）×呼吸频率
( 150ml )
一定范围内，深而慢的呼吸更有利
T↓→H+的活度↓→难解离 e.g. 冬天，末梢循环↓→难解离→局部红、易冻伤
4. 影响氧离曲线的因素
2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG) DPG↑ →氧离曲线右移 DPG↓ →氧离曲线左移
机制： ①能与Hb结合形成盐键→Hb构型变为T型； ②能提高[H+]↑→波尔效应
e.g.高原缺氧→RBC无氧代谢↑→DPG↑→曲线右移 →氧离易 对低O2适应的重要机制;
O2和CO2在血液中存在的形式
１、物理溶解 ２、化学结合
O2
溶解
结合
CO2
溶解
结合
肺
血液运输 泡
溶解 溶解
O2 CO2 组 织
运输形式:
物理溶解:气体直接溶解于血浆中 特征:量小，但重要
化学结合:气体与某些物质进行化学结合 特征:①量大 ②是主要运输形式
动态平衡 物理溶解
化学结合
一、氧的运输 （一）血红蛋白(hemoglobin)的分子结构
每分通气量＝潮气量×呼吸频率 肺泡通气量＝（潮气量－解剖无效腔）×呼吸频率
呼吸频率 （次/分钟） 16
8
32
潮气量 （ml）
500
1000
250
每分通气量 肺泡通气量
（ml/min） （ml/min）
8000
【生理学】肺换气和组织换气
【生理学】肺换气和组织换气一、气体交换的基本原理（一）气体的扩散气体分子不停地进行无定向运动，当不同区域存在气压差时，气体分子将从气压高处向气压低除发生净转移，这一过程称为气体的扩散。
混合气体中各种气体都按其各自的分压差由分压高处向分压低处扩散，直到取得动态平衡。
肺换气和组织换气均以扩散方式进行。
单位时间内气体扩散的容积称为气体扩散速率。
1. 气体的分压差是指混合气体中各气体组分所产生的压力。
在温度恒定时，某种气体的分压等于混合气体的总压力诚意该气体在混合气体中所占容积百分比。
气体分压差是指两个区域之间某气体分压的差值，它是气体扩散的动力和决定气体扩散方向的关键因素。
2. 气体的分子量和溶解度根据Graham定律，在相同条件下，气体分子的相对扩散速率与气体分子量的平方根成反比，因此分子量小的气体扩散速率较快。
如果扩散发生于气相和液相之间，扩散速率还与气体在溶液中的溶解度成正比。
溶解度（S）是单位分压下溶解于单位容积溶液中的气体量。
一般以1个大气压下，38℃、100ml液体中溶解的气体毫升数来表示。
气体分子的溶解度与分子量的平方根之比称为扩散系数，它取决与气体分子本身的特点。
二氧化碳的扩散系数约为氧气的20倍，主要是因为二氧化碳在血浆中的溶解约为氧气的24倍。
3. 温度在正常人体，体温相对恒定，温度因素可忽略不计。
4. 扩散面积和距离扩散面积越大，所扩散的分子总数也越大；分子扩散的距离越大，扩散的时间越长。
（二）呼吸气体和人体不停部位气体的分压1. 呼吸气和肺泡气的成分和分压人体吸入的气体是空气。
空气成分中具有生理意义的是氧和二氧化碳。
吸入的空气在呼吸道内被水蒸气饱和，所以呼吸道内吸入气的成分不同于大气，各种气体成分的分压也发生变相的改变。
呼出气是无效腔内的吸入气和部分肺泡气的混合气体。
2. 血液气体和组织气体的分压人体血液和组织中气体的分压（mmHg）二、肺换气（一）肺换气过程混合静脉血流经肺毛细血管时，血液PO2为40mmHg，比肺泡气102mmHg的PO2低，O2就在分压差的作用下由肺泡气向血液净扩散，使血液PO2逐渐上升，最后接近肺泡气的PO2；混合静脉血PCO2为46mmHg，所以，CO2便向相反的方向净扩散，即从血液向肺泡扩散。
肺换气与组织换气定稿
2.组织细胞与毛细血管之间的距离。
如组织水肿 → 细胞与毛细血管之间的距离↑→ 气 体交换↓
疾病解析
新生儿呼吸窘迫综合症
【病因】
由于缺乏肺泡表面活性物质，呼气末肺泡萎陷，致使生后不久
出现进行性加重的呼吸窘迫和呼吸衰竭。
一、肺换气的结构基础—呼吸膜
呼吸膜(respiratory membrane)
指肺泡腔与 肺毛细血管 腔之间的膜
一、肺换气的结构基础—呼吸膜
呼吸膜(respiratory membrane)
肺泡表面活性物质 I型肺泡上皮 肺泡上皮基膜层 间质层 毛细血管基膜层 毛细血管内皮细胞层
临床联系
间质性肺炎
第五章
第二节
呼 吸
肺换气与组织换气
第二节 肺换气与组织换气
主要内容
一、肺换气的结构基础—呼吸膜
二、气体交换的动力—分压差
三、肺换气的过程
四、影响肺泡气体交换的因素
五、组织换气
一、肺换气的结构基础—呼吸膜
肺泡
一、肺换气的结构基础—呼吸膜
肺泡
肺 泡 I 型 肺 泡 上 皮 II 型 肺 泡 上 皮
PCO2
第二节 肺换气与组织换气
主要内容
一、肺换气的结构基础—呼吸膜 二、气体交换的动力—分压差 三、肺换气的过程
四、影响肺泡气体交换的因素
五、组织换气
三、肺换气的过程
肺 换 气 和 组 织 换 气 示 意 图
CO2(40) O2(104)
CO2(40)
O2(100)
CO2(46)
O2(40)
CO2(50) O2(30)
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pH↓或PCO2↑，温度↑， ［2，3-DPG］↑
氧解离曲线右移, Hb与O2亲和力下降, 有利组织供氧 pH ↑ 或PCO2 ↓ ，温度↓ ， ［2，3-DPG］ ↓ 氧解离曲线左移, Hb与O2亲和力增加, 不利组织供氧
临床联系
Hb量减少,运氧减少,机体缺氧 贫血
每一升血液中去氧Hb含量达50g以上， 则口唇、甲床、粘膜等浅表毛细血管丰富的 部位，可呈青紫色，称为发绀，提示缺氧。 CO与Hb亲和力是O2的250倍, HbCO丧失 运氧能力导致机体缺氧
发绀
CO中毒
二、CO2的运输
（一）运输形式： 物理溶解（5%）
化学结合 ①碳酸氢盐
（88%）
②氨基甲酰Hb（ 7% ）
血浆中：NaHCO3为主
红细胞中：KHCO3和氨基甲酰Hb
组织中
HbNH2O2+H++CO2
肺中
HHbNHCOOH+O2
（二）特点：
①反应速度极快且可逆，反应方向取决PCO2差；
二、气体分压差的差异
1.高原与平原
2.外界与肺泡内
3.血液与组织
三、气体交换屏障
肺泡－毛细血管膜 （呼吸膜）
第二节
肺 换 气
1.肺毛细血管内气体分压变化 肺
泡 与 肺 血
2. 影响肺内气体交换效率的因素
a 气体分压差（△P）
分压差×扩散面积×溶解度×温度 D＝ ——————————————— 扩散距离×分子量平方根
(1)各段特点，功能意义
(2)P50：Hb氧饱和度达到50%时的Po2。
● P50↑: 表明 Hb 对O2的亲和力↓（氧离易）
● P50↓: 表明 Hb 对o2的亲和力↑（氧离难）,
4. 影响Hb运氧能力的因素 ① 血液中的pH和PCO2的影响（波尔效应）
机制：降低Hb与O2的亲和力
pH↓或PCO2↑—— 曲线右移
1. 动力：分压差
组 织 换 气
2. 影响组织换气的因素
扩散距离 血供情况 组织细胞代谢水平
复习思考题
1.影响肺气体扩散的因素有哪些？ 2.通气/血流比值偏离正常范围对肺 气体交换有何不良影响？ 3.为什么CO2扩散速度高于O2？
肺换气
动力 方式 影响因 素 分压差 单纯扩散
分压差×扩散面积×溶解度×温 度 D＝ ————————————— 扩散距离×分子量平方根 通气／血流比值
b 呼吸膜厚度 （反变关系） c 呼吸膜面积：
肺纤维化、肺水肿厚度↑ 肺不张、肺实变面积↓
d 通气／血流比值 每分肺泡通气量和每分肺血流量的比值。
气多血少 ↓ V／Q↑ ↓ 肺泡无效腔 气少血多 ↓ V／Q↓ ↓ A－V短路
衡量肺换气功能的指标
●整个肺脏的 VA/Q=0.84, 是衡量肺换气功能的指标；
1. Hb氧解离曲线特征如何？其生理意义如何？ 2. 影响氧解离曲线的因素有哪些？为什么？ 3.为什么血PO2↑，CO2解离曲线会下移？
O2
方式 物理 溶解
CO2
量少，桥梁作用
化学 结合 特点
HbO2
PO2
碳酸氢盐／氨基甲酰Hb
PCO2
氧含量／氧容量＝ 氧饱和度 氧解离曲线 各段 意义 P50
影响因素
② 温度的影响
机制：影响了H+活度 温度↑——曲线右移
③ 2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）
［2，3-DPG］↑→[H+]↑——曲线右移
④ CO的影响
CO与Hb亲和力是O2的250倍, HbCO丧失
运氧能力导致机体缺氧 ⑤ Hb的质和量 量↓, 运氧↓, 机体缺氧 质改变（Fe 2＋→Fe3＋），携氧↓
pH或PCO2；温度 2，3-DPG；CO；Hb
CO2解离曲线
O2 PCO2
氧含量⁄氧容量的%——氧饱和度
e . Hb 与O2的结合或解离曲线呈S形（氧离曲线）
3. 氧离曲线 → 反映Hb与O2的亲和力
反映机体在安 静状态下血液 Hb对组织的供 氧情况。HbO2 释放O2 的部分， 动脉血→组织， 释氧50ml
反映Hb与O2 结合的 部分。Hb氧饱和度 保持在90%之上。即 轻度PO2↓及轻度呼 吸机能↓,不会引起缺 O2 代表O2的储备。组 织活动加强时， HbO2分解↑，每升血 可释放150ml O2
第二节 O2 的 运 输 1、物理溶解 占1.5 % 2、化学结合 过程： Hb+O2
PO2↑
HbO2
PO2↓
特点：a.是氧合,不是氧化;不需酶促进； 结合、解离均非常迅速。 b.结合还是解离取决于PO2 c.氧合Hb鲜红色,去氧Hb暗紫色
d. 1分子Hb可与4分子O2可逆结合 Hb+O2结合的最大量——氧容量 100ml血 Hb+O2结合的实际量——氧含量
组织换气
扩散距离 血供情况 组织细胞代谢水平
第十六章
气体在血液中的运输
O2、 CO2的运输
第一节
运输形式
（一）物理溶解:气体直接溶解于血浆中。
特征:①量小,• 起桥梁作用；
②溶解量与分压呈正比： （二）化学结合:气体与某些物质进行化学结合 特征:量大,• 主要运输形式。 气体分压*溶解度 溶解量= 温度
第十五章 肺换气与组织换气
第一节
气体交换原理和结构基础
扩散系数
一、气体交换原理
单纯扩散 1. 形式： 2. 动力： 分压差 3. 扩散速率：
分压差×扩散面积×溶解度×温度 D＝ ————————————————— 扩散距离×分子量平方根
4.影响气体扩散的因素
分压差×扩散面积×溶解度×温度 D＝ ——————————————— 扩散距离×分子量平方根
但因肺脏各局部的肺泡通气量和血流量的不均性，
故临床上更应测肺脏各局部的VA/Q：
人体直立时肺局部的VA/Q 肺上区 肺下区
VA（L/min）0.24
Q（L/min）0.07 VA/Q 3.4
0.82
1.29
0.64
● 局部VA/Q变化的自身调节 NhomakorabeaO2
O2
VA/Q ↓→血管收缩
VA/Q ↑→血管舒张
第三节
1. 交换膜两侧气体分压差
气体分压差减小,气体交换减少
高原缺氧
吸氧
气体分压差增大,气体交换增加
2. 气体扩散系数
CO2的扩散系数是O2的20倍
呼吸衰竭患者往往缺O2显著，CO2潴留不明显。
北京市平均海拔40米，氧分压约158毫米汞柱，拉萨市平均海
拔3649米，不是西藏海拔最高的地方，其大气中氧分压约只有 100毫米汞柱，拉萨市空气中的氧含量只相当于北京的63.3%。 缺氧的主要表现为头痛、头昏、心慌、气短、胸闷、胸痛、 食欲不振、恶心呕吐、腹胀、疲乏无力、红细胞数增多; 呼吸 频率加快; 心率加快。严重的情况下可出现抽搐、昏迷和肺水 肿，如得不到及时救治可危及生命。
②RBC膜上有Cl-和HCO3-特异转运载体，
③需酶催化:碳酸酐酶加速反应0.5万倍,双向作用；
(三) 影响CO2运输的因素
1.PCO2差对CO2运输的影响 2.O2与Hb结合的氧合作用对CO2 运输的影响 O2通过霍尔登效应影响CO2 的
结合和释放
CO2通过波尔效应影响O2的 结合和释放
思考题