1.呼吸膜的厚度和面积:肺换气效率与扩散面积呈正比。与其厚度呈反比。
2.气体分子的分子量:肺换气与分子量的平方根呈反比。
3.溶解度:肺换气与气体分子的溶解度、气体的分压差呈正比。
4.通气/血流比值:指每分钟肺泡通气量与每分钟肺血流量的比值,正常值0.84,增大或减小都不利于气体交换。
一、氧的运输
(一)氧的运输
主要为氧合血红蛋白形式。
1.物理溶解:占总运输量的1.5%,指溶解于血浆中的氧量。
2.化学结合:占总运输量的98.5%,是氧的主要运输形式,主要与血红蛋白结合生成氧合血红蛋白。
(二)氧解离曲线
是表示PO2与Hb氧饱和度关系的曲线,反映氧与Hb结合与解离的情况,曲线呈S型,与Hb的变构效应有关。根据氧离曲线的斜度和各区间的功能可以自右向左可分为三段:
1.上段:相当于PO2在60~100mmHg之间的Hb氧饱和度,反映在肺泡中,O2与Hb结合的情况。这段曲线的特点是比较平坦,表明在这个范围内PO2的变化对Hb氧饱和度影响不大。即使在高原、高空或某些呼吸系统疾患时,只要肺泡气PO2大于60 mmHg,氧饱和度就可大于90%,不表现为明显的低氧血症。
2.中段:相当于PO2在40~60mmHg之间的Hb氧饱和度,是反映平静呼吸组织内气体交换时,HbO2释放O2的情况。由于曲线较陡,PO2轻微下降,就有较多O2的释放。
3.下段:相当于PO2在15~40mmHg之间的Hb氧饱和度,也是反映Hb与O2解离的部分。当机体做剧烈运动细胞代谢加强时,细胞PO2进一步下降,动脉血流经组织后,其PO2会进一步下降至15mmHg,反映了血液在组织间释放氧能力的储备情况。由于曲线比中段更陡,此时PO2轻微下降,就可引起大量O2释放。
因为曲线的中、下段较陡直,也提示我们,在机体严重缺氧时,轻微改善肺通气,提高肺泡内PO2,就可显著提高动脉血的O2饱和度,改善缺氧症状。
(三)影响氧离曲线的因素
使氧离曲线右移的因素有:PCO2升高,pH值下降,温度升高,2,3-DPG浓度升高。氧离曲线右移,代表Hb对O2亲和力下降,有利于HbO2中O2的释放;氧离曲线左移,代表Hb对O2亲和力升高,有利于Hb与O2的结合。
二、二氧化碳的运输
(一)运输形式
主要为碳酸氢盐的形式。
1.物理溶解:血液中物理溶解的CO2约占CO2总运输量的5%。
2.化学结合:主要是CO2以与H2O结合形成碳酸氢盐(占88%)和与Hb的氨基结合生成氨基甲酰血红蛋白(占7%)的方式运输。
(二)解离曲线
表示血液中CO2含量与PCO2关系的曲线,CO2解离曲线接近线形而不是呈s形,而且没有饱和点。
CO2对呼吸的调节
一定水平的PCO2是兴奋呼吸中枢,维持呼吸运动的所必需的,CO2是呼吸调节的最重要的生理性体液因素。吸入气中CO2稍微增加,就会使呼吸加深加快,通气量增加,但是吸入气的CO2超过一定比例,会造成体内CO2蓄积,抑制中枢和呼吸运动,出现呼吸困难、头痛、头晕等CO2麻醉症状。
CO2血中分压升高后,可以透过血-脑脊液屏障,通过提高脑脊液中H+浓度,作用于中枢化学感受器,增强呼吸运动(图也可以直接作用于外周化学感受器,增强呼吸,但这并非主要途径。