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肺通气(pulmonary ventilation)(呼吸道,呼吸运动,肺内压,胸膜腔内压,肺泡表面活性物质,基本肺容积)
来源:医学全在线 更新:2007/8/25 字体:

 

  三、基本肺容积和肺容量

  了解肺通气量的简单方法是用肺量计记录进出肺的气量。图5-6示呼吸时肺容量变化的曲张。

  (一)基本肺容积

  图5-6左侧示肺的四种基本容积,它们互不重叠,全部相加等于肺的最大容量。

  1.潮气量 每次呼吸时吸入或呼出的气量为潮气量(tidal volume,TV)。平静呼吸时,潮气量为400-600ml,一般以500ml 计算。运动时,潮气量将增大。

  2.补吸气量或吸气贮备 平静吸气末,再尽力吸气所能吸入的气量为补吸气量(inspiratory reserve volume,IRV),正常成年人约为1500-200ml。

  3.补呼气量或呼气贮备量 平静呼气末,再尽力呼气所能呼出的气量为补呼气量(espiratory reserve volume,ERV),正常成年人约为900-1200ml。

  4.余气量或残气量 最大呼气末尚存留于肺中不能再呼出的气量为余气量(res idual volume,RV)。只能用间接方法测定,正常成人约为1000-1500ml。支气管哮喘和肺气肿患者,余气量增加。目前认为余气量是由于最大呼气之末,细支气管,特别是呼吸性细支气管关闭所致。

  (二)肺容量

  是基本肺容积中两项或两项以上的联合气量(图5-5右)。

  1.深吸气量 从平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量为深吸气量(inspiratory capacity),它也是潮气量和补吸气量之和,是衡量最大通气潜力的一个重要指示。胸廓、胸膜、肺组织和呼吸肌等的病变,可使深吸气量减少而降低最大通气潜力。

  2.功能余气量 平静呼气末尚存留于肺内的气量为功能余气量(functional residual capacity,FRC),是余气量和补呼气量之和。正常成年人约为2500ml,肺气肿患者的功能余气量增加,肺实质性病变时减小。功能余气量的生理意义是缓冲呼吸过程中肺泡气氧和二氧化碳分压(PO2和PCO2)的过度变化。由于功能余气量的稀释作用,吸气时,肺内PO2不至突然升得太高,PCO2不致降得太低;呼气时,肺内PO2则不会降得太低,PCO2不致升得太高。这样,肺泡气和动脉血液的PO2和PCO2就不会随呼吸而发生大幅度的波动,以处于气体交换。

 

图5-6 基本肺容积和肺容量图解

  3.肺活量和时间肺活量 最大吸气后,从肺内所能呼出的最大气量称作肺活(vital capacity,VC),是潮气量、补吸气量和补呼气量之和。肺活量有较大的个体差异,与身材大小、性别、年龄、呼吸肌强弱等有关。正常成年男性平均约为3500ml,女性为2500ml。

  肺活是反映了肺一次通气的最大能力,在一定程度上可作为肺通气功能的指标。但由于测定肺活量时不限制呼气的时间,所以不能充分反映肺组织的弹性状态和气道的通畅程度,即通气功能的好坏。例如,某些病人肺组织弹性降低或呼吸道狭窄,通气功能已经受到损害,但是如果延长呼气时间,所测得的肺活量是正常的。因此,提出时间肺活量(timed vital capacity),也称用力呼气量的概念,用来反映一定时间内所能呼出的气量。时间肺活量为单位时间内呼出的气量占肺活量的百分数。测定时,让受试者先作一次深吸气,然后以最快的速度呼出气体,同时分别测量第1、2、3s末呼出的气量,计算其所占肺活量的百分数,分别称为第1、2、3s的时间肺活量(图5-7),正常人各为83%、96%和99%肺活量。时间肺活量是一种动态指标,不仅反映肺活量容量的大小,而且反映了呼吸所遇阻力的变化,所以是评论肺通气功能的较好指标。阻塞性肺疾病患者往往需要5-6秒或更长的时间才能呼出全部肺活量。

图5-7 时间肺活量

A:正常时间肺活量 B:气道狭窄时的时间肺活量

  4.肺总量 肺所能容纳的最大气量为肺总量(total lung capacity,TLC),是肺活量和余气量之和。其值因性别、年龄、身材、运动锻炼情况和体位而异。成年男性平均为5000ml,女性3500ml。

  四、肺通气量

  (一)每分通气量

  每分通气量(minute ventilation volume)是指每分钟进或出肺的气体总量,等于呼吸频率乘潮气量。平静呼吸时,正常成年人呼吸频率每分12-18次,潮气量500ml,则每分通气量6-9L。每分通气量随性别、年龄、身材和活动量不同而有差异。为便于比较,最好在基础条件下测定,并以每平方米体表面积为单位来计算。

  劳动和运动时,每分通气量增大。尽力作深快呼吸时,每分钟所能吸入或呼出的最大气量为最大通气量。它反映单位时间内充分发挥全部通气量,是估计一个人能进行多大运动量的生理指标之一。测定时,一般只测量10s或15s最深最快的呼出或吸入量,再换算成每分钟的,即为最大通气量。最大通气量一般可达70-120L。比较平静呼吸时的每分通气量和最大通气量,可以了解通气功能的贮备能力,通常用通气贮量百分比表示:

   通气贮量百分比=[(最大通气量-每分平静通气量)/最大通气量 ]×100%

  正常值等于或大于93%。

  (二)无效腔和肺泡通气量

  每次吸入的气体,一部分将留在从上呼吸道至呼吸性细支气管以前的呼吸道内,这部分气体均不参与肺泡与血液之间的气体交换,故称为解剖无效腔(anatomical dead space),其容积约为150ml。进入肺泡内的气体,也可因血流在肺内分布不均而未能都与血液进入气体交换,未能发生气体交换的这一部分肺泡容量称为肺泡无效腔。肺泡无效腔与解剖无效腔一起合称生理无效腔(physiollgical dead space)。健康人平卧时生理无效腔等于或接近于解剖无效腔。

  由于无效腔的存在,每次吸入的新鲜空气不能都到达肺泡进入气体交换。因此,为了计算真正有效的气体交换,应以肺泡通气量为准。肺泡通气量(alveolar ventilation)是每分钟吸入肺泡的新鲜空气量,等于(潮气量-无效腔气量)×呼吸频率。如潮气量是500ml,无效腔气量是150ml,则每次呼吸仅使肺泡内气体更新1/7左右。潮气量和呼吸频率的变化,对肺通气和肺泡通气有不同的影响。在潮气量减半和呼吸频率加倍或潮气量加倍而呼吸频率减半时,肺通气量保持不变,但是肺泡通气量却发生明显的变化,如表5-1所示。故从气体交换而言,浅而快的呼吸是不利的。

表5-1 不同呼吸频率和潮气量时的肺通气量和肺泡通气量

呼吸频率 潮气量 肺通气量 肺泡通气量
(次/Imin) (ml) (ml/min) (ml/min)
16 500 8000 5600
8 1000 8000 6800
32 250 8000 3200

  高频通气 近年来,临床上在某些情况下(如配合支气管镜检查,治疗呼吸衰竭等)使用一种特殊形式的人工通气,即高频通气。这是一种频率很高,潮气量很低的人工通气,其频率可为每分钟60-100次或更高,潮气量小于解剖无效腔,但却可以保持有效的通气和换气,这似乎与上述浅快呼吸不利于气体交换的观点矛盾。目前,对于高频通气何以能维持有效的通气和换气还不太清楚,可能其通气原理与通常情况下的通气原理不尽相同,有人认为它和气体对流的加强及气体分子扩散的的加速有关。高频通气的临床应用和通气原理都有待进一步研究。

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