第四节　组织换气

一、组织换气过程

组织的气体交换过程在血液、组织液、细胞内进行。组织换气的机制及影响因素与肺换气基本相同。在组织中，由于细胞的有氧代谢，O2被利用并生成CO2，所以PO2可降低至30mmHg（4kPa）以下，PCO2可高达46mmHg（6.1kPa）以上。因此，当动脉血流经组织毛细血管时，O2便顺分压差由血液向细胞扩散，CO2则由细胞经组织液向血液扩散，于是动脉血变成为静脉血。

组织换气时，扩散膜两侧的O2和CO2的分压差随细胞内氧化代谢的强度和组织血流量而变化。血流量不变时，细胞内氧化代谢越强就耗氧越多，则组织液中O2分压低，CO2分压高。由此可见，细胞的生物氧化过程会直接影响组织换气。

二、影响组织换气的因素

（一）细胞和毛细血管间的距离

细胞和毛细血管间的距离越小，换气就越充分；距离增大，则影响换气。组织水肿时，气体扩散的距离增大，换气量减少。此外，如果水肿使组织的压力增高，足以压迫一些毛细血管，会更进一步阻碍气体的交换。

O2从组织毛细血管到组织细胞，然后再穿越细胞膜与线粒体膜，最后到达线粒体基质而进行的气体交换，仍然是依赖氧分压梯度进行的物理弥散过程。因两根平行的毛细血管间存在一定距离，故距离毛细血管近的组织细胞氧分压相对较高，位于两根毛细血管中间位置的组织细胞氧分压最低（图1-2-4-1）。当毛细血管氧分压为20mmHg（2.7kPa）时，即图1-2-4-1中B曲线，两毛细血管中间部位的氧分压为2mmHg（0.3kPa），因线粒体进行有氧代谢必须保持一定的氧分压水平，且随细胞类型而不同，大致在0.5～3.0mmHg（0.07～0.4kPa）范围内。可保障两毛细血管中间部位的组织细胞不发生缺氧。如果毛细血管氧分压降至10mmHg（1.3kPa），图1-2-4-1中C曲线所示，两毛细血管中间部位的组织细胞氧分压则降为0mmHg，细胞转向无氧酵解，因此被称为致死性角落（lethal corner）。

（二）组织代谢

组织代谢水平与组织换气量呈正相关。代谢活跃的组织，O2的利用多，CO2的产生也多，故局部PO2低，PCO2高，因此，毛细血管血液间的气体分压差大；同时，由于局部代谢产物较多，使开放的毛细血管数量增加，故该组织与毛细血管血液进行气体交换的量较多。

（三）毛细血管的血流速度

毛细血管的血流速度过快，没有充分的时间进行气体交换；毛细血管血流过慢，单位时间内输送到组织的O2和带走的CO2都会减少。因此，毛细血管的血流速度过快或过慢都会使组织换气量减少。