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肺功能检查与血气分析 中国医科大学呼吸疾病研究所 苏新明 肺功能检查的主要项目 肺容积.（常规肺功能） *肺通气功能(包括小气道功能）（常规肺功能） 肺换气功能（气体分布、V/Q比例、*肺弥散功能） 呼吸动力 (肺顺应性、气道阻力） 运动肺功能 *血气分析 肺容积及其组成 Lung volume and their component 肺容积（Lung volume）：安静状态下，一次 呼吸所出现的呼吸气量的变化。潮气容积、补 吸气容积、补呼气容积、残气容积 肺容量(lung capacity)：由两个或两个以上基 础肺容积组成。 深吸气量、肺活量、功能残气 量、肺总量 肺容积及其组成 潮气容积 补 吸 气 容 积 补 呼 气 容 积 残气容积 RV 深 吸 气 量 功 能 残 气 量 残 气 肺 活 量 肺 总 量 平静呼吸基线 最大呼吸基线 Lung volume and their component TLC VC RV IRV ERV TV IC FRC 500ml 肺功能检查的主要项目 肺容积.（常规肺功能） *肺通气功能(包括小气道功能）（常规肺功能） 肺换气功能（气体分布、V/Q比例、*肺弥散功能） 呼吸动力 (肺顺应性、气道阻力） 运动肺功能 *血气分析 1、每分钟静息通气量( minute ventilation, MV/VE） -静息状态下每分钟出入肺的气体量 MV=TV 呼吸频率(RR) 正常值：男性 7 9 L/min 女性 5 8 L/min MV10L/min： 提示通气过度 MV 3L/min： 提示通气不足 肺通气功能测定的主要指标及意义 2、最大通气量（MVV)-以最快呼吸频率（50- 70次/分）和最大呼吸幅度（2/3肺活量） 呼吸1分钟取得的通气量 正常值：男性 1042.71 L/min 女性 82.5 2.17 L/min 实测 MVV值 %MVV= 100% 预计MVV值 意义：正常 MVV80%预计值，80%预计值提示 MVV 降低，见于阻塞性和限制性通气功能障碍 肺通气功能测定的主要指标及意义 MVV-MV 3、通气储量百分比= 100% MVV 是评价肺通气储备功能如何的指标，常作为外 科手术和劳动力鉴定时的重要参考指标 正常：95% 85% 可以手术 85-80% 呼吸储备功能较差，应慎重 80% 提示肺损伤较重，多不能手术 60-70% 为气急阈 肺通气功能测定的主要指标及意义 4、肺活量（ VC）-是反映肺容量变化的主要指标 测定方法： 正常值：男性 37004800 ml 女性 2500 4200 ml 实测 VC值 %VC= 100% 意义：正常 VC80%预计值， 预计VC值 若80%预计值，说明VC降低，提示有限制性通气功能障或重度 阻塞性通气功能障碍 肺通气功能测定的主要指标及意义 分期肺活量 一期肺活量 MVV实测值/预计值% 气速指数= VC实测值/预计值% 正常：气速指数为1 阻塞性通气功能障碍时1 限制性通气功能障碍时1 肺通气功能测定的主要指标及意义 5、用力肺活量（时间肺活量，FVC）-深吸气后以最大用 力、最快速度所能呼出的气体量 意义： FEV1.0是反映气道有无阻塞的最好指标，正常 FEV1.0 80%预计值， FEV1.0 /FVC%（一秒率） 70%。若FEV1.0 80%预计值 或FEV1.0 /FVC %70% ，说明气流受限，提示阻塞性通气功能障碍 气道阻塞程度：轻度 80-60%（80-70%） （ FEV1 ） 中度 60-40% （70-30%） 重度 40% （30%） 肺通气功能测定的主要指标及意义 肺通气功能测定的主要指标及意义 83% 96% 99% FVC曲线 Normal FVC 用药后FEV1.0值-用药前FEV1.0值 通气改善率= 100% （可逆性实验） 用药前FEV1.0值 改善率15%为阳性，15-24%为轻度可逆， 25-40%为中度可逆， 40%为重度可逆。 临床意义：*哮喘病人的诊断 *哮喘与肺气肿的鉴别 *治疗效果及预后的判断 肺通气功能测定的主要指标及意义 日内最高FEF-日内最低FEF PEF昼夜波动率 100% （可逆性实验） 1/2 (同日内最高FEF+最低PEF) PEF昼夜波动率20 %提示气道阻塞有可逆性有助 于支气管哮喘的诊断 支气管激发试验-有助于不典型哮喘的诊断 肺通气功能测定的主要指标及意义 6. 最大呼气中段流量（maximal mid-expiratory flow, MMEF, MMF） A B 4 2 3 1 0 (L) 0 1 2 4 34 (s) 意义：正常 70%预计值， 若70%预计 值，提示小气 道阻塞 肺通气功能测定的主要指标及意义 7、残气量（RV）-最大深呼气后肺内残留的气体量 RV RV %= 100% TLC 正常： RV %35%， 40%提示有阻塞性肺气肿 肺气肿程度： 轻度 36-45% 中度 46-55% 重度 56% 肺通气功能测定的主要指标及意义 8、小气道功能的测定-最大呼吸流量-容积曲线 （maximum expiratory flow-volume curve, MEFV, V-V曲线） 除V-V曲线外，小气道功能测定方法尚有闭合容积、频率依赖性肺顺应性 意义：正常时V50%、V25%均70%预计值，若 70%预计值，提示小气道功能障碍，能早期 发现小气道病变 小气道功能障碍程度：轻度 70-60% 中度 60-40% 重度 40% 肺通气功能测定的主要指标及意义 1007550250 0 2 3 4 肺 疾 病 正常 流 量 L/s Vmax 75% Vmax 50% Vmax 25% 流量-容积曲线（V-V曲线） 肺通气功能测定的主要指标及意义 不同疾病时的流量-容积曲线 肺功能检查的主要项目 肺容积.（常规肺功能） *肺通气功能(包括小气道功能）（常规肺功能） 肺换气功能（气体分布、V/Q比例、*肺弥散功能） 呼吸动力 (肺顺应性、气道阻力） 运动肺功能 *血气分析 弥散-气体分子通过肺泡膜（肺泡-毛细血管膜） 进行交换的过程 弥散量-肺泡膜两侧气体分压差为1mmHg时，每分 钟所透过的气体量。 测定原理：CO2的弥散能力为O2的21倍，故易出现 O2弥散障碍；CO的亲和力比O2大210倍，可 用CO弥散量代替O2弥散量 正常值： DLco =2025 ml/min/mmHg DLco 80%预计值 若DLco 80%预计值，提示弥散功能障碍 肺弥散功能的测定（DLco） 1、阻塞性通气功能障碍 特点：气流阻塞、气道阻力 、以呼气流速 为主 * FEV1.0 (FEV1.0/FVC) 80%预计值， *MVV 80%预计值 *气速指数1 *V50%、V25%均 70%预计值 * RV% 通气功能障碍类型及其特点 2、限制性通气功能障碍 特点：肺、胸廓受限引起，以肺容积 为主 * VC 80%预计值， *MVV 正常或 80%预计值 *气速指数1 * RV%正常或 通气功能障碍类型及其特点 3、混合性通气功能障碍 特点：呼气流速和肺容积均 * FEV1 (FEV1/FVC) 80%预计值 * VC 80%预计值， *V50%、V25%均 70%预计值 *MVV 80%预计值 通气功能障碍类型及其特点 正常限制性 阻塞性混合性 VC （80%） FEV1 （80%） 阻塞性 限制性 混合性 FEV1.0 N or MVV or N VC N or 气速指数 1 1 =1 通气功能障碍类型及其特点 肺功能检查的主要项目 肺容积.（常规肺功能） *肺通气功能(包括小气道功能）（常规肺功能） 肺换气功能（气体分布、V/Q比例、*肺弥散功能） 呼吸动力 (肺顺应性、气道阻力） 运动肺功能 *血气分析 1、PH值-是血液中氢离子浓度H+的负对数 HCO3- 24 (20) PH=PK+log =6.1+log =6.1+1.3=7.4(7.35-7.45) H2CO3 1.2 (1) . PaCO2=0.0340 (为CO2溶解系数) 意义： PH 是反映血液酸碱状态的主要指标， 7.35 为失代偿性酸中毒 7.45为失代偿性碱中毒 无酸碱失衡 7.35-7.45 见于3种情况: 代偿性酸碱失衡 复合性酸碱失衡 血气分析的主要指标及意义 2、血氧指标 （PaO2 、SaO2） (1) PaO2 -是血液中物理溶解的氧分子所产生的压力， 正常值：95100 mmHg, 随年龄增长而下降 或PaO2 =100-年龄0.335 mmHg 意义： 临床判断有无缺氧及缺程度的敏感指标 缺氧程度：轻 度 9560 mmHg 中 度 6040 mmHg 60 mmHg 呼衰 重 度 4030 mmHg 极重度 30mmHg 20mmHg时，细胞代谢停止 血气分析的主要指标及意义 2、血氧指标 （PaO2，SaO2） (2) SaO2 -指动脉血氧与Hb结合的程度，是单位Hb含 氧百分数，反映缺氧情况不如PaO2敏感。 正常值：95100%, SaO2 与PaO2的相关曲线称氧合解离曲线 。 血气分析的主要指标及意义 20406080100 20 40 60 80 100 陡直段 平坦段 PaO2(mmHg) SaO2(%)PaO2(mmHg) SaO2(%) 90 98 80 96 70 92 60 90 50 84 40 75 20 40 PH PaCO2 2,3-DPG 温度 曲线右移 Bohr效应 P50=26.6mmHg 3、动脉血二氧化碳分压（PaCO2） PaCO2 -是血液中物理溶解的CO2分子所产生的压力。 意义： 正常值：3555 mmHg PaCO235mmHg -过度通气 （1）判断肺泡通气情况 PaCO245mmHg-通气不足 （2）结合PaO2判断呼衰类型 型呼衰 PaO260mmHg， PaCO2 50mmHg 型呼衰 PaO260mmHg， PaCO2 50mmHg （3）判断有无呼吸性酸碱平衡失调（结合PH和其它指标） （4）判断代谢性酸碱平衡失调的代偿反应 血气分析的主要指标及意义 4、碳酸氢盐（HCO3-） HCO3- -是反映机体酸碱代谢状况的指标。 标准碱（SB） 正常：2227 mmol/L (平均 24) 包括 实际碱（AB= HCO3- ）-实际条件下测得的HCO3-含量 正常时：SB=AB 意义：（1）判断有无代谢性酸碱失衡 （2）判断呼吸性酸碱失衡的代偿反应 HCO3- 见于：代碱 HCO3- 见于：代酸 呼酸(代偿)（45 mmol/L） 呼碱(代偿) 血气分析的主要指标及意义 5、缓冲碱（buffer bass, BB） BB -是血液中一切具有缓冲作用的碱（负离子）的总和。 正常值：4555 mmol/L （平均 50 mmol/L ） 意义： BB 主要反映机体酸碱储备情况，不受 呼吸因素影响。 BB=2SB BB -代碱 BB -代酸 血气分析的主要指标及意义 6、剩余碱（bases excess, BE） BE -是指在标准状态下（38， PaCO2 40 mmHg, SaO2 100%)血液标本滴定至PH 7.40时所需要的 酸或碱量。需加酸者为正值，需加碱者为负值。 正常值：2.3 mmol/L 意义：是判断有无酸碱失衡（代谢性）的主要指 标之一 。 BE正值 -代碱 BE负值 -代酸 呼酸代偿 （15 mmol/L ） 呼碱代偿 血气分析的主要指标及意义 7、二氧化碳结合力（CO2-CP） CO2-CP -是静脉血标本在分离血浆后与正常人 （ PaCO2 40 mmHg, PaO2 100 mmHg)肺泡气平衡 ，测得血浆中HCO3-所含的CO2总量和溶解的 CO2的差值。 正常值：2231mmol/L(平均 27 mmol/L) 意义：反映体内碱储备情况，意义同 SB， 但敏感性不如HCO3- 。 血气分析的主要指标及意义 体内酸碱平衡调节系统 一、体液的化学缓冲系统（四对） NaHCO3 Na2HPO4 1、碳酸氢盐缓冲系 2、磷酸盐缓冲系 （30分即发生，2-4h完成） NaH2CO3 NaH2PO4 NA-蛋白质 KHbO2 3、血浆蛋白缓冲系 4、Hb缓冲系 H-蛋白质 HHbO2 二、细胞内、外液电解质交换 （24-48h细胞内外离子达到平衡） 2K+ 1Na+ 3H+ 细 胞 内 细 胞 外 酸中毒碱中毒 3H+ 2K+ 1Na+ 细 胞 外 细 胞 内 体内酸碱平衡调节系统 三、肺的调节 （作用快，3-6达高峰） 通过增加或减少呼吸排除CO2的方式调节HCO3-/H2CO3 比值, 尽量维持PH值在正常范围内。 四、肾的调节 （6-18h, 3-7天完成） 泌H+排酸 泌氨中和酸 再吸收HCO3- 1、呼吸性酸中毒（最常见） 机制：各种原因所致肺泡通气不足 CO2排除 PaCO2 急性呼酸: PaCO2 PH HCO3-正常或轻度 BE正值 （PaCO2每升高1mmHg， HCO3- 上升 0.07mmol/L，但最大 32） 血气特点 慢性呼酸: PaCO2 PH 或正常 HCO3- BE 正值 血 K+ （PaCO2每升高1mmHg， HCO3- 上升 0.35mmol/L，最大 45，BE15 ） 常见酸碱平衡失调的判定 2、呼吸性碱中毒 机制：肺泡过度通气 CO2排除 PaCO2 急性呼碱: PaCO2 PH HCO3-正常或轻度 BE负值 （PaCO2每下降1mmHg， HCO3- 下降 0.2mmol/L） 血气特点 慢性呼碱: PaCO2 PH 或正常 HCO3- BE 负值 血 K+ （PaCO2每下降1mmHg， HCO3- 下降0.5mmol/L） 常见酸碱平衡失调的判定 3、代谢性酸中毒 机制：缺氧、酮症、尿毒症、休克、长期腹泻 体内 非挥发性固定酸产生 排除 血气特点： 原发 HCO3- PH 或正常 PaCO2 正常或 BE负值 SB=AB CO2-CP 血 K+ 常见酸碱平衡失调的判定 4、呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒 机制：肺泡通气不足+体内非挥发性固定酸产生 排除 血气特点： PH PaCO2 HCO3- 或正常 BE负值 或正常 血 K+ 常见酸碱平衡失调的判定 5、呼吸性酸中毒合并代谢性碱中毒 常见原因： *病人长期低钾未及时补充 *大量用激素、利尿剂 排K+ 排Cl- *机械通气时CO2排除过快，肾脏尚未代偿 *呼酸时补充过多的碱性药物 血气特点： PH 或正常，Pa CO2 ， BE正值 (或15mmol/L) HCO3- 超过正常代偿能力 (或45mmol/L) 预计代偿公式：HCO3- =24 Pa CO2 0.355.58 常见酸碱平衡失调的判定 常见酸碱平衡失调的判定 酸碱失调类型 PH PaCO2 HCO3- BE 呼吸性酸中毒 N N 正值N 呼吸性碱中毒 N 负值 代谢性酸中毒 N N 负值 呼酸合并代酸 N 负值 呼酸合并代酸 N 正值 阴离子间隙（AG）=Na+（Cl- HCO3-）=8-16mmol/L AG30 肯定有代酸； 20-30 代酸可能性大 病 例 1 56岁男性，以咳嗽、咳痰伴喘反复发作20余年， 发热、咳黄痰3天为主诉入院。查体：口唇轻度发绀 ，桶状胸，双肺可闻及哮鸣音，右下肺闻及水泡音 。X线胸片示右下肺野大片状模糊影。肺功能检查结 果：FEV1.0%为51%，MVV占预计值67%，V50占 预计值43%，VC占预计值83%，RV%为46%。血 气分析示PaO2 55