人類氣體交換(Human gas exchange)

Step 1： Ventilation(通氣量)	1. 通氣量為每分鐘由外界帶入呼吸系統的氣體之公升或毫升量，單位為L/min或cc/min 2. 人體呼吸作用的第一步必須由外界帶入O2濃度高、CO2濃度低的氣體 3. 當呼吸道不通暢、肺泡或肺微血管外壁很硬時，通氣量就會不足，導致細胞缺氧、二氧化碳排不出去，造成高碳酸血症 3.分鐘通氣量(minute ventilation):：進出呼吸系統的氣體量，單位為L/min或c.c./min。計算: 潮氣容積呼吸頻率(一般成人為12-15次/分)  50015=7500 4. 肺泡通氣量(alveolar ventilation): 進入有肺泡的呼吸區，能夠進行氣體交換的氣體量，單位為L/min或c.c./min。計算: (潮氣容積-死效腔體積)呼吸頻率=(500~150)15=5250
Step 2： Gas exchange (Diffusion)	1. 在肺泡以及肺微血管藉由擴散運動(Diffusion)進行氣體交換(藉由氧氣和二氧化碳在肺泡與肺微血管間的氣體分壓差，來決定擴散方向和擴散速度)，此步驟在極短的時間內即可完成 2. 當肺水腫時，組織會充滿許多水及組織液，使得氣體擴散效率不佳，體內因而缺氧資料來源：斯普林菲爾德技術社區學院 A. 在空氣中：PO2=160mmHg PCO2=0.3mmHg（因為氧氣佔大氣壓約0.21%，所以空氣中氧的分壓就約為760x0.21） B. 在肺泡中：PO2=105mmHg,PCO2=40mmHg,PH2O=47mmHg（因為肺泡中是濕潤的，所以有H2O的分壓） D. 缺氧血中：PO2=40mmHg PCO2=46mmHg E. 充氧血中：PO2=100mmHg PCO2=40mmHg
Step 3： Perfusion ＆ Gas transport	1. 氧進入肺微血管、二氧化碳排出體外後，就把身體的缺氧血變成了充氧血。而充氧血再藉由心臟幫浦將其送入組織微血管 2. Perfusion(灌流量)為血液流動的速度。流速過快，氣體會來不及進行肺循環(Pulmonary circulation)的氣體交換；流速過慢，導致組織細胞(Systemic circulation)單位時間內二氧化碳的排出量不足。因此灌流量的大小對人體而言非常重要 3. 由於氧和二氧化碳不易溶於水，心血管系統和呼吸系統要互相配合，才能使細胞獲得足夠的氧，並排出二氧化碳 4.血液的灌流量，從心臟幫浦到肺循環每分鐘流過的血流量約略等於心輸出量(多少血液流出心臟，就會有多少血液流回心臟，再流到肺臟)。大約是每分鐘有5L的血液流量。＊通氣量和灌流量在正常情況下，比值大約是0.8~1
Step 4： Gas exchange (Diffusion)	1. 充氧血到達組織微血管後，在組織微血管和細胞間進行第二次氣體交換，細胞獲得充足的氧
Step 5： Cellular respiration	1. 細胞藉由第二次氣體交換獲得充足的氧，因而可以進行有氧呼吸產生能量

一、肺尖(apex)、肺底(base)差異
即使正常生理狀況下，通氣在肺內並非均勻分布。從殘氣位緩慢吸氣時，雖然通氣首先流向肺尖部，但肺尖部的通氣量低於肺其他部位，較多吸入氣流向基底。這種肺通氣不均的原因是因為在胸腔不同位置胸腔內壓（跨肺壓）不同。當人站立或坐位時，肺尖部肺回縮力與地心引力（肺重量）共同作用，肺尖部跨肺壓最負；肺底因肺重量本身抵消了彈性回力，跨肺壓接近正值。也就是自肺尖向肺底跨肺壓以0.025kPa/cm(0.25cmH2O/cm)逐漸增加。因為區域性壓力的差異，使不同區域肺泡處於壓力-容積曲線的不同位置。當從低肺容量（殘氣位）（圖3-6A）吸氣時，肺尖部分已較肺底部肺泡擴張，雖然該處負壓較高，但流入氣量較肺底部少。繼續吸氣達功能殘氣位（圖3-6B）時，上下各部肺泡均被充張，但因上部區域肺已離開壓力-容積曲線最陡峭部分，充氣氣量將小於基底區域的肺組織。當吸氣達到肺總量位（圖3-6C），雖肺尖、肺底間壓力仍存在不同，但因均已處於曲線平坦部分，容積變化就很小了。