二、呼吸生理及肺功能特点
(一)呼吸生理特点
1.呼吸频率:小儿代谢旺盛,其代谢水平及需氧量接近成人。由于其解剖特点,小儿肺容量(仅成人1/6)及潮气量(潮气量绝对值6ml/kg)均较成人为小。为适应代谢的需要,只有采取增加呼吸频率来得到满足。年龄愈小,呼吸频率愈快。其频率随年龄增长而递减见表4-1。因此小儿应付额外负担的储备能力差。婴幼儿患肺炎时,其缺氧代偿呼吸量的增加,最多不超过2.5倍,故易发生呼吸衷竭。
表4-1不同年龄小儿每分钟呼吸次数平均值
年 龄 |
每分钟呼吸平均次数 |
呼吸:脉搏 |
新生儿 |
40~50 |
1:3 |
1岁以内 |
30~40 |
1:3~4 |
1~3岁 |
25~30 |
1:3~4 |
4~7岁 |
20~25 |
1:4 |
8~14岁 |
18~20 |
1:4 |
成人 |
18 |
1:4 |
2.呼吸类型:婴幼儿胸廓活动范围小,呼吸肌发育不全,呼吸时肺向膈肌方向上下移动,呈腹膈式呼吸。随着年龄增长,站立行走,2岁时腹腔脏器下降,呼吸肌逐渐发育,肋骨由水平位渐成斜位,小儿出现胸腹式呼吸,7岁以后此种呼吸占绝大多数。胸式呼吸仅在少数9岁以上的女孩中见到。
3.呼吸调节及呼吸节律:生后数日的婴儿呼吸调节功能差(包括神经系统及化学系统调节),易出现深浅呼吸交替式呼吸节律不齐、间歇、暂停等现象,此与中枢神经发育不健全,迷走神经兴奋性强有关。
(二)小儿肺功能的特点:
1.肺容量:指肺脏可容纳的气体量。测肺容量有助于了解通气情况。
(1)潮气量:平静呼吸时,每次吸入气量与出气量相等。其值随年龄增长而增加。不同年龄小儿潮气量数值见表4-2。
表4-2 不同年龄小儿的潮气量数值
年 龄 |
潮气量(ml) |
新生儿 |
15-20 |
1岁 |
30-70 |
2岁 |
86 |
4岁 |
120 |
6岁 |
150 |
8岁 |
170 |
10-12岁 |
230-260 |
14-16岁 |
300-400 |
成人 |
400-500 |
(2)肺活量:深吸气后,尽力呼出的气量称肺活量。它受呼吸肌强弱、气道通畅程度及肺组织与胸廓弹性的影响,也和身材大小、性别及年龄等因素有关。故小儿肺活量的个体差异较大。正常新生儿第一次呼吸的肺活量约为10-70ml,出生后30分钟啼哭肺活量约为50-100 ml,以后随年龄增长而增加。(见表4-3)。
表4-3 不同年龄阶段肺活量数值
年 龄 |
肺活量大约值(ml |
新生儿 |
140 |
6岁 |
1000-1800 |
10岁 |
1700-2900 |
14岁 |
2600-4500 |
18岁(男) |
3400-6300 |
18岁(女) |
2700-4800 |
(3)功能余气量:在肺内气体称为全气量。余气量加补呼气量为功能余气量,见下图。补呼气量变动较大。 在小儿肺功能测定中,功能余气量约占肺总容量的40-50%,功能余气量过大,吸入新鲜气体被稀释,从而可减少肺泡膜两侧气体分压差,影响气体交换。功能余气量增加,提示肺泡膨胀过度,减少时说明肺泡萎缩或陷闭。
2.肺通气功能:在单位时间内(1分钟)吸入或呼出的气量称为通气量,通气量的多少与呼吸频率和呼吸深浅幅度有关。正常婴幼儿通气量为3500-4000ml/min/m。CO2排出量亦和成人相似。
图4-1肺容量及肺活量示意图
表4-4 正常婴幼儿肺通气功能
项 目 |
2月-1岁 |
1-3岁 |
成 人 |
潮气量(ml) |
42 |
70 |
500 |
潮气量(ml/m2) |
120 |
145 |
294 |
每分钟通气量(ml) |
1305 |
1770 |
6000 |
每分仲通气量(ml/m2) |
3744 |
3691 |
3530 |
二氧化碳排出量(ml) |
41 |
56 |
200 |
二氧化碳排出量(ml/m2) |
117 |
116 |
118 |
3.气体的弥散:是指气体(O2和CO2)通过肺泡毛细血管膜的过程。临床上所谓弥散障碍是指CO2而言,因CO2在体液的溶解度远远超过O2,其弥散能力是O2的20倍,易于弥散。小儿的气体总弥散量虽较成人小,但以单位肺容量计算则可与成人相似。
4.肺的顺应性:呼吸动力能通常以顺应性来表示。小儿肺顺应性及气道阻力见表4-5。
小儿上下呼吸道感染和支气管哮喘时使气管粘膜肥厚、分泌物增加和支气管痉挛而致气道狭窄,通气不畅,加之用力呼吸又易使气流形成漩涡,更增加气道阻力。使肺顺应性下降。
表 4-5 小儿肺顺应性与气道阴力
年 龄 |
顺应性(ml/cmHO2) |
气道阻力(cmH2O/L/Sec) |
新生儿 |
1-10 |
4-41 |
6岁 |
32-96 |
3-14 |
10岁 |
46-142 |
2-9 |
14岁 |
64-192 |
2-6 |
5.血气分析:在无心血管及血液疾病的情况下,通过血液气体分析来检查肺功能更为准确实用。监床上已普遍开展小儿微量动脉化血进行测定,对诊断治疗均有重要意义。血气分析项目主要是血氧饱和度(Sao2),二氧化碳分压(Pcao2)和pH值。
(1)Sao2:是指单位血红蛋白含氧的百分数,正常值为95%(91-97.7%)。它反映PaO2的水平,小儿Sao2值与成人相差不多。在一般情况下当Sao2降至80%以下时,临床上可出现紫绀。
(2)PaCO2:是指液中溶解的CO2分子所产生的压力或张力正常值为35-45mmHg(平均40mmHg)。小儿的PaO2较成人为低,这是因为婴幼儿时期肾功能较差,酸性代谢产物的排出需消耗体内较多的钠离子,使血液HCO3-处于较低水平,机体为了维持pH值在正常范围,使PaCO2代偿地处于较低水平。
(3)动脉血的pH值:它代表血中氢离子浓度。小儿多用动脉化耳血测定见表4-6,pH超过正常值提示碱中毒;低于正常值提示酸中毒。若CO2难于排出时,pH降至7.2以下,则产生生性呼吸性酸中毒,可干扰细胞代谢及心及脑功能。
表4-6 不同年龄小儿动脉血流气体的正常值
年 龄 |
SaO2% |
PaCO2(mmHg) |
PH |
3月-2岁 |
94 |
34 |
7.4 |
3-6岁 |
95 |
37 |
7.37 |
6-12岁 |
96 |
38 |
7.40 |
12-17岁 |
96 |
41 |
7.38 |
成人 |
97 |
40 |
7.40 |
*动脉化耳血测定结果