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大气压力和氧分压

2009-10-25 09:39阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1619882593

大气压力和氧分压

人居住和生活在地球上面，四周被大气包围。地球周围的空气约有2000公里厚，总重量约5×1015吨。空气的分子对地球表面和地球上面所有物体所施加的压力，就叫作大气压力。
衡量气体压力的单位有毫米汞柱（mmHg）、托（Torr）和帕（Pa）等，习惯上用毫米汞柱，国际通用帕（1mmHg=1Torr=133.3Pa）。在
0℃条件下，在纬度45度的海平面，测得的大气压力（760mmHg或0.1Mpa）称为标准大气压。也就是说，人身体表面每平方厘米要承受约1公斤（1.0366Kg/cm2）压力，人的体表面积大约12平方米，所以每个人所承受的大气压力为12吨。如此巨大的压力足以使人目瞪口呆，但是由于：（1）人体内的空腔脏器均与外界相通，使得体内外的压力相抵消；（2）人体组织70%是水，由于水极难压缩（液体的不可压缩性），所以在地球上人们感觉不到大气压力的存在。
空气是多种万分的混合气体。我们把混合气体的压力称为总压力（比如空气的总压力是760mmHg），把其中每个气体的压力称为分压。根据道尔顿（Dolton）分压定律，混合气体的总压等于其中各个气体分压的总和。换句话说，混合气体中任何单一气体的分压，等于混合气体总压力乘以该气体的百分容积。如空气的总压力为760mmHg，其中氦气占78. 08％，氮气的分压就是 760mmHg 大气压力和氧分压78.08％= 593.4mmHg。氧气占2095％，氧气的分压就是760mmHg 大气压力和氧分压20.95％＝159.2mmHg。
在呼吸过程中，进入人体后的空气的组成成分不断发生着变化。首先，人体吸入的空气迅速同鼻腔和喉腔里面与体温温度一致的水蒸气充分混合，以避免肺部组织受到干燥或过冷、过热的伤害。随后，这部分空气又同肺脏里面原有的残气混合，这部分残气当中有很多二氧化碳以及微量其他气体。

呼吸道内不同部位气体分压的变化

人呼吸时，空气经过鼻腔、气管和支气管进入肺泡。空气经过鼻腔、气管时，加入了呼吸道粘膜分泌的水气，称为“湿化”。湿化后的空气，其中各个气体的比例和分压发生了改变。呼吸道内水蒸气的分压为47mmHg，呼吸道内气体中氧气的分压应为（760mmHg一47mmHg） 大气压力和氧分压78.08％=563mmHg。氧的分压应为（760mrnHg47mmHg） 大气压力和氧分压20.95％ =149.7mmHg。呼吸道内的混合气体进入肺泡后，变成肺泡气，各个成分气体的比例和分压又发生了变化。原因是：（1）有肺泡内的残余气体混入；（2）每百毫升流经肺的血液，要从肺泡内吸收掉7毫升氧，并向肺泡内排放5－6毫升二氧化碳。所以，肺泡气里面的氧分压要比呼吸道气的氧分压低，肺泡气里面的二氧化碳分压要比呼吸道气的二氧化碳分压高。

在海平面位置实测，健康、不吸烟的青年人吸入空气过程中氧分压的数据见表。
吸气过程中的空气分压组成
　 干燥空气
分压mmHg（%）
 气管空气
分压mmHg（%）
 肺泡空气
分压mmHg（%）
氧 气
 160（21）
 149（19.6）
 104（13.7）
水蒸气
47(6.2)
 47(6.2)
二氧化碳

40(5.2)
氮 气
 600
 564
 569
总 量
 760
 760
 760
吸气时气管气体的分压值是计算人体获得氧量的常用基准数值。只要知道了大气压和吸入空气中氧的比数，就能比较精确地计算出人体获得氧的数量。上表中气秋空气的氧分压值149mmHg，就是总大气压760mmHg减去水蒸气的分压47mmHg（体温下的饱和值），再乘以氧的比数0.21得来的。
肺泡气体的氧分压值则难于以简单方法计算。这是因为，每个人的耗氧量不同，肺血管吸收氧的能力不同，还有肺部某些疾病的影响。确定肺泡气体的氧分压值，要用多种复杂仪器对呼出气体进行精密实测。
青岛道一氧吧设备有限公司

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