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①肺通气不足（hypoventilation）：肺泡通气量减少会引起缺氧和CO2潴留。
②弥散障碍（diffusion abnormality）：因二氧化碳弥散能力为氧的20倍，故弥散障碍时，通常以低氧血症为主。
③通气/血流比例失调（ventilation-perfusion mismatch）：正常成人每分钟肺泡通气量约为4L，肺毛细血管血流量约5L，通气/血流比值约为0.8.一方面当肺毛细血管损害而通气正常时，则通气/血流比值增大，结果导致生理死腔增加，即为无效腔效应；另一方面当肺泡通气量减少（如肺不张、肺水肿、肺炎实变等）肺血流量正常时，则通气/血流比值降低，使肺动脉的混合静脉血未经充分氧合而进入肺静脉，形成肺动-静脉样分流或功能性分流（functional shunt），若分流量超过30%，吸氧并不能明显提高PaO2.无论通气/血流比值增高或降低，均影响肺的有效气体交换，可导致缺氧，而无二氧化碳潴留。
④氧耗量增加：发热、寒战、呼吸困难和抽搐均增加氧耗量而使机体缺氧加重。
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