肺气体交换功能

肺气体交换，包括外界气体进出肺泡，以及肺泡内气体与肺泡毛细管内气体间的弥散，即肺通气和肺换气。当肺气体交换功能严重受损且机体不能代偿时即会出现呼吸衰竭。

肺通气

肺通气是指外界气体进出肺泡的过程。取决于肺通气动力与阻力间的平衡。呼吸肌肉规律性收缩和舒张是肺通气的原动力，会引起胸膜腔和肺泡内压力的变化，使肺泡与外界环境之间产生压力差值（肺通气的直接动力），进而驱动外界气体经呼吸道进入肺泡。肺通气阻力可分为弹性阻力（肺脏和胸廓弹性阻力等，占70%）和非弹性阻力（气道阻力等，占30%）。当通气动力不足以克服阻力时会出现肺通气功能障碍，临床可分为以肺扩张受限为特点的限制性通气功能障碍（如呼吸肌肉麻痹等）和以气道阻塞为特点的阻塞性通气功能障碍（如气道痉挛等）。反映肺通气功能效果和效率的评价指标分别是动脉血二氧化碳分压（正常值35～45毫米汞柱）和无效腔量与潮气量的比值（正常值0.2～0.4）。

肺换气

肺换气是指气体分子从压力高处向压力低处的转移过程。此过程亦称为弥散。例如肺泡内氧分压约100毫米汞柱，肺泡毛细血管内氧分压仅为40毫米汞柱，因此氧气分子会从肺泡内扩散到肺泡毛细血管内，实现肺氧合功能，增加机体氧供；相反，二氧化碳气体会由于气体分压梯度由肺泡毛细血管内（46毫米汞柱）扩散到肺泡（40毫米汞柱），实现体内二氧化碳气体的排出。气体弥散速率的影响因素（Fick定律）主要包括气体分压差、气体分子量、溶解度、扩散面积、距离以及温度。总体而言，肺内CO2弥散速率是O2的20倍。因此，评价肺换气功能的指标主要与氧合功能相关，如氧分压、氧合指数（动脉氧分压与吸入氧气分数之间的比值）和肺泡动脉氧分压差等。低氧血症是临床比较常见的呼吸衰竭类型，常见原因包括肺泡低通气、通气血流比失调、分流和弥散障碍，其中通气血流比失调是最常见原因。