生物体的新陈代谢可分为同化作用和异化作用。从外界取得物质，转化为体内的新物质的过程称为同化作用，体内的固有物质转化为环境中的物质的过程称为异化作用。同化和异化作用都包含一连串的中间代谢反应。 体内细胞进行新陈代谢利用氧，产生二氧化碳（称为内呼吸）。所产生的二氧化碳进入血液后与水结合成碳酸二氧化碳，碳酸迅速分解成氢离子（决定血的酸碱度）和碳酸氢根离子。当氢离子浓度增高，即引起酸中毒。从这个意义来说，二氧化碳是废物，必须排出体外。但人体仍然离不开它，因为二氧化碳是维持呼吸中枢正常活动的重要刺激因子，它对呼吸的刺激作用是通过外周化学感受器来实现的。二氧化碳从脑血管弥散进入脑脊液后很快与水结合，并释放出氢离子天然气检测仪，后者刺激中枢化学感受器而参与呼吸的调节。其中氢离子的刺激作用可能比二氧化碳的作用更为重要。肺泡腔内的残气中也有一部分二氧化碳，对维持肺泡的张力，避免肺泡萎陷也起一定的作用。从这个角度来说，二氧化碳不是废物。 我们不能希望动脉血或肺泡中的二氧化碳越少越好，太少了就会形成呼吸性碱中毒，对机体同样是不利的。问题是必须保持动脉血和肺泡中二氧化碳分压恒定在正常水平，因而必须保证气道的畅通无阻。 然而，较严重的慢阻肺患者和哮喘严重发作时，由于气道狭窄和阻塞，造成吸入气体分布不匀而引起缺氧。另一方面，肺泡内的二氧化碳不能充分呼出，导致二氧化碳分压高于正常。如果哮喘没有得到及时缓解，随着时间的推移，缺氧愈来愈严重，体内二氧化碳越积越多，从而引起严重缺氧和呼吸性酸中毒。过多的二氧化碳不但对呼吸中枢没有刺激作用二氧化碳，而且反而起抑制作用。此时，脑组织首先受到损害，出现意识模糊油漆检测仪，甚至昏迷。其他脏器（如肾、肝）也可招致损害，发生呼吸衰竭，甚至多脏器衰竭二氧化碳，如抢救不及时还会导致死亡。

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