生理无效腔的名词解释

生理无效腔的概念、分类和测量方法
一、生理无效腔的概念
生理无效腔（physiological dead space）是指每次呼吸中不参与气体交换的气体容积，它包括解剖无效腔和肺泡无效腔两部分。

解剖无效腔（anatomical dead space）是指从口鼻到呼吸性细支气管之间的呼吸道，它们没有肺泡结构，也没有肺循环血液供应，因此不能进行气体交换。

正常成人的解剖无效腔容积约为150ml。

肺泡无效腔（alveolar dead space）是指那些有气体充盈，但没有血液灌注或血液灌注不足的肺泡。

这些肺泡由于缺乏有效的通气/血流比，也不能进行气体交换。

正常情况下，肺泡无效腔容积很小，可以忽略不计。

但在某些病理情况下，如肺栓塞、肺动脉高压、肺不张等，肺泡无效腔容积会增加。

二、生理无效腔的分类
根据生理无效腔的来源和性质，可以将其分为以下几类：
固定性生理无效腔：是指由解剖结构决定的生理无效腔，它与呼吸深度和频率无关，只与身高、年龄和性别有关。

固定性生理无效腔主要包括解剖无效腔和部分肺泡无效腔。

变动性生理无效腔：是指由呼吸方式和条件影响的生理无效腔，它与呼吸深度和频率有关，也与身体姿势、重力作用、胸廓形状等因素有关。

变动性生理无效腔主要包括部分肺泡无效腔和机械通气时产生的额外无效腔。

动态性生理无效腔：是指由呼吸周期内通气/血流比的变化引起的生理无效腔，它与呼吸相位有关，也与心率、心输出量、血压等因素有关。

动态性生理无效腔主要包括部分肺泡无效腔和机械通气时产生的额外无效腔。

三、生理无效腔的测量方法
测量生理无效腔的方法有多种，其中最常用的是玻恩法（Bohr method）。

玻恩法是利用呼出气中二氧化碳分压（PECO2）与动脉血中二氧化碳分压（PaCO2）之间的差值来计算生理无效腔容积的方法。

玻恩法的基本原理是：在正常情况下，动脉血中二氧化碳分压等于参与气体交换的肺泡内二氧化碳分压（PACO2），而呼出气中二氧化碳分压等于参与气体交换的肺泡内二氧化碳分压与不参与气体交换的生理无效腔内二氧化碳分压（PDCO2）的混合值。

由于生理无效腔内二氧化碳分压等于零，因此可以得到以下公式：
V D=V T×P A CO2−P E CO2
P A CO2
其中，VD是生理无效腔容积，VT是潮气量，PECO2是呼出气中二氧化碳分压，PaCO2是动脉血中二氧化碳分压。

玻恩法的优点是简单、易行、无创，不需要特殊的仪器和技术。

玻恩法的缺点是不能区分解剖无效腔和肺泡无效腔，也不能反映肺泡内的通气/血流比的分布和变化。

此外，玻恩法还有一些应用的限制条件，如要求呼吸稳定、呼吸频率低、呼吸深度大、呼吸道阻力小、肺顺应性高等。

除了玻恩法外，还有一些其他的方法可以测量生理无效腔，如恩尼斯法（Enghoff method）、费斯特法（Fowler method）、多气体稀释法（multiple inert gas elimination technique, MIGET）等。

这些方法各有其原理、优缺点和适用范围，但一般比玻恩法更复杂、更昂贵、更有创。

因此，在临床实践中，玻恩法仍然是最常用的测量生理无效腔的方法。

四、生理无效腔的临床意义
生理无效腔是反映肺换气效率的重要指标之一，它与肺功能、氧合能力、呼吸功等密切相关。

正常情况下，生理无效腔容积占潮气量的30%左右。

当生理无效腔容积增加时，意味着每次呼吸中参与气体交换的有效通气量减少，导致肺泡内二氧化碳分压升高、氧分压降低，从而引起动脉血二氧化碳分压升高、氧分压降低，即呼血性窒息。

同时，由于肺泡内通气/血流比的失调，还会导致肺内分流增加、右至左分流增加、肺血管阻力增加等。

这些改变都会影响机体的氧输送和利用，造成组织缺氧和代谢紊乱。

生理无效腔容积的增加是许多呼吸系统疾病的共同特征，如慢性阻塞性肺病（COPD）、哮喘、肺栓塞、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、肺水肿等。

在这些疾病中，生理无效腔容积的增加主要是由于肺泡无效腔容积的增加所致，而解剖无效腔容积相对较稳定。

因此，测量生理无效腔容积可以帮助诊断和评估这些疾病的严重程度和预后。

在机械通气时，生理无效腔容积的增加也是一个常见的问题，它不仅会影响氧合和二氧化碳排出，还会增加呼吸功和气道压力，增加肺损伤的风险。

因此，在机械通气时，应该尽量减少生理无效腔容积，优化通气/血流比，提高肺换气效率。

测量生理无效腔容积可以指导机械通气的模式、参数和调整，以达到最佳的通气效果。

综上所述，生理无效腔是呼吸系统的一个重要组成部分，它与肺功能、氧合能力、呼吸功等密切相关。

测量生理无效腔容积可以帮助诊断和评估呼吸系统疾病的严重程度和预后，也可以指导机械通气的优化。

生理无效腔容积的测量方法有多种，其中最常用的是玻恩法。

玻恩法是一种简单、易行、无创的方法，但也有一些局限性和应用条件。

因此，在使用玻恩法时，应该注意其原理、优缺点和适用范围，以避免误差和误解。