气体交换与氧运输

解剖无效腔

把肺想象成一栋楼,气体交换只发生在走廊尽头的房间里。每一口气都得先灌满走廊,才能到达房间。停留在那些走廊里的空气——鼻、咽喉、气管和分支气道——就是解剖无效腔:它确实被吸进又呼出,却从不接触血液,因而不进行任何交换。

这些传导通道的存在是为了温暖、湿润、过滤并输送空气,而非交换气体,因为它们的管壁太厚,也缺少弥散所需的、被毛细血管缠绕的微小气囊。成人这些通道的总容积约为150毫升——恰好大致是每公斤理想体重约2毫升。这笔固定成本在每一次呼吸时都要支付。

它的大小解释了为什么浅而快的呼吸效率低下。若每次呼吸都很小,其中更大的比例会仅仅用于灌满无效腔走廊,能到达房间的新鲜空气就所剩无几。缓慢而深的呼吸,则让每口气中更大的比例去到真正起作用的地方——这正是慢性肺病中缩唇呼吸等技巧背后的简单原理。

解剖无效腔由气道解剖结构所固定,是总无效腔中较小且始终存在的部分;额外的、取决于疾病的部分则来自无血流灌注的肺泡。