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呼吸道内各种气体的分压
一、空气的总压力和分压
常压下(1ATA)干燥的空气中氮气(N2)占78.08%、氧占(O2)占20.95%)、二氧化碳(CO2)占0.03%、氩气(A2)占0.93%、其中惰性气体约占0.01%。根据道尔敦(Doldon)定律:混合气体的总压力等于其中各个气体分压的总合(P混=P1+P2+p3……)。混合气体中任何单个气体的分压等于混合气体的总压力乘以该气体在混合气体中所占的百分容积。干燥的空气中氧的分压等于空气的总压力(760mmHg)乘以氧气的百分容积(20.95%)。氧分压(PO2)=760mmHg×20.95%=159.22mmHg;氮气分压(PN2)=760mmHg×78.8%=593.4mmHg(表3—2)
表3—2 空气中(干燥)各气体的分压
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氮气(N2)
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氧气(O2)
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氩气(A2)
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二氧化碳(CO2)
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其它惰性气体
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容积(%)
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78.08
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20.95
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0.93
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0.03
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0.01
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分压(mmHg)
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593.40
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159.22
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70.7
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0.23
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0.08
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二、呼吸道 (气管、支气管)内各气体分压
空气被吸入呼吸道内,总压力仍是760mmHg,但空气经过鼻腔和支气管粘膜时被湿化,相当于在吸入的空气中加入水蒸汽。人体温度37℃计算,37℃条件下水蒸汽的分压为47mmHg,其它气体的分压要相对减少,(表3—3)。氧及氮的分压应为:
PO2=(760mmHg-47mmHg)×20.95%=149.37mmHg)
PN2=(760mmHg-47mmHg)×78.08%=556.71mmHg
表3—3体外、呼吸道、肺泡各气体分压(单位:mmHg)
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部位
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氮气
(N2)
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氧气
(O2)
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氩气
(A2)
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二氧化碳
(CO2)
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水蒸汽
(H2O2)
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其它隋性气体
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干燥空气
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593.4
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159.2
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7.1
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0.2
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0
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0.1
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呼吸道
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556.7
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149.4
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6.6
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0.2
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47
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0.1
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肺泡
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558.6
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100
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4.3
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40
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47
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0.1
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三、肺泡内气体分压
空气从呼吸道然进入肺泡,由于:①肺泡内残余气体混入;②肺泡毛细血管静脉血的二氧化碳(CO2)弥散到肺泡内;③肺泡内部分氧气弥散到肺泡的毛细血管血液内,被吸收掉一部分,故肺泡气内氧气又有所减少,约为100mmHg(90—110mmHg)左右。
氧在肺泡内的弥散
一、氧气在肺泡内的弥散
气体的弥散是气体分子热运动的结果,弥散的方向、速度和距离取决于气体的压力差(压差)。气体和液体一样,是从压力高的部位流向(弥散)压力低的部位。肺泡内氧分压为13.3kPa (100mmHg)左右,而肺毛细血管静脉血氧分压,仅为5.3kPa(40mmHg),故而氧气是从肺饱向肺泡毛细血管内弥散。肺泡气二氧化碳分压为5.3kPa(40mmHg),而肺泡毛细血管静脉血内二氧化碳分压为6.1kPa(46mmng)。因此二氧化碳是从肺泡毛细血管向肺泡弥散。
氧和二氧化碳在肺内的弥散很快,实验证明,血液流经肺毛细血管的时间,平均0.7秒,而在毛细血管所进行的气体交换仅需0.3秒。因此,静脉血流经肺毛细血管全长的一半时,已经变成了动脉血。
二、肺泡混合动脉血氧分压(PaO2)及肺泡——动脉血氧分压梯度(A-aDO2)
氧气从肺泡向肺泡毛细血管弥散,要经过两层细胞(肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞)和两层细胞间的少量间质(厚度仅1~2μm)故氧气弥散极容易,不会出现耗损。从理论上讲肺泡毛细血管混合动脉血的氧分压应与肺泡内气体的氧分压相等。但实际上肺泡毛细血管混合动脉血氧分压略低于肺泡气的氧分压。两者间存在一定差度,称肺泡——动脉血氧分压梯度(A-aDO2)人其正常值:青年人约10mmHg,老年人随年龄的增长而加大,但不超过30mmHg
。A-aDO2存在的原因:①肺内解剖分流造成:即肺循环有少部分血液(流经气管、支气管、胸膜等部位0毛细血管血液)未经气体交换仍然是静脉血,这部5静脉血混入肺动脉血中,使动脉血氧分压降低c这$现象称肺循环的生理分流;②双肺各部位的通气/血流比例不均匀,最佳比例应为0.8。有的部位通气减少或血流增多,通气/血流比例小于0.8时,流经该部位的静脉血氧氧交换不完全(PO2低),这部分血液混入肺动脉血中,也使动脉血氧分压降低。
老年人A-aDO2高于青年人,除上述原因外还由于肺气肿等原因造成氧的弥散能力下降,即换气障碍造成。
  
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