生理学┃肺通气功能的评价

生理学┃肺通气功能的评价

生理学· 呼吸

第一节肺通气

二、肺通气功能的评价

肺通气过程受呼吸肌的收缩活动、肺和胸廓的弹性特征以及气道阻力等多种因素的影响。呼吸肌麻痹、肺和胸廓的弹性变化，以及气胸等可引起肺的扩张受限，发生限制性通气不足（restrictive hypoventilation）；而支气管平滑肌痉挛、气道内异物、气管和支气管等黏膜腺体分泌过多，以及气道外肿瘤压迫引起气道口径减小或呼吸道阻塞时，则可出现阻塞性通气不足（obstructive hypoventilation）。对患者肺通气功能的测定不仅可明确是否存在肺通气功能障碍及其障碍程度，还能鉴别肺通气功能降低的类型。

（一）肺容积和肺容量

在呼吸运动中，吸入和呼出的气体容积可以用肺量计（肺功能仪）加以测量和记录。肺容积和肺容量是评价肺通气功能的基础。

1、肺容积：不同状态下肺所能容纳的气体量称为肺容积（pulmonary volume），随呼吸运动而变化。通常肺容积可分为潮气量、补吸气量、补呼气量和余气量（图5-6），它们互不重叠，全部相加后等于肺总量。

（1）潮气量：每次呼吸时吸入或呼出的气体量称为潮气量（tidal volume，TV），因呼吸交替似潮水涨落而得其名。正常成年人平静呼吸时的潮气量为400～600ml。运动时，潮气量增大，最大可达肺活量大小。潮气量的大小决定于呼吸肌收缩的强度、胸和肺的机械特性以及机体的代谢水平。

（2）补吸气量或吸气储备量：平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的气体量称为补吸气量（inspiratory reserve volume，IRV）。正常成年人的补吸气量为1500～2000ml。补吸气量反映吸气的储备量。

（3）补呼气量或呼气储备量：平静呼气末，再尽力呼气所能呼出

的气体量称为补呼气量（expiratory reserve volume，ERV）。正常成年人的补呼气量为900～1200ml。补呼气量反映呼气的储备量。

（4）余气量：最大呼气末尚存留于肺内不能呼出的气体量称为余气量（residual volume，RV）。正常成年人的余气量为1000～1500ml。余气量的存在是由于在最大呼气末，细支气管特别是呼吸性细支气管关闭所致；胸廓向外的弹性回位力也使肺不可能回缩至其自然容积。余气量的存在可避免肺泡在低肺容积条件下的塌陷。若肺泡塌陷，则需要极大的跨肺压才能实现肺泡的再扩张。支气管哮喘和肺气肿患者因呼气困难而使余气量增加。

2、肺容量：肺容积中两项或两项以上的联合气体量称为肺容量（pulmonary capacity）。肺容量包括深吸气量、功能余气量、肺活量和肺总量（见图5-6）。

（1）深吸气量：从平静呼气末做最大吸气时所能吸入的气体量为深吸气量（inspiratory capacity，IC）。它是潮气量与补吸气量之和，是衡量最大通气潜力的指标之一。胸廓、胸膜、肺组织和呼吸肌等发生病变时，均可使深吸气量减少而最大通气潜力降低。

（2）功能余气量：平静呼气末尚存留于肺内的气体量称为功能余气量（functional residual capacity，FRC）。功能余气量等于余气量与补呼气量之和，正常成年人约2500ml。肺气肿患者的功能余气量增多，而肺实质病变患者的功能余气量则减小。功能余气量的生理意义是缓冲呼吸过程中肺泡气氧分压（PO2）和二氧化碳分压（PCO2）的变化幅度。由于功能余气量的稀释作用，吸气时，肺内PO2不致突然升得太高，PCO2不致降得太低；呼气时，则PO2不会降得太低，PCO2不会升得太高。这样，肺泡气和动脉血PO2和PCO2就不会随呼吸而发生大幅度波动，从而有利于肺换气。

（3）肺活量、用力肺活量和用力呼气量：尽力吸气后，从肺内所能呼出的最大气体量称为肺活量（vital capacity，VC）。肺活量是潮气量、补吸气量与补呼气量之和。肺活量有较大的个体差异，与身材大小、性别、年龄、体位、呼吸肌强弱等因素有关，正常成年男性的肺活量平均约为3500ml，女性约为2500ml。肺活量测定方法简单，重复性好，可反映一次通气的最大能力，是肺功能测定的常用指标。

由于测定肺活量时不限制呼气的时间，在某些肺组织弹性降低或呼吸道狭窄的患者，虽然通气功能已经受损，但是如果延长呼气时间，所测得的肺活量仍可正常。因此，肺活量难以充分反映肺组织的弹性状态和气道通畅程度等变化，即不能充分反映肺通气功能的状况。用力肺活量和用力呼气量能更好地反映肺通气功能。用力肺活量（forced vital capacity，FVC）是指一次最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气体量。正常时，用力肺活量略小于在没有时间限制条件下测得的肺活量；但在气道阻力增高时，用力肺活量却低于肺活量。用力呼气量（forced expiratory volume，FEV）是指一次最大吸气后尽力尽快呼气，在一定时间内所能呼出的气体量，为排除背景肺容量的影响，通常以第1、2、3秒末的FEV所占FVC的百分数来表示。正常人的FEV1/FVC、FEV2/FVC和FEV3/FVC分别约为83%、96%和99%，其中以FEV1/FVC的价值最大，在临床上鉴别阻塞性肺疾病和限制性肺疾病中具有重要意义。在哮喘等阻塞性肺疾病患者，FEV1的降低比FVC更明显，因而FEV1/FVC变小，要呼出相当于FVC

的气体量往往需要较长的时间，此外还显示余气量增大；而在肺纤维化等限制性肺疾病患者，FEV1和FVC均下降，但FEV1/FVC仍可基本正常，此外还显示余气量减少（图5-7）（见网络增值服务）。

（4）肺总量：如前述，肺总量（total lung capacity，TLC）是指肺所能容纳的最大气体量，等于肺活量与余气量之和，其大小可因性别、年龄、身材、运动锻炼情况和体位改变而异，成年男性平均约5000ml，女性约3500ml。在限制性通气不足时肺总量降低。

3、功能余气量的测定：在临床肺功能测定中，通过肺量计或气流仪可以测得肺容积和肺容量中的大部分指标，但是无法测得RV，所以也不能测得FRC和TLC，因此必须用其他方法间接测得，如氦稀释法。氦气扩散迅速，不被吸收，易于测定。被试者经一密闭系统重复呼吸容器内的气体（含已知浓度的氦），从氦气被肺内气体稀释的程度可以算得FRC。一旦FRC被确定，便能很容易获得RV和TLC。

（二）肺通气量和肺泡通气量

1、肺通气量：每分钟吸入或呼出的气体总量称为肺通气量（pulmonary ventilation），等于潮气量与呼吸频率的乘积。正常成年人平静呼吸时，潮气量为500ml，呼吸频率为12～18次/分，则肺通气量为6～9L/min。肺通气量随性别、年龄、身材和活动量的不同