肺是人体供氧中心，也是氧化损伤的前线和窗口。肺由 大量的细胞和组织构成，不仅是呼吸器官，而且是非常重要 的内分泌和代谢器官。肺细胞必须不断工作以维持包括气体 交换在内的各种功能，为全身组织细胞供氧并清除代谢产物 二氧化碳，维持最佳的内环境。肺细胞本身也存在中间代谢、 蛋白质合作和脂肪代谢等生化过程。肺还是一个血运丰富的 器官，肺血管床总面积约为 70m2 ，全身血液都必须流经肺毛 细血管，因此，全身各器官组织在生理和病理情况下所产生 的生物活性物质均需经过肺脏，这些生物活性物质不仅作用 于肺细胞，影响肺细胞的功能，而且可能在肺中被激活或降 解。肺毛细血管平均直径仅 5μm ，病理状态下极易造成炎性 细胞的滞留，肺的组织结构细胞和炎症免疫细胞也产生和释 放大量的生物活性物质，参与机体整体活动的调节，这种调 节作用的重要性可与被称为“人体化工厂 ”的肝脏相比拟。
1、气体交换，是肺最主要的生理功能，肺通过呼吸运动 将新鲜空气吸入到肺泡后，其中的氧气通过扩散作用穿过肺 泡的血气屏障进入毛细血管，之后由血红蛋白将氧气运载到 全身的各个部位，同时毛细血管中的二氧化碳通过血气屏障 进入到肺泡，通过呼气排出体外， 由此调节碳酸氢根的浓度 影响血液酸碱平衡，从而维持人体正常的新陈代谢。
2 、防御功能：主要指肺的血气屏障，它能够通过自身结 构以及巨噬细胞的吞噬作用来阻止吸入空气中的有害的物质以及细菌、病毒损伤侵入人体血夜行循环系统；气管、支气 管的内膜分泌的粘液能够粘附气体中的灰尘和一些病原微生 物，通过纤毛的摆动作用，形成痰液排出体外。
3 、代谢功能：主要是代谢转化物质，如花生四烯酸、血 管紧张素，可以将其转成血管紧张素Ⅱ , 起到降血压作用； 通过呼出小量水份，参与水代谢。肺的代谢功能又可以划分 为：中间代谢、蛋白质合成和脂质代谢等。肺实质细胞利用 中间代谢以储存能量，不同的是它的代谢途径能够通过产生 三磷酸腺昔（ATP）而对缺氧产生相当的耐受性。肺蛋白质的 合成与肺的需要相适应，某些蛋白质是肺特异的（如肺泡表 面活性物质的脱辅基蛋白），而且与肺结构和功能的维持（如 基质结缔组织蛋白）及肺高氧化剂负荷的防御（如合成抗氧 化剂酶）关系很密切。肺细胞脂质代谢关系到肺泡表面 活性 物质系统的产生。肺产生的大量介质，如血小板激活因子、 激肽、神经多肽和前炎症多肽，这些介质可影响肺的结构和 功能。
4.1、肺的中间代谢
肺的主要生理作用是供氧并排出二氧化碳以支持其他器 官的中间代谢。肺组织的结构细胞是肺完成上述功能的保证。 肺泡腔内的大部分氧气是由血液摄取，并输送到其他脏器， 小部分直接为肺细胞所利用以供其本身氧化代谢之需。与其 他器官相比，肺脏的氧耗稍高于机体整体氧耗的平均值，但 显著低于代谢活跃的器官，如心、肾、脑和肝，只占肾皮质、 脑皮质和工作状态的心肌或肝脏的相应值的 25%～50%。肺的生理状态变化似乎对耗氧量没有明显的影响因为肺膨胀所需 的能量是由呼吸肌羟供的，而肺本身是被动运动，因此，通 气过程中并不需要增加肺组织的氧摄取。但是，当通气而使 肺表面活性物质分泌增加、支气管或血管平滑肌收缩增加时， 肺氧的摄取则有所增加。在病理状态下，代谢活跃的细胞增 生和募集时可显著地增加肺组织耗氧量。在肺内，氧利用的 主要途径与多数组织相似，是通过线粒体细胞色素氧化酶的 作用进行的，这时氧被还原成 H20 ，同时产生 ATP 。少于 15% 的氧是通过非细胞色素氧化酶途径包括各种混合功能氧化酶 和氧转移酶等途径被肺利用的。氧利用的非酶途径发生于包 含苯醌和其他可自动氧化的成分的氧化还原反应，这些非酶 反应的氧衍生物是超氧阴离子（02-) 或过氧化氢（H202 ）。
4.2、糖及其他物质的利用
肺所进行的氧化代谢取决于可代谢底物的供应，这一过 程是通过对血液所带营养的摄取和加工完成的。在生理条件 下， 葡萄糖是主要的底物，其他各种碳源也都可经肺代谢。 葡萄糖同类物通过肺细胞膜摄入，既可通过与钠梯度藕联的 主动运输，也可通过易化扩散进行。肺产生的乳酸盐与丙酣 酸盐约为 10 : 1 ，与其他需氧组织相比，肺组织由葡萄糖生成 乳酸的比例较高，其机制目前尚不明确，可能与某些肺细胞 （如膜上皮 细胞）线粒体酶相对缺乏有关，而与细胞缺氧无 关。 其他底物也可作为肺中间代谢的碳源，如果糖、甘油、 脂肪酸（如棕榈酸）等，但在肺中间代谢的总碳库中，这些 底物的作用很小。肺中 NADPH 主要通过磷酸戊糖途径的酶促反应产生，线粒体转氢酶亦可催化 NADP 变成 NADPH ，主要 用作许多物质如脂肪酸及类固醇等生物合成的供氢体和单加 氧酶体系的供氢体。NADPH 还是谷胱甘肽还原酶的辅酶，可 还原谷胱甘肽， 防止过氧化物的毒害作用，并在维持红细胞 膜完整性方面起重要作用。
4.3、ATP 的产生
中间代谢的重要性除了为生物合成羟供底物和还原力 外，重要的是产生能量，或暂时储存或用于完成各种化学反 应。 ATP 是肺中主要高能化合物。与其他需氧组织一样，在 肺中ATP 是通过电子传递体系的氧化磷酸化产生的。肺大量 的氧耗用于线粒体产生 ATP 。 酵解途径中底物水平的磷酸化 也可产生 ATP 。肺与体循环动脉供血的器官不同， 其氧供不 仅是由血流决定的，肺了包中大量的不断更新的氧气为肺组 织代谢羟供了恒定的氧源，而且扩散距离短和毛细血管的平 衡作用，保证了肺细胞的氧分压与肺泡接近，因此，贫血不 会产生肺细胞 02 的缺乏或组织 ATP 含量的下降。
4.4、肺的蛋白代谢
蛋白质是基因表达产物，蛋白质合成必须经历系列复杂 的过程才能完成。 这种步骤的复杂过程包含着许多特异的反 应和调节机制。肺既与外界环境沟通，又与机体发育密切相 关，因此肺蛋白合成的调节必定是相当复杂的。肺能合成肺 的结构蛋白、胶原纤维、 免疫球蛋白及多种蛋白酶。肺间质 结缔组织的支架作用为维持肺的构型和正常呼吸动力所必需，是细胞迁移及物质交换的重要场所，也是防止有害物质 侵袭的第二道防线。抗蛋白酶对弹性蛋白酶等多种蛋白酶有 抑制作用， 蛋白酶和抗蛋白酶的平衡是维持肺组织正常结构 免受破坏的重要因素，蛋白酶－抗蛋白酶平衡失调可致肺气 肿。除了基质蛋白外 某些酶在维持肺功能中亦起重要作用，
如抗氧化酶等超氧化物歧化酶（SOD）、 过氧化氢酶（CAT） 和谷胱甘肽过氧化酶均于出生后短时间内在肺中合成。另外， 肺还合成一些特异性蛋白，如表面活性蛋白（surfactant protein, SP): SP-A 、SPB 、SP-C 和 SP-D ，可以调控肺泡的表面张力，防 止肺泡的萎陷。
4.5、肺的脂质代谢
脂质是肺的重要成分，而且代谢极为活跃。脂质占肺组 织干重的 10%-20%, 其中 70%～80%的肺脂质为磷脂，而主要 的中性脂质是胆固醇和三酰甘油。肺磷脂与其他脏器的磷脂 一样，具有多种重要的功能，如参与调节多种酶的活性。
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