1、第 85 章 呼吸功能监测 目 录 第 1节 肺功能的简单测定方法 一、基本监测方法 二、其他临床检查 三、呼吸功能的简易测定 第 2节 肺的容量与通气 一、肺的容量 二、肺的通气功能 第 3节 肺的换气功能 一、肺的弥散功能 二、肺的通气与血流比 第 4节 肺的呼吸动力功能 一、呼吸压力 二、顺应性 C 三、最大吸气力 (IF 或 MIP)和最大呼气力 (EF 或 MEP) 四、呼吸趋动力 五、压力时间乘积 六、气体流速 七、气道阻力 八、跨膈压 九、呼吸功 第 5节 血气 监测及临床意义 一、动脉血气分析 二、脉搏式氧饱和度仪 三、氧浓度监测 四、呼出气二氧化碳曲线图 第 6节 呼吸功能监
2、测的注意事项 第 85 章 呼吸功能监测 呼吸功能是人体生命功能之一。简单的说，呼吸过程就是给全身组织输送氧气，排出二氧化碳的过程，受呼吸影响最重要的器官是脑和心。但从自然界生物体的生命现象中发现 呼吸 却不是一个简单的转运过程。有生物学家作过试验，一个半径为 0.5cm的单细胞生物体如果仅仅靠氧气的 弥散 摄取氧，那么在其中心获得氧气所需的外界压力要高达 25 个大气压，氧分压必须高达 19000mmHg。因此，我们有理由相信，呼吸过程至少可分为两大部分。首先是气体的 输送 和弥散，包括经肺、胸腔的运动将氧气直接输入血液及二氧化碳经血液弥散排出的过程称为 外呼吸 ，其次是组织内部利用氧和排出
3、二氧化碳的细胞内交换过程称为内呼吸 ，一般说来，生理学家及临床医师着重的是前者。而后者多为生物学家所关注。 呼吸功能的监测项目非常繁多。从测定呼吸生理功能的性质来分有 肺容量 、 通气功能 、换气功能 、 小气道功能 、呼吸动力学等。以下介绍各种监测项目和名称，测定原理或方法及正常值供参考。 第 1 节 肺功能的简单测定方法 一、基本监测方法 主要包括各种物理检查方法，通过望诊、触诊、叩诊、听诊等可观察到呼吸功能的变化。 1 呼吸运动的观察：麻醉前检查病人胸廓的形态，有无扁平胸、桶状胸、佝偻病胸及由于脊柱病变引起的胸廓畸形等。观察胸廓与上腹部的活动情况，男性及儿童呼吸方式以膈肌运动为主，胸廓上
4、部及上腹部活动比较明显，形成所谓 腹式呼吸 。女性呼吸以肋间肌运动较为重要，形成所谓 胸式呼吸 。实际上这两种呼吸单独存在的机会很少。同时还应观察呼吸的频率和节律，呼吸周期中呼气相与吸气相的比率。必要时可配合触诊、叩诊进行检查。麻醉下则可观察 麻醉机呼吸囊的活动频率、幅度及节律来判断呼吸运动的变化。开胸手术时可直接观察肺的膨胀及膈肌活动情况。 2 呼吸音的监测：利用听诊器或食管听诊器，监听呼吸音的强度、音调、时相、性质的改变，可鉴别正常与病理呼吸音及其部位，如呼吸音的消失、减弱、增强；呼气延长、断续呼吸音、鼾音、哮鸣音、水泡音、捻发音、胸膜摩擦音等。如病人与麻醉机接通时，可经过气管内导管、回路
5、中的螺纹管、呼吸囊等进行监听。 3 呼吸状态的观察： (1) 呼吸困难 ：病人主观感觉为空气不足，表现为呼吸费力，严重时鼻翼煽动，张口呼吸，甚至辅 助呼吸肌亦参与呼吸运动。如上呼吸道部分梗阻时，吸气相出现胸骨上窝、锁骨上窝、肋间隙向内凹陷的三凹征，吸气时间延长，为 吸气性呼吸困难 。下呼吸道梗阻时，呼出气流不畅，呼气用力，呼气时间延长，出现 呼气性呼吸困难 。不论何种呼吸困难均可引起呼吸频率、深度、节律的异常。心源性呼吸困难出现端坐呼吸并有呼吸音的变化。 (2) 紫绀 ：是指血液中还原血红蛋白增多，使皮肤与粘膜等部位呈紫兰色的体征。也包括少数由于异常血红蛋白衍生物，如高铁血红蛋白或硫化血红蛋白
6、引起的皮肤粘膜紫绀现象。在皮肤菲薄、色素较少和毛细血管丰富的部位， 如口唇、鼻尖、颊部、耳廓、甲床等处，较易观察，变化也明显。手术麻醉时可观察手术区血液的颜色变化，但应注意由于出血过多、严重贫血 (Hb5g/dl)时可不表现紫绀。 (3) 咳嗽 、咳痰：是一种保护性反射，将呼吸道内的分泌物或异物，借咳嗽反射咳出体外。手术麻醉中由于呼吸道原有病变或其他因素对呼吸道的刺激，使分泌物增多，引起咳嗽和咳痰。麻醉前应了解病人呼吸道状况，如改变仰卧位为侧卧位或坐位时，可诱发咳嗽并有痰咳出，说明气管内有分泌物或有支气管炎存在。如作深呼吸或吸入冷空气时有刺激性咳嗽发生，说明气道的反应性增 强。这些病人围手术期
7、呼吸的并发症增多。麻醉过程如发生咳嗽、咳痰，应分析发生的原因，除病人呼吸系统病变外，还与麻醉过浅、吸入药物刺激、误吸、呼吸道出血、脱落的瘤块等异物刺激有关。如发生急性肺水肿，则有粉红色泡沫样痰咳出。 二、其他临床检查 1 痰液检查：包括每日的咳痰量、颜色、性状，以及必要的显微镜检查和细菌培养，可作为诊断某些疾病的的依据，以便在手术前采取相应的治疗措施，改善呼吸功能。对有大量咳痰、咳血的病人，手术又不能延迟，则应采取安全措施，如选用双腔气管导管，运转正常的吸引器，气管切开准备等，以防意外 发生。 2 呼吸系统的线检查：可以了解胸内病变部位、性质及严重程度，以及对肺、纵隔、气管的情况了解，如有无占
8、位病变、是否压迫了重要器官、气道有否梗阻移位等。为麻醉方法选择 (如气管或支气管插管 )，呼吸管理及防止呼吸系统并发症发生提供参考。 三、呼吸功能的简易测定 1 屏气试验 ：即俗称的“憋气”，先令病人深呼吸数次后，深吸一口气屏住呼吸，正常人可持续 30 秒钟以上，呼吸循环功能代偿差者，屏气时间少于 30 秒钟。 2 吹气试验 ：病人深吸气后，将手掌心对准病人的 口，让病人尽快将气呼出，如感觉吹出气体有力、流速快，且能在大约 3 秒钟内呼尽则肺功能正常。常用以下方法： (1) 火柴试验 ：将点燃的火柴置于病人口前一定距离，让病人用力将火柴吹灭。如不能在 15cm 距离将火吹灭，则可估计 时间肺活
9、量 1 秒率 60%， 1 秒量 1.6L， 最大通气量 50L/min。如距离为 7.5cm 时仍不能吹灭，估计最大通气量小于 40L/min。 (2) 蜡烛试验 ：与火柴试验相似，病人如能将 90cm以外点燃的蜡烛吹灭，估计呼吸功能基本正常，反之，则说明可能不正常。 (3) 呼吸时间测定：置听诊 器于病人的胸骨上窝，令病人尽力呼气，然后测定呼气时间，如果超过 7 秒，估计最大通气量小于 50L/min， 时间肺活量 1秒率低于 60%。 上述呼吸功能的监测方法不需要特殊的仪器设备，是临床上对呼吸系统疾病及其功能检查常用的基本方法，虽然对病人的肺功能仅是粗略了解，但方法简单、易行、直观，在临
10、床上仍有重要参考价值。某些危急情况中，它们还可能是最迅速、直接的判断指标，不容轻视。 第 2节 肺的容量与通气 传统的肺量计是水封筒计纹鼓式肺量计，有单筒和双筒式两种类型 (图 85-1)。可以测定各种 肺容量 (除余气量外 )、 时间肺活量 、 静息氧耗量 等。后来 ,又有 Wright 肺量计 (图 85-2)、Drager 肺量计等 , 可以测量 潮气量 、 静息通气量 、 最大通气量 、 肺活量 、 补呼气量 等。随着科学技术的进步，尤其是在生物医学工程领域里电子工程技术突飞猛进的发展，使临床上可更方便地定量地监测病人的肺功能。 一 肺的容量 肺容量 即肺内气体的容量，是肺在不同的膨胀
11、情况下肺内容积变化的一些参量。从根本上说，其变化遵循一定的规律，众多的肺容量参数变化可归为两大类。 (一 ) 基本肺容量 (Volume): 图 85-1 图 85-2 是指简单得再不能分割的基本肺容量 变化单位。除 解剖死腔量 (death volume,VD)外，还有四个基本肺容量，分别是： 1 潮气量 (tidal volume, VT):为平静呼吸时一次吸入或呼出的气量。平均值为男性600ml，女性 490ml。根据体重可以计算出 VT/kg，约为 10ml/kg。 2 补吸气量 (inspiratory reserve volume, IRV): 为平静吸气后 , 用力作最大吸气时所
12、能吸入的气量。平均值为男性 2.16L，女性 1.4L。 3 补呼气量 (expiratory reserve volume, ERV)：指在平静呼气后，用力作最大呼气时所能呼出的气量。平均值为男性 0.91L，女性 0.56L。 4 余气量 (residual volume, RV)：是指深呼气后不能呼出的肺内残余气体。残气量的测定可使用气体稀释法 (详见 FRC)。平均值为男性 1.53L，女性 1.02L。 (二 ) 复合肺容量 (Capacity)： 是指在基本肺容量的不同组合下形成的其他肺容量变化参数的描述。临床上常用的有四种，他们分别是： 1 深吸气量 (inspiratory c
13、apacity, IC)：平静呼气后 , 作最大吸气所能吸入 的气量，即潮气量与补吸气量之和。平均值为男性 2.66L， 1.90L。 2 肺活量 (vital capacity, VC)：最大吸气后 , 作最大呼气所能呼出的气量。即潮气量、补呼气量、补吸气量之和。平均值为男性 3.47L，女性 2.44L。还可以根据体重计算出公斤体重肺活量 (VC/kg)。按经验公式计算出 肺活量预计值 (VCP)， 测定值与预计值之比 (%VC)，正常偏差范围在 20%。 3 功能余气量 (functional residual capacity, FRC)：指平静吸气后存留于肺内的气量，即补呼气量 与余
14、气量之和。平均值男性为 2.33L，女性 1.58L。 临床上最常用氦 (He)稀释法来测量 FRC，是基于氦气不被吸收的物理性质。给吸入一定浓度的氦、氧混合气体，一般含氦气浓度 7%左右。呼吸数分钟后，待氦气在肺内分布均衡，根据如下计算公式计算。 He%s V = He%b (V+FRC) V (He%s-He%b) FRC = 残气量 RV = FRC - ERV He%b 其中 : He%s = 吸气前所配制混合气体的氦气浓度 . He%b = 呼吸数分钟达到平衡后的气体氦气浓度 . V = 肺容量计的容积 . FRC = 功能残气量 . RV = 余气量 由于功能余气量的存在，肺泡在每
15、次呼气末不至于完全萎陷，使肺毛细血管内的血液和待交换的气体之间存在着缓冲空间，这样，在一呼一吸的间歇期，血液与肺泡气之间仍有气体交换。肺泡气的氧分压不会在呼气末骤降，也不会在吸气末随新鲜空气的氧分压急剧上升，而是始终平衡在 109mmHg 左右，使气血交换能在相对衡定的环境中进行。 功能余气量的大小直接影响到肺内原有气体的交换速率，这可说明为何临床上在吸入麻醉诱导、恢复的过程中，患有肺气肿病人进入麻醉期或从麻醉中恢复均需更长时间的原因。 4 肺总量 (total lung capacity, TLC)：为深吸气后肺内所含的全部气量，即余气量、补呼气量、潮气量、补吸气量之和。平均值男性 5.02
16、L，女性 3.46L。还可以计算出余气量与肺总量之比 (RV/TLC)，健康年青人为 25 30%，老年人为 40%。 肺容量与年龄、性别、体表面积和测定时的 体位有关。肺容量的测定是静息通气功能测定的基本项目，其中潮气量和肺活量最常用。由于它只代表呼吸在某一阶段内的气量或容积，不能反映通气的动态变化，有一定的局限性。 二 肺的通气功能 肺通气 是指依靠呼吸运动将氧气吸入肺中，同时排出二氧化碳的过程，反映了肺呼吸生理的动态变化。事实上，单位时间肺内气量的变化以及肺内气体的分布，要比肺容量更有临床意义。最常用的监测项目如下： (一 ) 每分钟静息通气量 (V)：为潮气量 (VT)与每分钟呼吸频率
17、 (f)的乘积。平均值男性6.6L，女性 4.2L。 (二 ) 每分钟静息肺泡通气 量 (VA)：每分钟静息肺泡通气量即每分钟通气量减去死腔通气量。如将死腔通气量仅仅考虑为解剖死腔的缘故，那么，用公式表示为： VA = f (VT - VD) 一般认为成人的解剖死腔 (VD)约为 2ml/kg。但临床实践中，死腔通气并不仅仅由解剖死腔造成，往往还受肺泡腔内无效通气 (又称 肺泡死腔通气 )所影响，故生理死腔包括解剖死腔和肺泡死腔。如将每分通气量减去生理死腔量则为肺泡每分钟有效通气量，据国外统计， VA值为 4.2L/min 左右。根据 Bohr 公式可计算生理死腔量。 PaCO2 - PeCO
18、2 VD = VT PaCO2 - PiCO2 公式中： VD = 生理死腔 (无效腔量 ) VT = 潮气量 PaCO2 = 动脉血二氧化碳分压 PeCO2 = 呼出气二氧化碳分压 PiCO2 = 吸入气二氧化碳分压 正常人生理死腔量平均为男性 0.128L，女性 0.119L。与潮气量之比 (VD/VT)0.3。所以生理死腔、潮气量、呼吸频率是影响通气效率的重要因素，其次还和机体的代谢状态有关。通常以血中二氧化碳含量高低来确定通气适当与否，当 PaCO2高于正常值是低通气，反之 PaCO2低于正常值是通气过度的表现。 (三 ) 最大通气量 (MVV): 是指每分钟用力呼出和吸入的最大气量，
19、一般以测定 15 秒钟的最大通气量乘以 4得出，平均值男性为 104L，女性为 82.5L，是通气功能中较有价值的项目，主要用于估价通气储备功能。凡中枢病变，胸廓运动、呼吸道和肺组织异常的人均可引起 MVV的下降。临床中用 通气储备百 分比 (MVV/%)去衡量一个人的通气储备能力，其值由以下公式获得。 MVV - V MVV% = MVV 正常值为 93%以上，低于 86%为通气功能不佳，低于 70%为通气功能严重受损。身体虚弱或有严重心肺疾患者不宜进行这项检查。 (四 ) 时间肺活量 (TVC): 是描述用力呼出气量与时间相关的参数，主要反应支气管有无阻塞性呼吸，目前有取代最大通气量的趋势
20、，尤其适合体力衰弱不能接受最大通气量测 试者。测定方法为深吸气后以最快的速度作呼气，按时间顺序描绘出时间与容量关系的曲线，可以得到以下参数： 1 用力肺活量 (FVC)：是用力从 TLC 呼出的最大气量，一般比慢慢呼出的 VC值要小。这是因为用力呼气时某些气道可能关闭，限制了气体的排出。 2 时间最大呼气量 (FEVT)：为 1、 2、 3秒呼出气量的绝对值。正常 1 秒量 (FEV1)2.83L，2秒量 (FEV2)3.30L， 3 秒量 (FEV3)3.41L。因 FEV1 不受 FVC 的影响，常用于估价使用气管扩张剂后气道阻力下降的效应。 3 时间最大呼气率 (FEV%)：即呼出气占用
21、力肺活量的百分比。正常 1 秒率 (FEV1%)(76)， 2 秒率 (FEV2%) 89%， 3 秒率 (FEV3%)应达到 92%。在诊断气道梗阻方面，此项检查比FEVT 更敏感、适用。 4 最大呼气流速 (MEFR)：是测定 FVC 时自 200ml 至 1200ml 的速度，正常成人应300L/min。因为 MEFR 的测定部分依赖于肺容量，所以在体格小、肺容量低的人中 MEFR 值有可能小于 300L/min。其临床意义与 FEV1 类似，但因测定较复杂，所以较 FEV1 使用少。 5 最大呼气中期流速 (MMEF)：为 用力肺活量测定中从 25% 75%的那一段容量变化中的流速，使
22、用单位是 L/s。平均值男性为 3.36L/s，女性为 2.88L/s。 6 最大吸气流速 (MIFR)：是指自 FRC 位用力吸气至 TLC 位时，从 200ml 1200ml 时的吸气速度。有神经肌肉病变者、体力虚弱时和胸腔外气道梗阻者，其值降低。正常值 300L/min。 7 最大呼气流速容量曲线 ：是指在作用力呼气容量测定时，将每一刻呼气流速与其相关的容量在 XY 轴上绘出所得之曲线。如果这种测定延续至吸气期，那么曲线也和每一呼吸周期一样呈现环形 (图 85-3A)。 呼气初期约占呼气容积的 20%左右，是病人主动用力达到的最大流速期，用力愈大，流速愈大。此段流速与用力有关。而呼气其余
23、部分 (75%肺容量以下 )，随着肺容量逐渐减少，流速也相应减慢，它们取决于肺的弹性和周围小气道阻力的影响。因此，曲线的这一部分与病人用力无关。常表示肺实质或小气道病变，或两者兼有。这也是不同情况下流速容量曲线差异的原因 (图 85-3B)。 8 气速指数 ，对阻塞性或限制性通气功能障碍的鉴别有一定价值，气速指数 1 为 阻 塞性， 1 为限制性。其计算公式为： 最大通气量实测占预计植 % 气速指数 = - 肺活量实测占预计值 (五 ) 闭合容量 (CC)与 闭合气量 (CV)：呼气中小气道关闭时的肺容量称为闭合容量，而闭合容量减去余气量则为闭合气量。一般认为慢性阻塞性肺疾患的病人早期就有闭合
24、气量的变化，这项检查比其他测定更敏感 (图 85-4)。 小气道无软骨支持，其通畅程度取决于气道内外部的压力差 (跨壁压力 )及小气道周围组织的弹性拉力。正常人在直立位时，由于重力的影响，使胸膜腔内的压力不均衡，肺尖部胸图 85-3A 图 85-3B 膜腔内负压要大于肺底部。因此，呼气末肺尖部的跨肺压力比肺底部要高，接近余气量时，下垂部肺区的小气道趋于关闭，上部肺区仍开放。上下胸膜腔内压力差可达 7.5cmH2O。但在老年人或合并肺部疾患者，闭合容量可大于功能余气量，即使潮气呼吸时小气道也可发生闭合。 闭合容量的测定，最先由 Fowlew 提出，称为夹心法 (Sandwich Technic)
25、，又称一口气法。方法如下：先令测试者呼气至 RV 位，然后慢慢吸空气至 FRC 位，这部分空气 (包括存在于死腔内的空气 )先充满肺尖部。然后改吸纯氧至 TLC 位，这部分氧气主要分布在肺底部，冲淡那里的氮气浓度。此时呼气至 RV位，呼气期将即刻的氮气浓度和肺容量相应在 XY轴画图，曲线分为四期，氮气浓度明显升高时即为小气道闭合期，可得出 CC 值，减去 RV则为 CV 值。 另外也可以用一些惰性气体，如氦、氩、氙 133来进行测定，方法同上。 正常年轻人的闭合气量大约是肺活量的 10%，小气道闭合发生在功能余气量水平以下。随着年龄增加，可在达到功能余气量之前发生小气道闭合。 60 岁以上的人
26、或 45 岁以 上取卧位时，他们的闭合气量可达肺活量的 40%。一般临床常用闭合容量 /肺总量 %的比值，正常值为 12.7 0.5%。在气道病变中它的变化要早于闭合气量 /肺活量 %的变化。 (六 ) 通气的分布 : 呼吸时由于肺不同区域的阻力和顺应性不同，所以各部分的膨胀程度也不同，以致于通气不匀。即使在正常人，也是肺尖及肺门部张缩程度较小，而肺下部和边缘部较大。肺有病变时，如慢性支气管炎、肺气肿等，则气体分布明显不匀，引起无效腔量增加，导致低氧血症。一些严重情况下，即使每分通气量正常，亦可有二氧化碳潴留发生。通气分布异常常用的 测定方法有： 1 单次吸氧测定法 (SBO2)，在深吸一次纯
27、氧后作一次深呼气，测定呼出气 (750ml1250ml)中的氮气浓度，正常值 1.5%(青年人为 0.7% 0.3%，老年人为 1.8% 1.1%)。否则说明肺泡单位充盈与排空不同步，意味着肺通气不匀 (图 85-5)。 2 七分钟氮气洗出法 (SBN2)，指在正常潮气量通气下，呼吸纯氧 7 分钟后，再作最大呼气，此时经气道测定氮气浓度的峰值。由此可估价氮气的洗出率。正常值应小于 2%。如果有较多的肺单位时间常数延长，那么这些肺单位的潮气 量会明显降低，致使氮气浓度降低减慢。严重者要通气 20分钟后始可达到 2%(图 85-6)。 通常在中度非同质的气道狭窄病人中， SBO2 测试结果异常。如
28、是支气管痉挛或急、慢性支气管炎引起的肺气肿或哮喘，则 SBO2和 SBN2测试结果均异常。 通气功能的测定是呼吸监测的基本内容之一，其中以每分钟静息通气量、最大通气量、时间肺活量等项目比较常用，如有条件时可以测定闭合气量、气体分布等有关项目。通气功能需借助数种项目才能比较全面了解其损害程度，因此，要选用几种参数来相互印证。同时参考胸部 X 线和 物理检查，了解肺的通气分布和循环状态。 (七 ) 内源性呼气末正压 (PEEPi)：是指在呼气末期由于气体陷闭在肺泡内产生的压力，常见于两方面原因，一是由于机械通气参数调节不当，呼气时间过短。二是由于气道阻力及肺顺应性的改变，使呼气流速减慢，同时狭窄的
29、气道受压后容易陷闭而造成的。正常值小于图 85-4 图 85-5 图 85-6 3cmH2O。也是指导呼吸机使用指征中的参考参数之一 。 第 3节 肺的换气功能 换气系人体通过呼吸作功，肺泡将外界的氧弥散于肺毛细血管中，并把二氧化碳从血中弥散于肺泡，然后排出体外的过程。诸多因素如肺容量改变、通气 量减少、肺内气体分布不均、肺血流障碍、血液成分改变等，都可直接或间接地影响换气功能。肺的换气功能主要包括弥散功能和通气血流比。 一 肺的弥散功能 肺内气体弥散过程，可分为以下 3 个步骤：肺泡内气体弥散；气体通过肺泡壁毛细血管膜的弥散；气体与毛细血管内红细胞血红蛋白的结合。 根据物理学概念，肺弥散量实
30、际上是肺弥散阻力的倒数，即弥散阻力越大，弥散量越小。弥散阻力 指产生一个单位弥散量所需的压力差。如果 2 个或 2 个以上阻力串联时，其总阻力应为各阻力之和。肺弥散总阻力包括肺泡内阻力、肺泡毛细血管膜阻力与肺泡壁毛 细血管中红细胞内阻力三种。由于肺泡内阻力很小，可忽略不计，肺弥散总阻力可以下列公式表示： 1 1 1 = + DL DM VC 式中： DL肺弥散量； DM肺泡毛细血管膜弥散量； 二氧化碳 (或氧 )与血红蛋白反应速率； Vc肺毛细血管血容积。 临床上常用的测定方法有如下三种。 (一 ) 重复吸收试验：病人经过一分钟的运动，经密闭呼吸 20 秒钟空气，然后作一次最大呼气，测定呼出气
31、中氧和二氧化碳容积百分比。肺泡氧浓度男性为 8.62% 0.13%，女性为8.96% 0.14%；肺泡二氧化碳浓度男性为 8.33% 0.98%，女性为 7.83% 0.10%。当肺泡氧浓度小于 9.5%时，说明换气功能正常；超过 10.5%，说明换气功能减弱，包括通气不足、无效腔量增加、气体分布不均、弥散功能障碍、肺内分流等。 (二 ) 静息通气一分钟氧吸收量：可用肺量计描计出每分钟氧吸收量，正常值为 250300ml/min。如同时测定每分钟静息通气量，则可计算出氧吸收率，即静息通气时每升通气量中所吸收的氧气量，约为 46.8 7.1ml/min。氧吸收量和氧吸收率降低， 均表示换气功能降
32、低。 (三 ) 肺弥散量 (DL)：为最常用的一种测定肺弥散功能的参数，是指肺泡与肺泡毛细血管之间气体分压差为 1mmHg 时， 1 分钟内透过界面的气体量 (ml)，一般用一氧化碳来测量肺弥散量 (DLco)。静息状态下正常值为 26.5 32.9ml/mmHg/min。 每分钟一氧化碳吸收量 弥散量 肺泡一氧化碳分压 气体弥散量的大小与弥散面积、距离、时间、气体分子量及其在弥散介质中的溶解度有关。 Graham 定律认为在气体状态下弥散 率和气体密度的平方根呈反比。但在液体中，影响弥散的重要因素是气体在溶液中的溶解度 (指温度为 37 时， 1个大气压下， 1 毫升水中溶解的气体毫升数 )
33、，弥散量和溶解度呈正比。由此可以计算出二氧化碳弥散能力约为氧气的 21 倍。因此肺弥散功能发生障碍时，主要表现为缺氧。 二 肺的通气与血流比 （一） 通气血流比 (VA/Q)与 肺泡动脉血氧差 (A-aDO2) 正常人每分钟静息肺泡通气量约为 4L，肺血流量约为 5L，则通气血流比值正常为 0.8。如果肺泡通气量大于血流量 (比值升高 )，则等于无效腔量增加，可以用 Bohr 公式计算出来 。若血流量超过通气量 (比值下降 )，则产生肺内分流，可通过肺泡动脉血氧分压差 (A-aDO2)来测定。 A-aDO2可以通过公式计算出来，正常值在吸入空气时为 4 10mmHg(平均为 8mmHg，高限为
34、 25mmHg)，吸入纯氧时 (FiO2=1.0)为 25 75mmHg。 A-aDO2 增大则反映弥散或分流异常。此外，还可以测定吸气动脉血氧分压差 (I-aDO2)，与 A-aDO2意义相同，但容易测定。 呼吸指数 (RI)可以由 A-aDO2/PaO2计算出来，这些项目可以反映肺的氧合情况。 1 影响 VA/Q 的因素 (1)重力 正常人胸腔内压力从肺上部至下部递增，这是由肺重力关系所至。由于胸腔内负压与肺容积改变的关系呈“ S”形，即肺容积的改变在胸腔负压小时较负压大时明显，肺下区胸腔负压较肺上区小，因而在潮气量呼吸时肺下区通气量较上区为大。肺上下区通气量分别为 0.24 与 0.82
35、L min。 从肺血流方面讲，立位时肺血流量由上部至下部递增，分别为 0.07 与 1.29L min，较上面所讲到述肺上、下部通气量改变的差别更为明显，因此 VA Q 由肺上部至下部递减，分别为 3.3 与 0.63。 (2)吸入氧浓度 吸入氧浓度增高时，分流样效应随 之变小；反之，吸入氧浓度降低时，分流样效应就越趋明显。 (3)病理因素 气道阻力与血管阻力的病理因素，如慢性支气管炎、肺气肿、肺水肿与肺问质纤维化等，均可影响 VA Q 的比值。 2 VA/Q 对换气功能的影响 VA/Q 与肺泡单位氧分压 (PAO2)和二氧化碳分压 (PACO2)关系密切，因而影响换气功能，当 VA/Q 增大
36、致肺泡无效腔增大时， PAO2增高而 PACO2下降；反之，当 VA Q 减小形成强分流样效应时， PAO2下降而 PACO2增高。由于肺不同部位 VA/Q 不相同，故 PAO2 与 PACO2也不同，肺上部 VA/Q 最 高，故 PAO2最高而 PACO2最低，肺下部则恰恰相反。 病理情况下，缺氧和二氧化碳潴留都能引起通气和肺血流量的增加。由于二氧化碳解离曲线呈直线形，因此那些通气超过相应血流的肺泡部分 (即高 VA/Q 区 )可排除较多的二氧化碳，而氧的摄取则因氧解离曲线已处于平坦部分，虽然 PAO2有所增加而氧饱和度增加有限，因此高 VA/Q 区的肺泡可以代偿低 VA/Q 区的二氧化碳潴
37、留，而无助于纠正缺氧情况。因此，VA/Q 不均主要引起 PaO2下降，而对 PaCO2影响可能不大。 （二） 生理死腔（ VD）的测定 进入肺泡的气体，如由于某些肺泡无 血流灌注或灌注不足而不能进行正常的气体交换，就变成了死腔样通气，通常用生理死腔来代表无效的通气，假若每分钟通气量不变，生理死腔越大则肺泡通气量越小，肺泡通气量减小造成的后果为 PAO2减低与 PaCO2增高。 生理死腔占潮气量的比率可用 Bohr 公式计算： VD PaCO2 PeCO2 - = - VT PaCO2 式中： VD生理死腔量； VT潮气量； PaCO2动脉血二氧化碳分压； PeCO2呼出气二氧化碳分压。 临床上
38、常以生理死腔量与其占潮气量之比 (VD VT)作为判断指标。其正常值约为0.250.3。生理死腔是反映肺内通气与血流灌注比例是否正常的一项指标，有助于对一些肺部疾病严重程度的判断，生理死腔增大见于各种原因引起的肺血管床减少、肺血流量减少或肺血管栓塞，如呼吸衰竭、二氧化碳潴留、肺栓塞等， VD VT 可高达 0.60.7。 （三） 肺动静脉分流量 (QS)与 分流率 (即分流量 /心排血量， QS/QT) 使用特殊技术可计算分流率和分流量，计算公式如下： QS CcO2 - CaO2 = , QT CcO2 - CvO2 其中 CcO2代表肺泡毛细血管末端血内的氧含量， CaO2为动脉血氧含量，
39、 CvO2为混合静脉血氧含量。分流率正常值 7%。分流率与心排量的乘积即为分流量。 第 4 节 肺的呼吸动力功能 呼吸肌是呼吸运动的主要动力，呼吸动力的作用在于克服以下三方面的力：肺与胸廓的弹性回缩力。肺与胸廓运动产生的非弹性阻力，即肺与胸廓变形造成的摩擦力。通气过程中，气体在气道内流动的阻力。以上诸阻力越大，则呼吸越费力，因而产生气急和 呼吸困难的症状。同时最大通气量、时间肺活量、最大呼气或吸气气流速率等也可间接地反映呼吸动力学的变化情况，可供参考。如需进一步了解呼吸动力功能，可测定下列项目。 一、呼吸压力 (Pp) 由于呼吸肌的收缩和松弛，使胸腔容量发生改变，引起一系列压力变化，产生了呼吸
40、运动的动力。 （一）胸膜腔内压 由于肺组织弹力与胸廓弹力，两个相反方向力的作用结果，产生胸膜腔负压。在静息呼吸周期中，胸膜腔内压始终低于大气压，因而促使周围静脉血回流心脏，胸膜腔内压力正常 呼气时为 -3 -5mmHg，吸气时为 -5 -10mmHg。 （二） 肺泡压 是胸膜腔内压与肺组织弹力作用的结果。吸气时，胸内负压增加，超过肺组织弹力，则肺泡压成为负压，空气被吸人肺泡；呼气时，胸腔负压逐渐减少，当低于组织弹力时，肺泡压转为正压，大于大气压，肺内气体排出体外，故在呼吸周期中，肺泡压在大气压上下呈正负波动，吸气为负，呼气为正。 （三）气道内压 大气压与肺泡内压间出现压力差时即产生气道压力的变化。吸气时，肺泡压为负压，气道内压自呼吸道开口向肺泡递减；在呼气时则相反。平静呼气终末时，气道内压与大气压相等。 （四） 气道压 是扩 张或压缩呼吸道的压力，由气道内压与胸膜腔内压差决定，呼气时胸膜腔内负压减少，气道内外压差也随之减少，管口径缩小。临床上应用机械通气治疗可以增加呼吸压力，
