常规肺功能测定精讲.ppt

常规肺功能测定,浙江医院 钦光跃,概述（1）,肺功能是建立在临床生理学基础上的呼吸功能测定 肺功能,呼吸 防御 代谢 免疫,概述（2）,呼吸过程：呼吸系统、循环系统及血液密切配合完成 外呼吸：为肺功能研究对象 内呼吸,肺功能测定的目的（1）,探讨疾病的发病机制 了解胸部或胸外疾患引起的肺功能损害的性质和程度 协助疾病的诊断 胸部或胸外疾患治疗的疗效评估,肺功能测定的目的（2）,分娩或手术的安全性评价以及术后肺功能预测 指导疾病的康复 重症抢救的检测 劳动力鉴定,肺功能测定的内容,肺容量 通气功能 换气功能 通气动力机制 动脉血气分析,肺容量（1）,基础肺容积（basal lung volume） -不能再分割的容量 潮气量(tidal volume, VT) 补吸气量(inspiratory reserve volume, IRV) 补呼气量(expiratory reserve volume, ERV) 残气量(residal volume,RV),肺容量（2）,基础肺容积（basal lung volume） -可再分割的容量 深吸气量(inspiratory capacity, IC) 肺活量(vital capacity, VC) 功能残气量(functional residual capacity, FRC) 肺总量(total lung capacity,TLC),肺容量的测定方法,直接测量的参数 测量方法-肺量计,潮气量 补吸气量 补呼气量 深吸气量 肺活量,肺容量的测定方法,间接测量的参数 测量方法,残气量 功能残气量 肺总量,稀释平衡法 氮清洗法 体容积描记法,肺活量的测定方法,一期肺活量 深吸气末用力呼出的气量 分期肺活量 深吸气量与补呼气量的总和 临床应用 正常人-两者相同 阻塞性肺病-前者低于后者,肺容量测定的临床意义,影响肺容量的因素 年龄 性别 身高 体重 正常人肺容量值变异较大，变化超过20%时为异常,肺容量测定的临床意义,影响深吸气量因素 胸廓畸形 胸水 气胸 胸膜肥厚 肺纤维化 呼吸肌无力、体力衰竭,肺容量测定的临床意义,影响补呼气量的因素 肥胖 妊娠 腹水 巨大腹腔肿瘤,通气功能,分钟通气量 肺泡通气量 最大通气量 用力肺活量,通气功能-分钟静息通气量 （expiratory minute ventilation),测定方法 肺量计 开放通路通气测定法,分钟静息通气量的临床意义,是呼吸频率及静息潮气量乘积 与年龄、性别、身高、体重有关 正常人 婴儿 成人（经常参加体育活动者） 疾病时 限制性肺病患者 阻塞性肺病患者,通气功能-肺泡通气量,指每分钟进入呼吸性细支气管及肺泡的气量 解剖无效腔 生理无效腔 肺泡无效腔,通气功能-肺泡通气量 (alveolar ventilation),测定方法 肺泡气PCO2 = PaCO2 吸入气PCO2 =0 肺泡通气量=潮气量（1-死腔量/潮气量）呼吸频率,肺泡通气量的临床意义,肺泡通气量是真正有效的通气量 肺泡通气量降低的后果（PACO2 PAO2) 当分钟通气量不变时 深慢呼吸的肺泡通气量浅快呼吸时,通气功能-最大通气量 (maximal ventilatory volume),MVV=15秒内最大潮气量、最快呼吸频率的通气量 4 影响因素 肺容量 气道阻力 肺胸顺应性 呼吸肌力量,通气功能-最大通气量 (maximal ventilatory volume),阻塞性与限制性通气障碍的鉴别 气速指数 = 正常人=1 阻塞性通气障碍1 限制性通气障碍1,最大通气量占预计值百分比 肺活量占预计值百分比,通气功能-用力肺活量 (forced vital capacity),吸足气后用最大力量以最快速度所能呼出的最大气量,用力肺活量的临床意义,正常人-呼气通畅，图迹陡直 阻塞性-呼气困难，图迹平坦 正常人-FVC=VC 阻塞性-FVCVC FEV1/FVC FEV1 阻塞性 限制性 FEV1、PEF（可逆试验）,换气功能,弥散功能 吸入气分布 肺血流分布 通气和血流比例(V/Q),换气功能-弥散功能,弥散： 气体通过肺泡-毛细血管膜从高 分压向低分压运动的物理现象 弥散量：肺泡毛细血管膜两侧气体分压 差为1mmHg时每分钟通过的气 体量,换气功能-弥散功能,测定 测定O2弥散量有困难，常测定CO弥散量，再换算为O2弥散量 测定方法： 一口气法 重复呼吸法 稳态法,弥散功能的临床意义（1）,影响弥散量的因素 弥散面积、距离 肺气肿、纤维化、矽肺及肺水肿 肺血流量、血球压积和血红蛋白浓度 肺郁血、红细胞增多-弥散量 贫血 -弥散量 通气/血流比例失调弥散面积 弥散量,弥散功能的临床意义（1）,不同气体的弥散系数不同 1、弥散量与气体分子量平方根成反比， 与溶解度成正比 2、尽管CO2的分子量大于O2 ，但CO2溶解度明 显高于O2 ，故CO2的弥散量O2的弥散量(20倍) 弥散量与弥散膜两侧气体分压有关 FiO2 PAO2 弥散量增加,换气功能-吸入气分布 测定方法,一口气法 氮冲洗法 放射性气溶胶通气显象,换气功能-吸入气分布 测定方法,一口气法 吸纯氧到肺总量，缓慢呼气至残气位，测量呼出气容量和氮浓度 呼气相氮浓度上升的坡度反映吸气分布情况,换气功能-吸入气分布 测定方法,氮冲洗法 通过单向活瓣吸氧清洗肺泡中的氮气，7分钟时用力呼气，测定呼气末残余氮浓度。 当吸入气分布均匀，纯氧清洗肺泡中氮气比较彻底，呼出气中氮气浓度很低。,换气功能-吸入气分布 测定方法,放射性气溶胶通气显象 吸入放射性锝标记的气溶胶，由于气溶胶沉积到肺泡和气道，记录肺野各部分放射性即可显示吸入气分布情况。 意义： 正常人-存在吸入气分布不均匀 病理-气道阻力不同，肺组织顺应 性不同不均匀,换气功能-肺血流分布 测定方法,通过核素显象测定 经静脉注入锝标记锝巨聚颗粒人白蛋白，白蛋白可栓塞在肺毛细血管中，用照相机测定肺部不同部位核素锝放射性活性即可显示肺血流的分布,换气功能-肺血流分布 临床意义,正常人 受体位、重力的影响 疾病状态 肺毛细血管栓塞或血栓形成 肺气肿 肺栓塞 肺血流充盈缺损 无通气显象缺损,换气功能-通气和血流比例 测定方法,直接测量法： 6种不同溶解系数的气体与生理盐水平衡后静脉注入体内，测定动脉和呼出气种上述6种气体的含量，通过公式计算通气/血流比例 优点：较精确 缺点：操作复杂，仪器要求高，费时,换气功能-通气和血流比例 测定方法,间接测量法： 测定死腔和分流量 肺泡气PCO2 = PaCO2 吸入气PCO2 =0,换气功能-通气和血流比例 测定方法,间接测量法： 动静脉分流量的测定： 患者通过单向活瓣吸入纯氧20分钟，然 后测动脉血气，依据公式计算 动静脉分流量= 0.0031PA-aO2 (动脉-混合静脉血氧含量差)+ 0.0031 PA-aO2,换气功能-通气和血流比例 测定方法,间接测量法 动静脉分流量的测定： 肺泡氧分压=大气压-水蒸气分压-肺泡PCO2 PCO2可直接测定 动脉-混合静脉血氧含量差=5,换气功能-通气和血流比例 临床意义,有效的气体交换取决于通气与血流在数量上的协调 正常人 肺泡气流量 4L/min 肺血流量 5L/min 通气/血流比例=0.8 疾病状态 通气或血流单项指标异常时， 机体通过代偿调节，可基本 保持通气血流比例正常,通气和血流比例失调的代偿,疾病状态 气道阻塞或肺顺应性 局部通气不足 小血管收缩，毛细血管血流量降低,换气功能-通气和血流比例 失调的代偿的临床意义,疾病状态 通气/血流比例失调对动脉血气的影响 通气不足肺泡 低氧血症， PCO2潴留 通气过度肺泡 高氧血症，低PCO2 （通气过度肺泡的氧分压可提高，但肺毛细血管氧含量因Hb携带氧能力的限制增加不多，因此不能完全代替通气不足肺泡的低氧血症。而通气过度肺泡能代偿通气不足肺泡的高碳酸血症）,换气功能-通气和血流比例 失调的代偿的临床意义, 通气/血流比例失调主要影响动脉血氧 分压，对PCO2分压影响不大,换气功能-通气和血流比例 失调的代偿的临床意义,通气/血液(V/Q)比例失调典型病例 肺梗塞-局部血流阻塞， V/Q无穷大， 死腔 肺不张-局部气流阻塞， V/Q为零， 静脉血分流量,通气动力机制,通气动力机制又称呼吸动力机制 主要研究 肺通气的动力 肺通气的阻力 通气 外环境与肺泡之间的气体交 换需存在压力差 （呼吸中枢、神经传导、呼吸肌参与）,影响通气动力的疾病,呼吸中枢 脑炎、脑外伤、脑血管意 外、脑水肿、麻醉药过量 神经肌肉传导 膈神经损伤、运动神经原 病变、格林-巴利综合征 呼吸肌 重症肌无力、进行性肌营 养不良症、低钾血症,通气动力机制,呼吸中枢的反应性 高PCO2反应性 低氧反应性 呼吸肌功能的测定 最大口腔吸气压(MIP) 最大口腔呼气压(MEP) 经膈压,通气阻力,部位分类 气道阻力 肺组织阻力 胸廓阻力 物理特性分类 弹性阻力 肺顺应性 胸廓顺应性 呼吸系统总顺应性 非弹性阻力 粘性阻力 惯性阻力,弹性阻力,弹性阻力-吸气时必须克服的肺和胸廓容积变化所产生的弹性回缩力 可用顺应性表示 分类 肺顺应性 胸廓顺应性 呼吸系统总顺 应性,非弹性阻力,粘性阻力-维持气体一定流量所需的压力 包括:气道粘性阻力 肺组织粘性阻力 惯性阻力-引起气流加速度所克服的阻力,通气阻力,平静呼吸时的阻力 弹性阻力 非弹性阻力 惯性阻力 粘性阻力 100% 70% 0 30% 肺脏 气道 1/5 4/5,气道阻力（层流）,P= v 为气体粘度系数 l 为管道长度 为圆周率 r 为半径 v 为流速,气道阻力（涡流）, P= v2 K 为常数 为气体质量 l 为管道长度 为圆周率 r 为半径 v 为流速,涡流系数（RN）,RN= RN 2000形成涡流,弹性阻力,弹性阻力常用顺应性表示 顺应性是单位压力变化所引起的容量改变 肺顺应性=肺容量改变( V)/经肺压 经肺压是胸腔内压与肺泡内压之差 胸壁顺应性=肺容量改变( V)/经胸壁压 经胸壁压是胸腔内压与体表压之差 胸廓总顺应性=肺容量改变( V)/经胸廓压 经胸廓压=经肺压+经胸壁压,小气道阻力,小气道是指直径小于2mm的气道，小气道的口径虽然较小，但数量很多，因此总的截面积远大于大气道，故小气道的阻力只占总气道阻力的一小部分，用常规肺功能检查不易检出小气道阻塞。,动脉血气分析,为什么要测量动脉血气 不同部位动脉血气的结果是相同的，而不同部位静脉血气可以不同。 测量指标 pH PaO2 PaCO2 SaO2 CaO2 T-CO2 SB AB BB BE,动脉血氧含量 (arterial content of O2,CaO2),CaO2指每100ml血液中所携带的毫升数 包括物理溶解的氧和与血红蛋白结合的氧量 CaO2 =0.00315 PaO2 +1.39 SaO2 Hb 氧的溶解系数是指100ml血液中每1mmHg氧分压有0.00315ml物理溶解状态的氧 氧的溶解系数为0.00315,动脉血氧含量,氧气在血液中运输的主要形式 是与血红蛋白结合的氧 结合的氧量 与血红蛋白、SaCO2有关 1.39是1g血红蛋白在100% 氧饱和状态下所能结合氧的毫升数 实际测量血红蛋白结合氧能力为1.34ml/g 原因-变性血红蛋白的存在,动脉血氧含量,在SaCO2为95%，Hb为15.5%状态下 正常人动脉血红蛋白结合氧量为 1.34(ml/g) 95% 15.5g%=19.7ml/100ml 血氧含量为 19.7ml/100ml+0.3ml/100ml=20 ml/100ml,动脉血氧含量,在正常大气压下呼吸空气时物理溶解氧量(0.3ml)明显低于血红蛋白结合氧量是(19.7ml) 物理溶解氧量与血氧分压成正比 1个大气压 物理溶解氧量约0.3ml/100ml血 3个大气压 物理溶解氧量约6ml/100ml血 （可满足机体对氧要求）,动脉血氧分压,大气压=PN2+PO2+PCO2+P其他气体 氧分压为氧气所占的部分压力，即溶解状态的氧所占的压力 平原 正常值95100mmHg（年轻人） 高原 大气压 PaO2 ,动脉血氧分压,氧气在体内运输的途径 大气肺泡肺泡毛细血管左心和动 脉系统 组织、器官静脉 PA-aDO2受弥散、通气血流比例和静脉血分流的影响 正常人呼吸空气时PA-aDO2为515mmHg 病理情况下PA-aDO2可明显增加,动脉血氧分压,PaO2与吸入气氧分压、通气功能、换气功能及机体氧耗氧量有关 空气、肺泡、动脉血和混合静脉血氧和二氧化碳分压的比较（mmHg）,动脉血氧饱和度 (arterial saturation of Hb with O2,SaO2),是血红蛋白与氧结合的程度 即氧合血红蛋白占总血红蛋白的百分比 SaO2 =HbO2/(HbO2+Hb) 100% 正常值为9598%,血红蛋白氧离解曲线,影响因素 曲线右移 曲线左移 PaCO2 pH 体温 2,3-DPG ,血浆CO2总量 （total plasma CO2 content,T-CO2 ）,T-CO2 指存在于血浆的一切形式的CO2总量 包括 物理溶解的二氧化碳 与蛋白质氨基结合 HCO3- 、 CO32- 、 H2CO3 HCO3-是血浆中运输的主要形式，占95% 其次为物理溶解的CO2 H2CO3量为前者的1/800 CO32-含量极少，可忽略不计,血浆CO2总量,动脉血浆中各种形式CO2的含量(mmmol/L),动脉血CO2分压,CO2分压是血液中溶解状态的CO2所占的压力 排出途径 体内产生的CO2 右心 肺泡排出体外 VCO2恒定时，与肺泡通气量成反比 CO2的正常值、临床意义,经静脉血,肺血管,经呼气,血浆碳酸氢盐 (standard bicarbonate ,SB actual bicarbonate ,AB),SB-血液在37 、血红蛋白充分氧合及CO2 40mmHg条件下，血浆的HCO3-含量 去除呼吸因素影响，能反映代谢性酸碱平衡情况 正常值 2227mmHg 平均24mmHg,血浆碳酸氢盐,AB-在实际CO2 及血氧饱和度情况下，血浆所含的HCO3-含量 受呼吸、代谢因素的双重影响 正常值 2227mmHg 平均24mmHg,pH,pH是血液酸碱度的指标 pH=-lgH+ pH=6.1+ lg(HCO3-/0.03PCO2) 正常值 7.357.45 pH变化的临床意义,酸碱平衡调节的机制,细胞内外离子交换 血液的缓冲系统 肺脏、肾脏的调节,缓冲碱 (buffer base, BB),BB-是血液中具有缓冲能力的负离子的总和 正常值 4555mmol/L 全血缓冲碱的组成,碱剩余(buffer excess,BE),BE是在37 、血红蛋白充分氧合、CO2 40mmHg条件下，浆1升全血的pH滴定到7.40所需的酸或碱量 正常值 23mmol/L 能反映血液缓冲碱的变化，指导临床补酸或碱量 补酸（碱）mmol量=0.3 BE 体重(kg) 先补1/31/2，然后根据血气结果决定再次补充量,血气分析标本的采集和保存,消毒空针、肝素 穿刺部位消毒、采血、隔绝空气 动脉血的判断 填写申请单（注明各种治疗参数） T( )、Hb、FiO2、吸氧方法、呼吸机工作参数、酸碱使用情况 立即送检、否则低温保存,肺功能测定的临床应用,肺功能指标测量结果的影响因素 年龄、身高和性别 种族、职业、营养和生活环境 不同仪器 正确使用肺功能各指标预计值,肺功能测定的临床应用,通气功能障碍的分型 阻塞性 COPD、支气管哮喘 限制性 胸廓畸形、胸膜肥厚 弥漫性肺间质纤维化 混合性 支气管内膜结核+结核性胸膜炎 石棉肺+慢支肺气肿,肺功能测定的临床应用,肺功能测定的临床应用,肺功能测定的临床应用 换气功能障碍的原因,V/Q比例失调 死腔通气 静脉血掺杂 静脉血分流 肺血流通过无通气功能肺泡 弥散功能障碍,肺功能测定的临床应用 气道阻塞性改变的可逆性,测