氣體交換

生物學

目錄

1 拼音

qì tǐ jiāo huàn

2 英文參考

gas exchange

3 註解

氣體交換肺泡血液之間,血液組織之間氧和二氧化碳的交換。爲氣體分子順其分壓差趨向平衡的方向。需透過有關交換膜,即:肺泡內表面層的液膜,其中含肺泡表面活性物質肺泡上皮細胞膜;肺毛細血管內皮的基膜和肺毛細血管上皮等結構的彌散過程。例如肺泡氣的氧分壓較混合靜脈血高,氧必然從肺泡毛細血管彌散,而混合靜脈血的二氧化碳分壓高,則二氧化碳必然由肺毛細血管肺泡彌散。氧、二氧化碳易溶於脂肪,這些氣體彌散透過肺泡上皮細胞膜和肺毛細血管內皮細胞膜,都不會受阻,而氧與二氧化碳需通過細胞間液和血漿時,由於呼吸氣體在水中溶解度不同,彌散速率亦不同。氣體交換速率與氣體彌散速率、彌散面積與距離、及呼吸膜兩邊分壓差等因素有關。

氣體在肺的交換 氣體在肺的交換可用肺的彌散量DL爲指標,即單位時間內(分鐘)所攝取氣體容積(V)與氣體肺泡膜兩側分壓差(P1-P2)的比值:

在靜息條件下,血流通過肺毛細血管時間約0.75秒。在肺毛細血管起始端,肺泡氣與靜脈血之間氧分壓差很大,所以擴散速度很快;二氧化碳分壓差雖較小,但擴散速度卻比氧還快。約經0.3秒,血液中氧和二氧化碳分壓即可與肺泡氣達到平衡靜脈血變動脈血。氧的彌散量一般用間接方法測量,健康成人靜息時,氧的肺彌散量平均約爲33毫升/分鐘·毫米汞柱,肺泡氣—肺毛細血管血液平均氧分壓差約爲7.6毫米汞柱(1毫米汞柱=0.133千帕)。

氣體組織的交換 體循環毛細血管組織細胞間的氣體交換,與氣體在肺交換相似,但氣體組織交換都是通過液體,而彌散膜兩邊氣體分壓差,隨組織活動細胞內氧化代謝程度而不同。如當骨骼肌處於靜息狀態時,耗氧量少,產生二氧化碳也少,動脈血中氧分壓肌肉組織氧分壓差較小。靜息時毛細血管多數處於閉合狀態,毛細血管細胞之間的距離較大,血流量也較少,由此毛細血管組織彌散的氧量將減少。反之,當肌肉運動時,組織耗氧量增加,產二氧化碳也增加,組織氧分壓減小而二氧化碳分壓高,有利於氧從毛細血管動脈端彌散入組織,也有利於二氧化碳組織毛細血管彌散,使動脈血變靜脈血。

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