儿童肺功能系列指南(二)：肺容积和通气功能(完整版)

儿童肺功能系列指南(二)：肺容积和通气功能（完整版）

肺通气功能检查又称肺量计检测，是肺功能检查中最常用的一种方式。肺量计一般分为2种[1,2,3,4]，一种是容积型，一种是流量型。前一种也称之为直接描记法，后一种又称之为间接描记法，其通过开放的管路可同步测定流量和容积(流量对时间的积分为容积)。因流量型体积小，操作简便，故为目前常用。在讨论通气功能前，先讨论肺容积。

1 肺容积

肺容积反映的是肺内气体量的多少，在呼吸周期中，其大小随胸廓的扩张、收缩及呼吸肌肉的运动而改变，其变化幅度主要与呼吸深度有关。肺容积是肺通气和换气功能的基础，容积的减少将导致患儿所需通气量的减少，影响呼吸功能。

肺容积(图1)主要包括4种基础肺容积(lung volume)[3]及4种基础肺容量。基础肺容积：(1)潮气容积(VT)指平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量；(2)补吸气容积(IRV)，平静吸气后再用力吸入的最大气量；(3)补呼气容积(ERV)，平静呼气后再用力呼出的最大气量；(4)残气容积(RV)，补呼气后肺内不能呼出的残留气量。

图1

肺容积

Figure 1

Lung capacity

由2个或2个以上的基础肺容积组成基础肺容量，包括：(1)深吸气量(IC)，指平静呼气后所能吸入的最大气量(VT＋IRV)；(2)肺活量，最大吸气后所能呼出的最大气量(IC＋ERV或VT＋IRV＋ERV)，若不讲求速度的称为慢肺活量(又称最大肺活量，VCmax)，而用力快速呼气所得的肺活量称之为用力肺活量(FVC)或时间肺活量，正常情况下二者相等，有阻塞性通气功能障碍时(尤其存在气体陷闭时)前者大于后者；(3)功能残气量(FRC)，指平静呼气后肺内所含气量(ERV＋RV)；(4)肺总量(TLC)指深吸气后肺内

所含有的总气量(肺活量＋RV)

通过肺量计所测的肺容积不包括RV，由此也不包含与之相关的FRC 和TLC。RV需体积描记法或气体稀释法进行测定。对不能配合肺功能检查的患者，肺容积也可通过放射影像或肺核素检测来估算[5]，但在儿童中很少应用。

肺容积与身高、体质量、年龄、性别、体位、平时的运动情况等有关。根据是否能直接用肺量计检测到，又分为直接测定的肺容积(VT、IRV、IC、ERV、肺活量)和间接测定的肺容积[6]，在此重点讨论可直接测定的肺容积。

1.1 VT

VT与呼吸频率决定了每分钟通气量(MV)，为保证儿童正常的通气量，年龄小的儿童，VT小，所以其呼吸频率就高。限制性病变患者由于VT偏小，故呼吸频率也偏快。严格地说，吸气和呼气的VT并不完全相等。若

以正常呼吸商为0.8来计算，机体氧摄取量稍大于二氧化碳排出量，故吸入量应稍多于呼出量，但这种差异与MV相比可以忽略不计。VT与年龄、性别、身高、体质量、平时的运动情况等有关。有学者认为VT约75%源于膈肌的运动。

1.2 IRV与IC

IRV和VT构成IC，其与吸气肌力量大小、呼吸道的管径、阻力、胸和肺的弹性等均有关系，IC是肺活量的主要构成部分，约占肺活量的75%[6]，也是构成最大通气量的主要部分。IC降低往往提示有限制性通气功能障碍。若最大通气量减低，而IC正常，可能与体质衰弱使呼吸肌无力有关，待体力恢复后，其最大通气量会增加[7]。

1.3 ERV

ERV的大小主要与呼气肌和腹肌的力量有关。健康人变异较大，一般占肺活量的1/3[6]，与体位关系明显。不同体位的测定，如立位和坐位会对其有一定影响。阻塞明显及肥胖的患者，ERV会下降。

1.4 肺活量

VT、IRV和ERV共同构成肺活量，是肺最大扩张和收缩的幅度，其与性别、年龄、身高、体质量、胸廓和肺的弹性、呼吸肌肌力、气道阻力等因素均有关系，个体差异较大。

肺活量又分成："慢"肺活量(VCmax)和"快"肺活量(FVC)，正常情况下二者相等，有阻塞性通气功能障碍时(尤其存在气体陷闭时)前者大于后者；若再细分，又可分为吸气肺活量(IVC)、呼气肺活量(EVC)、分次肺活量等。

EVC[5]：受试者从TLC位开始，呼气至RV位所能呼出的气量。IVC：

患儿从RV位开始，深吸气至TLC位所能吸入的气量(图2B)。分次肺活量：将分别测定的IC和ERV相加称为分次肺活量(图2C)。

图2

各种类型肺活量[1]

Figure 2

Various types of lung capacity

引起肺活量降低的常见疾病有：肺实质病变，如肺不张、肺实变、肺叶切除等；肺间质疾病，如肺纤维化、支气管肺发育不良等。严重的气道阻塞性疾病也会引起肺容量的下降、还有胸廓扩张受限的疾病，如儿童中较多见的鸡胸、漏斗胸等，或肺扩张受限的疾病，如胸膜疾病、气胸、胸腔积液以及神经肌肉疾病等。

肺容积异常的分级标准：实测值/预计值：≥80%，正常；60%～79%，轻度下降；40%～59%，中度下降；≤39%，重度下降[3,8]。肺容积的检测要求患儿按技术员的要求分别测量平静时的VT及慢呼吸时的IRV、ERV，以达到最佳的检测结果。

检测时的要求(如环境、检测前准备、校准等)与肺通气检测相似。

2 肺通气功能

肺的主要功能就是通气和换气。通过肺量计检测的就是通气功能。换气功能主要依据肺弥散功能检测。

肺通气是肺与外界环境之间的气体交换过程，需要动力克服阻力，肺泡与外界环境的压力差是肺通气的直接动力，呼吸肌的舒张收缩运动是肺通气的原动力。通气功能测定为肺功能测定的最基本内容，也是一系列肺功能检查中的初始项目[8]。

2.1 检测

2.1.1 肺功能室的要求

宽敞、通风，保持相对稳定的温度、湿度，具备消毒条件。一般推荐理想室内温度：18～24 ℃，理想湿度：50%～70%[9]。同时肺功能室须备有急救措施和物品：吸氧、雾化吸入、药品等以防万一，如哮喘急性发作等情况。

2.1.2 校准

每天开机后首先进行校准。

2.1.2.1 环境温度、湿度、大气压的校准

气体容积易受环境温度、湿度、大气压力等因素的影响而变化，故肺通气功能检查时需将测试环境校准为生理条件，即达到BTPS(body temperature and pressure saturated)状态，即正常体温(37 ℃)、标准大气压(760 mmHg，1 mmHg＝0.133 kPa)、饱和水蒸气的状态。

2.1.2.2 容积、流量的校准

在环境校准的同时，还需进行容积校正。年长儿童用1～3 L的定标筒，婴幼儿用100 mL的定标筒，容积误差应小于±3%。若能用定标筒做不同流量的线性验证(L/s)(0.5～1.5，1.5～5.0，5.0～12.0)将更加准确。

2.1.3 检测前患儿的准备