扩散速率常数

    

    气体分子总是由分压高处向分压低处移动，直至两处压力相等为止，这一过程称为气体扩散。气体扩散速率，是指单位时间内气体分子扩散的量。影响气体扩散速率的因素如下：

    （一）气体的分压差

    在混合气体的总压力中，某种气体所占有的压力，称为该气体的分压，其值与该气体在混合气体中所占体积分数成正比。两个区域之间的分压差是气体扩散的动力，分压差愈大，气体扩散速率也愈大。肺泡气、动脉血、静脉血、组织中O2分压和CO2分压见表6-2。血O2分压（PO2）和血CO2分压（PCO2）是溶解于血液的O2及CO2所产生的张力。动脉血O2分压（PaO2）正常约100mmHg，主要取决于吸入气的O2分压和外呼吸功能；静脉血O2分压（PvO2）正常约40mmHg，主要取决于组织摄氧和利用氧的能力。

表6-2　肺泡气、血液及组织中O2分压（PO2）和CO2分压（PCO2）（mmHg）

    

    （二）气体的分子量

    气体扩散速率与该气体分子量的平方根成反比。分子量越小，扩散速率越快。CO2的分子量为44，而O2的分子量为32，CO2分子量的平方根值比O2大1．17倍，因此，按分子量计算O2的扩散速率比CO2大。

    （三）气体溶解度

    气体扩散速率与气体的溶解度成正比。溶解度指的是某种气体在单位分压下，能溶解于单位容积液体中的毫升数。溶解度大，扩散速率也大。O2和CO2在血浆中的溶解度分别为21．1ml／L和515．0ml／L。CO2的溶解度比O2的溶解度大24倍，故按溶解度计算，CO2的扩散速率应较O2的扩散速率为大。

    （四）温度

    气体扩散速率与温度成正比，温度越高，扩散越快，但人体体温恒定，所以一般不影响体内气体交换。

    （五）扩散距离和扩散面积

    气体的扩散速率与扩散距离成反比，与扩散面积成正比。

    总之，如果不考虑O2和CO2分压差时，CO2的扩散速率约为O2的21倍。由于在肺泡与静脉血之间，O2的分压差约比CO2分压差大10倍，故上述两种因素综合结果是CO2扩散速率比O2的扩散速率大2倍左右。由于CO2比O2容易扩散，故肺换气功能障碍导致的Ⅰ型呼吸衰竭病人，主要表现为缺O2。