(三)影响肺泡气体交换的因素

  1. 气体扩散速度气体扩散速度快,气体交换也快;反之则慢。气体扩散速度与气体的分压差和溶解度成正比,而与气体分子量的平方根成反比。CO2 在血浆中的溶解度约为 O2 的 24 倍,CO2 与 O2 分子量的平方根之比为 1.14:1,假如 CO2 与 O2 的分压差相同,则 CO2 的扩散速度应为 O2 的 21 倍(24/1.14=21.05)。由于呼吸膜两侧的 O2 分压差约为 CO2 分压差的 10 倍,故 CO2 的扩散速度比 O2 约快 2 倍。当肺泡气体交换发生障碍时,缺 O2 要比 CO2 潴留更常见。

  2. 呼吸膜的厚度和面积正常呼吸膜很薄,对气体通透性很大。正常成人在安静时呼吸膜的扩散面积约 40m2。运动时,因肺毛细血管开放数量增多,扩散面积可达 60~100m2。在肺炎、肺水肿、肺纤维化等病理情况下可使呼吸膜增厚,气体交换速度减慢;肺气肿因肺泡融合,扩散面积减小,将导致气体交换减少。

  3. 通气血流比值指肺泡通气量与每分肺血流量的比值。正常成人安静时,肺泡通气量为 4.2L;每分肺血流量与心输出量相当,约为 5L/min, 通气血流比值为 0.84。这一比值表示通气量与血流量匹配适当,肺泡气体交换效率最高。如果比值增大,意味着通气过剩或血流不足(如肺动脉栓塞),此时部分肺泡不能与血流充分进行气体交换,致使肺泡无效腔增大;比值减小,意味着通气不足(如支气管痉挛)或血流过剩,部分静脉血流经通气不良的肺泡,气体得不到充分交换,静脉血尚未成为动脉血就返回心,发生功能性动-静脉短路,所以,不论比值增大或减小, 均可引起肺泡气体交换效率降低。