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第二节呼吸气体的交换要求：肺换气的基本原理、过程和影响因素。
气体扩散速率，通气/血流比值及其意义。
肺通气使肺泡不断更新，保持了肺泡气PO2、PCO2的相对稳定，这是气体交换得以顺利进行的前提。
气体交换包括肺换气和组织换气，在这两处换气的原理一样。
一、气体交换原理（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/***）为扩散系数（diffusion coefficient），取决于气体分子本身的特性。
CO2的扩散系数是O2的20倍，主要是因为CO2在血浆中的溶解度（51.5）约为O2的（2.14）24倍的缘故，虽然CO2的分子量（44）略大于O2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。
⽣理学┃⽓体交换的基本原理与肺换⽓⽣理学 · 呼吸第⼆节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的运动，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处发⽣净转移，这⼀过程称为⽓体的扩散（diffusion）。
混合⽓体中各种⽓体都按其各⾃的分压差由⽓压⾼处向⽓压低处扩散，直到取得动态平衡。
肺换⽓和组织换⽓均以扩散⽅式进⾏。
根据Fick弥散定律，⽓体在通过薄层组织时，单位时间内⽓体扩散的容积与组织两侧的⽓体分压差、温度、扩散⾯积和该⽓体的扩散系数成正⽐，⽽与扩散距离（组织的厚度）成反⽐。
通常将单位时间内⽓体扩散的容积称为⽓体扩散速率（diffusion rate，D）。
⽓体扩散速率与各影响因素的关系如下式所⽰式中ΔP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。
⽓体的分压（partial pressure）是指混合⽓体中各⽓体组分所产⽣的压⼒。
某种⽓体的分压等于混合⽓体的总压⼒与该⽓体在混合⽓体中所占容积百分⽐的乘积，如O2在空⽓中所占的容积百分⽐为21%，因此空⽓中的O2分压（PO2）能将空⽓总压⼒（760mmHg）与21%相乘⽽获得，即为159mmHg；同理可算出空⽓中CO2分压（PCO2）为0.3mmHg（760×0.04%）。
⽓体的分压差是指两个区域之间某⽓体分压的差值，它不仅是影响⽓体扩散的因素之⼀，⽽且是⽓体扩散的动⼒和决定⽓体扩散⽅向的关键因素。
根据Graham定律，⽓体分⼦的相对扩散速率与⽓体分⼦量（molecular weight）的平⽅根成反⽐，因此质量⼩的⽓体扩散速率较⾼。
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（solubility）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，38℃时、100ml液体中溶解的⽓体毫升数来表⽰。
