肺功能和呼吸生理

1、中山医院呼吸病研究所中山医院呼吸病研究所 蔡映云蔡映云 l呼吸过程：是由呼吸系统、循环系呼吸过程：是由呼吸系统、循环系 l 统及血液密切配合完成统及血液密切配合完成 l外外 呼呼 吸：吸： 为肺呼吸为肺呼吸 l内内 呼呼 吸：吸： 组织细胞呼吸组织细胞呼吸 l肺容量肺容量 l通气功能通气功能 l换气功能换气功能 l通气动力机制通气动力机制 l动脉血气分析动脉血气分析 基础肺容积基础肺容积(basal lung volume) 不能再分割的容量不能再分割的容量 l潮气量潮气量(tidal volume，vt) l补吸气量补吸气量(inspiratory reserve volume，irv) l

2、补呼气量补呼气量(expiratory reserve volume，rv) l残气量残气量(residal volume，rv) 基础肺容量基础肺容量(basal lung capacity) 可再分割的容量可再分割的容量 l深吸气量深吸气量(inspiratory capacity，ic) l肺活量肺活量(vital capacity，vc) l功能残气量功能残气量(functional residual capacity， frc) l肺总量肺总量(total lung capacity，tlc) l影响肺容量的因素影响肺容量的因素 年龄年龄 性别性别 身高身高 体重体重 l根据年龄、性

3、别、身高、体重计算预计值，根据年龄、性别、身高、体重计算预计值， 测定值高于或低于预测值测定值高于或低于预测值20为异常为异常 l影响深吸气量因素影响深吸气量因素 胸廓畸形胸廓畸形 胸水胸水 气胸气胸 胸膜肥厚胸膜肥厚 肺纤维化肺纤维化 呼吸肌无力、体力衰竭呼吸肌无力、体力衰竭 l影响补呼气量因素影响补呼气量因素 肥胖肥胖 妊娠妊娠 腹水腹水 巨大腹腔肿瘤巨大腹腔肿瘤 残气和功能残气增高的原因残气和功能残气增高的原因 copd 哮喘哮喘 l分钟静息通气量分钟静息通气量(minute ventilation,ve) l肺泡通气量肺泡通气量(alveolar ventilation, va) l最

4、大通气量最大通气量(maximal voluntary ventilation,mvv) l用力肺活量用力肺活量(forced vilol capacity, fvc) l是静息呼吸频率及潮气量乘积是静息呼吸频率及潮气量乘积 l与年龄、性别、身高、体重有关与年龄、性别、身高、体重有关 l正常人正常人 婴儿浅而快婴儿浅而快 成人经常参加体育活动者深而慢成人经常参加体育活动者深而慢 l疾病时疾病时 限制性肺病患者浅而快限制性肺病患者浅而快 阻塞性肺病患者深而慢阻塞性肺病患者深而慢 指每分钟进入呼吸性细支气管及肺泡的气量指每分钟进入呼吸性细支气管及肺泡的气量 解剖无效腔解剖无效腔 生理无效腔生理无效

5、腔 肺泡无效腔肺泡无效腔 l肺泡通气量是真正有效的通气量肺泡通气量是真正有效的通气量 l肺泡通气量降低肺泡通气量降低的后果的后果paco2 + pao2 l当分钟通气量不变时当分钟通气量不变时 深慢呼吸的肺泡通气量深慢呼吸的肺泡通气量浅快呼吸时浅快呼吸时 lmvv=15秒内最大潮气量、最快呼吸频秒内最大潮气量、最快呼吸频 率的通气量率的通气量4 l影响因素影响因素 肺容量肺容量 气道阻力气道阻力 肺胸顺应性肺胸顺应性 呼吸肌力量呼吸肌力量 正常人正常人阻塞性阻塞性 限制性限制性 阻塞性与限制性通气障碍的鉴别阻塞性与限制性通气障碍的鉴别 最大通气量占预计值百分比最大通气量占预计值百分比 气速指数

6、气速指数= 肺活量占预计值百分比肺活量占预计值百分比 正常人正常人=1 阻塞性通气障碍阻塞性通气障碍1 l吸足气后用最大力量以最快速度所能呼出的最大气量吸足气后用最大力量以最快速度所能呼出的最大气量 volumea abfev1 bacfev2 c adfev3 d 0 s1 s2 s3 time 最大呼气中段流速最大呼气中段流速(mmef) 容量容量(升升) a mmef=ab/cd b c d时间时间(秒秒) 正常人呼气通畅，图迹陡直正常人呼气通畅，图迹陡直 阻塞性呼气困难，图迹平坦阻塞性呼气困难，图迹平坦 正常人正常人fvc=vc 阻塞性阻塞性fvco2的的弥散量（弥散量（20倍）倍）

7、弥散量与弥散膜两侧气体分压差有关弥散量与弥散膜两侧气体分压差有关 fio2pao2 弥散量增加弥散量增加 l通过核素显象测定。通过核素显象测定。 经静脉注入锝标记的巨聚颗粒人白蛋白，白蛋经静脉注入锝标记的巨聚颗粒人白蛋白，白蛋 白可栓塞在肺毛细血管中，用白可栓塞在肺毛细血管中，用照相机测定肺部照相机测定肺部 不同部位核素的放射性活性即可显示肺血流的分不同部位核素的放射性活性即可显示肺血流的分 布布 l正常人正常人受体位、重力的影响受体位、重力的影响 l疾病状态疾病状态肺气肿肺气肿 肺栓塞肺栓塞肺血流充盈缺损肺血流充盈缺损 通气显象无缺损通气显象无缺损 l间接测量法间接测量法 测定死腔和分流量测

8、定死腔和分流量 死腔死腔肺泡气肺泡气pco2混合呼出气混合呼出气pco2 潮气量潮气量肺泡气肺泡气pco2吸入气吸入气pco2 肺泡气肺泡气pco2= paco2 吸入气吸入气pco2=0 l间接测量法间接测量法 动静脉分流量的测定：动静脉分流量的测定： 患者通过单向活瓣吸入纯氧患者通过单向活瓣吸入纯氧20分钟，然后测分钟，然后测 动脉血气，依据公式计算动脉血气，依据公式计算 动静脉分流量动静脉分流量 0.0031pa-ao2 (动脉动脉-混合静脉血氧含量差混合静脉血氧含量差)0.0031 pa-ao2 l间接测量法间接测量法 动静脉分流量的测定：动静脉分流量的测定： 肺泡氧分压肺泡氧分压=

9、=大气压水蒸汽分压肺泡气大气压水蒸汽分压肺泡气pco2 pao2可直接测定可直接测定 动脉动脉-混合静脉血氧含量差混合静脉血氧含量差=5 有效的气体交换取决于通气与血流在数量上的协有效的气体交换取决于通气与血流在数量上的协 调调 正常人正常人 肺泡通气量肺泡通气量4l/min 肺血流量肺血流量5l/min 通气通气/血流比例血流比例=0.8 疾病状态疾病状态通气或血流单项指标异常时，通气或血流单项指标异常时， 机体通过代偿调节，可基本保持机体通过代偿调节，可基本保持 通气通气/血流比例正常血流比例正常 疾病状态疾病状态下下 气道阻塞或肺顺应性降低气道阻塞或肺顺应性降低, 使局部通使局部通 气不

10、足时，局部小血管收缩，毛细血管血气不足时，局部小血管收缩，毛细血管血 流量降低流量降低,可保持通气可保持通气/血流比例适当血流比例适当. 通气通气/ /血流比例失调对动脉血气的影响血流比例失调对动脉血气的影响 l 通气不足肺泡通气不足肺泡低氧血症，低氧血症，co2潴留潴留 l 通气过度肺泡通气过度肺泡高氧血症，低高氧血症，低co2 (通气过度肺泡的氧分压可提高，但肺毛细血管氧含量通气过度肺泡的氧分压可提高，但肺毛细血管氧含量 因因hb携带氧能力的限制增加不多，因此不能完全代偿携带氧能力的限制增加不多，因此不能完全代偿 通气不足肺泡的低氧血症。通气不足肺泡的低氧血症。 而通气过度肺泡能代偿通而通

11、气过度肺泡能代偿通 气不足肺泡的高碳酸血症气不足肺泡的高碳酸血症) l通气通气/血流比例失调主要影响动脉血氧血流比例失调主要影响动脉血氧 分压，对分压，对co2分压影响不大分压影响不大 l 通气通气/血流血流(v/q)比例失调典型病例比例失调典型病例 l 肺梗塞局部血流阻塞，肺梗塞局部血流阻塞，v/q无穷大，无穷大， 死腔死腔 l 肺不张局部气道阻塞，肺不张局部气道阻塞，v/q为零，为零， 静脉血分流量静脉血分流量 通气动力机制又称呼吸动力机制通气动力机制又称呼吸动力机制 主要研究主要研究肺通气的动力肺通气的动力 肺通气的阻力肺通气的阻力 通气通气 外环境与肺泡之间的气体交换外环境与肺泡之间的

12、气体交换 需产生肺泡和外环境之间的压力差需产生肺泡和外环境之间的压力差 由呼吸中枢、神经传导、呼吸肌和呼吸器由呼吸中枢、神经传导、呼吸肌和呼吸器 官参与官参与 l呼吸中枢呼吸中枢脑炎、脑外伤、脑血管意脑炎、脑外伤、脑血管意 外、脑水肿、麻醉药过量外、脑水肿、麻醉药过量 l神经肌肉传导神经肌肉传导膈神经损伤、运动神经原膈神经损伤、运动神经原 病变、格林巴利综合征病变、格林巴利综合征 l呼吸肌呼吸肌重症肌无力、进行性肌营重症肌无力、进行性肌营 养不良症、低钾血症养不良症、低钾血症 呼吸中枢的反应性呼吸中枢的反应性 高高co2反应性反应性 低氧反应性低氧反应性 呼吸肌功能的测定呼吸肌功能的测定 最大

13、口腔吸气压最大口腔吸气压(mip) 最大口腔呼气压最大口腔呼气压(mep) 经膈压经膈压 部位分类部位分类 气道阻力气道阻力 肺组织阻力肺组织阻力 胸廓阻力胸廓阻力 物理特性分类物理特性分类 弹性阻力弹性阻力 肺顺应性肺顺应性 胸廓顺应性胸廓顺应性 呼吸系统总顺应性呼吸系统总顺应性 非弹性阻力非弹性阻力 粘性阻力粘性阻力 惯性阻力惯性阻力 吸气时必须克服的肺和胸廓容积变化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所产生的弹性回缩力 可用顺应性表示可用顺应性表示 顺应性是单位压力变化所引起的容量改变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肺顺应性肺容量改变(v)/经肺压

14、经肺压 经肺压是胸腔内压与肺泡内压之差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胸壁顺应性肺容量改变(v)/经胸壁压经胸壁压 经胸壁压是胸腔内压与体表压之差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胸廓总顺应性肺容量改变(v)/经胸廓压经胸廓压 经胸廓压经肺压经胸壁压经胸廓压经肺压经胸壁压 粘性阻力粘性阻力维持气体流动所需克服阻力维持气体流动所需克服阻力 包括包括:气道粘性阻力气道粘性阻力 肺组织粘性阻力肺组织粘性阻力 惯性阻力惯性阻力引起气流加速度所克服的阻力引起气流加速度所克服的阻力 平静呼吸时的阻力平静呼吸时的阻力 弹性阻力弹性阻力 非弹性阻力非弹性阻力 惯性阻力惯性阻力粘性阻力粘性阻力 100 70 0 30 肺脏肺脏 气道气道 1/5 4/5 肺功能指标测量结果的影响因素肺功能指标测量结果的影响因素 年龄、身高和性别年龄、身高和性别 种族、职业、营养和生活环境种族、职业、营养和生活环境 不同的仪器不同的仪器 通气功能障碍的分型通气功能障碍的分型 阻塞性阻塞性copd、支气管哮喘、支气管哮喘 限制性限制性胸廓畸形、胸膜肥厚胸廓畸形、胸膜肥厚 弥漫性肺间质纤维