發生在肺內的氣體交換(備課資料)
一、吸入氣、呼出氣和肺泡氣 人體吸入的空氣中，氣體的種類很多，但主要的是氧（o2）、二氧化碳（co2）、氮（n2）三種，具有生理作用的只有o2 和co2。n2所占的容積百分比雖然很大，但是由于它對人體既無用也無害，在討論氣體交換時可以暫不考慮。現將吸入氣、呼出氣和肺泡氣中各種氣體的容積百分比列表如下：氣體成分吸入氣呼出氣肺泡氣o220.9616.414.3co20.044.15.6n279.0079.580.1合計100.00100.00100.00 從表中可以看出，由肺內呼出的氣體，其種類與吸入的氣體相同，但各種其他的容積百分比已經改變，主要是o2減少而co2增加。存在與肺泡內的氣體，其各種其他的容積百分比與呼出的氣體不同，o2的百分比更少，而co2更多。在吸入氣體中，o2約占21%，而肺泡中的氧僅占14.3%，兩者比較，表明已有6.7%的 o2擴散入血液中，被組織細胞所利用。而在吸入的新鮮空氣中，co2的容積僅占氣體總容積的萬分之四，幾乎可以忽略不計，但在肺泡氣中卻占5.6%，這表明這些co2完全是由組織細胞所產生的。n2在呼吸過程中原無增減，但表中三種情況下的n2百分比不同，這是由于受其他兩種氣體的百分比的影響，只是相對地起了變化，其絕對值并無變動。至于呼出氣與肺泡氣的不同，是由于每次呼出氣中，開始的一部分是上次吸入的新鮮空氣存留在呼吸道中的，因此這種不同，實際上是呼吸道內存留的氣體和肺泡氣混合的結果。 二、氣體交換 氣體在肺泡處的交換是通過肺泡和毛細血管壁進行的。氣體在組織內的交換也通過毛細血管壁進行。氣體是怎樣進行交換的呢？氣體分子不論在氣體狀態或溶解在體液中，都在不斷地運動，具有擴散性。一種氣體總是由多的地方向少的地方擴散，即總是由濃度高的地方向濃度低的地方擴散，直到平衡為止。氣體的濃度與壓力有關，濃度高壓力越大，濃度低壓力越小。因此也可以說，氣體是由壓力高的地方向壓力低的地方擴散的。氣體在肺泡和在組織內的交換，都是通過這種擴散作用實現的。 三、氣體在血液中的運輸 氧和二氧化碳在血液中是以物理溶解和化學結合兩種形式運輸的。在正常氧分壓條件下，以物理溶解形式運輸的氧量是很少的。絕大部分的氧，先溶解于血漿，再擴散到紅細胞內，與血紅蛋白結合生成氧合血紅蛋白后才進行運輸的。氧的化學結合，就是指氧和血紅蛋白結合。以物理溶解形式運輸的二氧化碳也是很少的，大部分二氧化碳是靠化學結合進行運輸的。二氧化碳化學結合的形式包括碳酸氫鹽和氨基甲酸血紅蛋白（由二氧化碳與血紅蛋白結合而成）兩種，其中以碳酸氫鹽的形式為主。以碳酸氫鹽的形式運輸比較復雜，它包括許多化學反應，先簡述如下。 當二氧化碳進入血液，擴散到紅細胞里后，在紅細胞中的碳酸酐酶的作用下，和水生成碳酸。碳酸解離成碳酸氫根離子和氫離子，當紅細胞內的碳酸氫根離子濃度超過血漿中的碳酸氫根離子濃度時，碳酸氫根離子通過紅細胞的膜進入血漿，與血漿中的鈉離子結合成碳酸氫鈉（屬于碳酸氫鹽）。二氧化碳在血液中主要是以這樣的化學結合形成，即碳酸氫鹽的形式進行運輸的。 四、二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁 人體呼出的