肺换气与组织换气

第五章呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程,称为呼吸（respiration）。

呼吸的全过程由三个环节组成：①外呼吸，包括肺通气和肺换气；②气体运输；③内呼吸，即组织换气，有时也将细胞内的氧化过程包括在内。

第一节肺通气一、肺通气的原理气体进出肺取决于推动气体流动的动力和阻止气体流动的阻力的相互作用，动力必须克服阻力，才能实现肺通气。

1.肺通气的动力：肺泡与外界环境之间的压力差是肺通气的直接动力，而呼吸运动则是肺通气的原动力。

（掌握）（1）呼吸运动：指呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小的过程。

它包括吸气运动和呼气运动。

1）呼吸运动的过程：•吸气过程①（平静）吸气时，膈肌、肋间外肌收缩T胸廓扩大T肺容积扩大T肺内压降低（v大气压气体进入肺T完成吸气。

②用力吸气时，辅助吸气肌也参与收缩。

•呼气过程①（平静）呼气时，膈肌、肋间外肌舒张T肺弹性回缩，容积减小并牵引使胸廓缩小T肺内压增加（＞大气压）T气体排出肺T完成呼气。

②用力呼气时，呼气肌也收缩T胸廓进一步缩小T肺内压进一步增加T更多气体排出肺。

2）呼吸运动的型式：①腹式呼吸和胸式呼吸：膈肌的收缩和舒张可引起腹腔内器官位移，造成腹部的起伏，这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。

肋间外肌收缩和舒张时主要表现为胸部的起伏，这种以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动称为胸式呼吸。

一般情况下，成年人的呼吸运动呈胸式和腹式混合式呼吸。

②平静呼吸和用力呼吸：安静状态下的呼吸运动称为平静呼吸，呼吸频率为每分钟12〜18次。

当机体运动或吸入气中C◎含量增加而Q含量减少或肺通气阻力增大时，呼吸运动将加深加快，这种呼吸运动称为用力呼吸或深呼吸。

在缺氧、CQ增多或肺通气阻力较严重的情况下，可出现呼吸困难。

（2）肺内压：指肺泡内的压力。

在呼吸过程中，肺内压呈周期性波动。

吸气时，肺内压下降，低于大气压，气体入肺，至吸气末，肺内压与大气压相等。

反之, 呼气时，肺内压升高，高于大气压，气体出肺，至呼气末，肺内压与大气压相等。

人体呼吸的四个过程及原理人体呼吸是生命活动中的重要组成部分，它涉及氧气进入体内并二氧化碳排出体外的过程。

这一过程由四个主要步骤组成：外呼吸、气体运输、内呼吸和组织换气。

下面将详细介绍这四个过程及其原理。

一、外呼吸外呼吸包括肺通气和肺换气两个子过程。

肺通气是指空气进入肺部的过程，主要由呼吸肌的收缩和舒张驱动。

当呼吸肌收缩时，胸腔扩大，肺内压降低，空气被吸入肺部；当呼吸肌舒张时，胸腔缩小，肺内压升高，空气从肺部排出。

肺换气则是指肺泡内的气体与血液之间的交换过程。

氧气从肺泡进入血液，而二氧化碳从血液释放到肺泡。

这一过程依赖于肺泡膜两侧的气体分压差和气体的溶解性。

二、气体运输气体运输是指氧气和二氧化碳在血液中的运输过程。

氧气主要与血红蛋白结合形成氧合血红蛋白，在血液中运输至全身组织细胞。

而二氧化碳则以溶解状态和碳酸氢盐形式在血液中运输。

血红蛋白与氧气的结合是一个可逆过程，其结合程度取决于血液中的氧分压。

当氧分压升高时，血红蛋白与氧气的结合增加；当氧分压降低时，血红蛋白释放氧气。

这种特性使得血红蛋白能够在肺部高效地摄取氧气，并在组织细胞处释放氧气。

三、内呼吸内呼吸是指组织细胞与血液之间的气体交换过程。

在这一过程中，氧气从血液进入组织细胞，而二氧化碳从组织细胞释放到血液。

这一过程依赖于组织细胞膜两侧的气体分压差和气体的溶解性。

内呼吸的效率受到多种因素的影响，如组织细胞的代谢率、血液循环速度和血液与组织细胞之间的接触面积等。

当这些因素发生变化时，内呼吸的速率和效率也会相应调整以适应身体的需要。

四、组织换气组织换气是指组织细胞内的气体交换过程。

在这一过程中，组织细胞通过细胞膜上的离子泵和转运蛋白将氧气和营养物质运入细胞内，同时将二氧化碳和代谢废物运出细胞外。

这一过程对于维持组织细胞的正常代谢和功能至关重要。

综上所述，人体呼吸的四个过程包括外呼吸、气体运输、内呼吸和组织换气。

这些过程相互协调，共同维持着人体内部环境的稳定和生命活动的正常进行。

《运动生理学》
肺换气、组织换气的原理和过程
气体交换（gas exchange）
肺泡与肺毛细血管血液之间（肺换气）以及血液与组织细胞之间（组织换气）O2和CO2的交换，称为气体交换。

换气方式动力来源媒介
呼吸膜肺换气
气体扩散O2和CO2的分压差
组织换气毛细血管壁、组织
液和细胞膜
气体交换的动力是各气体的分压差
分压（partial pressure，P）
分压是指混合气体中各组成气体各自所具有的压力。

安静时肺泡、血液和组织内Po2和Pco2（单位：kpa，括号内为mmHg）
气体静脉血肺泡气动脉血组织
Po2 5.33（40）13.60（102）13.33（100） 4.00（30）Pco2 6.13（46） 5.33（40） 5.33（40） 6.65（50）
肺泡内Po2＞ 静脉血Po2肺换气的过程
肺泡内Pco2 ＜ 静脉血Pco2
影响肺换气的因素
n气体的扩散速率
n呼吸膜的厚度和面积
n通气/血流比值
每分肺泡通气量与每分肺血流量的比值（V A/Q）
V A/Q =0.84正常成年人在安静时
每分肺泡通气量V A=4.2 L
每分肺血流量Q=5 L气体交换效率最高
V A/Q ＞0.84 V A/Q ＜0.84肺通气过度或肺血流量减少通气相对过剩
肺泡无效腔增大
通气不足或血流过剩
两者同时存在
组织换气的过程
动脉血组织
O 2
CO 2组织换气后Po 2
Pco 2动脉血变成了静脉血
影响组织换气的因素n细胞和毛细血管间的距离
n组织细胞代谢水平
n毛细血管的血流速度。

人体的气体交换过程主要包括
、肺的换气、气体在血液中运输、
．其中肺的换气是通过
完成的．
考点：肺与外界气体的交换
专题：
分析：人体的气体交换过程主要包括：肺通气→肺的换气→气体在血液中的运输→组织里换气交换四个过程．
解答：解：肺通气，是肺与外界之间的气体交换；肺的换气是肺泡内的气体交换，是肺泡与血液之间的气体交换；气体在血液中的运输，是指氧气和二氧化碳在血液循环中的运输过程；组织换气，是血液与组织细胞之间的气体交换．其中肺通气是通过呼吸运动实现的，肺的换气和组织换气都是通过气体扩散完成的．因此人体的气体交换过程主要包括肺通气、肺的换气、气体在血液中运输、组织换气．其中肺的换气是通过气体扩散完成的．
故答案为：肺通气；组织换气；气体扩散．
点评：解答此类题目的关键是熟记理解呼吸的全过程．。

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。