实验 40 人体肺泡气成分的分析

【目的要求】

学习用沈氏气体分析管测定人体肺泡气的成分。

【基本原理】

在一定容积的密闭管中，放入一定容量的 5mol/LNaOH 溶液。该溶液能吸收气体中的 CO2，结果使管内压力下降。一旦在水内打开管口，水便进入管腔，进入水量的多少与被吸收的 CO2 体积相等。由此可测得气体中 CO2 的百分容积。同理，用焦性没食子酸的碱溶液吸收 O2，可测得空气中 O2 的百分容积。沈氏气体分析管就是用这种原理测定气体成分的。

【实验器材】

沈氏气体分析管、水池或水箱、10ml 量筒、小漏斗、酒精棉球、5mol/LNaOH 溶液、焦性没食子酸饱和苛性钠溶液（配制方法：将 lg 焦性没食子酸溶于10ml 饱和 NaOH 溶液内）、5%醋酸。

【方法与步骤】 1．熟悉沈氏气体分析管的结构沈氏气体分析管（图 5-3）一端

较粗，其容积为全管总容积的 50%。另一端较细，细管部分亦占总容积的 50%。细管有刻度，每一小格占全管容积的 0.2%。管的两端各有一活塞（图中甲、乙）。甲活塞内有两个孔道：大孔道的直径与分析管的内径相等；小孔道则细而弯曲。乙活塞仅有一个大孔道。

甲活塞小孔道注水先将分析管乙活塞与大气相通，并转动

甲活塞，使小孔管与大气相通（图 5-3B）。将甲端插入水池或水箱中，待水经过小孔道进入管内后，在水中旋转甲活塞，关闭小孔道。注意：小孔道内不得有气泡混入，否则重新灌注。将分析管由水中取出，管腔内的水由大孔自由流出。

收集肺泡气用酒精棉球将甲端管口消毒。然后将深呼气时

最后呼出的一部分气体由甲端吹入管内。待呼气完毕之前，先将乙活塞关闭。然后继续向管内呼气，使管内的压力稍高于大气压，即迅速关闭甲活塞大孔。注意：此时甲活塞大孔与小孔皆呈关闭状态，切勿使小孔与大气相通，以防小孔内灌注的水分流出。

平衡温度与压力将已收集了肺泡气的分析管水平放置于水

中 3min，使温度平衡。然后提起乙活塞出水面，略略打开而又迅速关闭之，使管内多余的肺泡气放出，此时管内的气体压力与大气压相等。注意：在整

个操作过程中，手不得接触分析管的充气部分，以免手温影响管内气体的温度。

CO2 百分容积的测定

将 5mol/LNaOH 溶液 3ml 注入甲端上部的刻度管内。略开甲活塞小孔道，使小孔与管腔相通。此时管内 CO2 即与 NaOH 接触而被吸收，于是 NaOH 溶液逐渐向管内流进。当流入 2ml 时，迅速关闭小孔，将剩余的 NaOH 弃去，并洗净活塞外的碱溶液。颠倒摇动分析管 10 余次（约半分钟），使管内 CO2 被 NaOH 充分吸收。
将分析管平置于水中约 3min，使管内、外温度平衡。然后将甲活塞外端管腔灌满水。注意：不得有气泡。用拇指紧闭甲端管口，将分析管倒置后放入水中，松开拇指，使管内 NaOH 溶液的液面与水面相平。然后慢慢开启甲活塞小孔，水因管内已形成的负压而进入管腔内。随着管腔内水分的上升，应将分析管压下，使管内、外的液面始终保持齐平。待管内水面不再上升，即可关闭小孔。注意：转动甲活塞时，切勿使大孔与管腔相通。
取出分析管，记录管内液体所占的容积百分比，此即为肺泡气中CO2 的百分容积。
校正结果为了使管内的 CO2 完全被吸收，需要重复摇动分析管，然后平衡温度，调节压力，直到所记录的刻度不变为止。最后记录 CO2 的百分容积。

O2 百分容积的测定 CO2 测定完毕后，利用原分析管内的肺泡气继续测

定 O2 的百分容积，其测定方法与 CO2 的测定相同。所不同的是在步骤（1）中，将 6ml 焦性没食子酸饱和苛性钠溶液注入甲端上部的刻度管内，然后开启甲活塞小孔，待溶液流入 5ml 时，关闭小孔。然后按（2）、（3）和（4）步骤测定 O2 百分容积。注意：将 O2 完全吸收后的刻度数减去 CO2 所占的容积，即为 O2 的百分容积。

分析管的洗涤实验完毕，用自来水将管内冲洗干净，然后用 5%醋酸溶液 3ml
沿分析管内壁冲洗一次，最后再用自来水冲洗数次即可。

【思考题】

将所得肺泡气与空气中的 CO2 与 O2 的百分容积作一比较，分析其不同的原因。
小结使用沈氏气体分析管的体会与经验。

（解景田）