肺 功 能 检 查 中国医科大学附属盛京医院 赵 立
肺功能检查的项目 通气功能 换气功能 小气道功能 气道阻力 支气管激发与舒张试验
肺容积的组成 肺容积(lung volume) 潮气容积(Tidal volume,VT) 补吸气容积(Inspiratory reserve volume,IRV) 补呼气容积( Exspiratory reserve volume,ERV) 残气容积(Residual volume,RV) ------基础容积,彼此互不重叠
肺容量的组成 肺容量(lung capacity) 深吸气量(Inspiratory capacity,IC) VT+IRV 肺活量(Vital capacity,VC) IC+ERV 功能残气量(Functional residual capacity,FRC) ERV+RV 肺总量(Total lung capacity,TLC) VC+RV ---- 由两个或两个以上的基础容积组成
肺容积和肺容量 肺总量 肺活量 深吸气量 补 吸 气 潮气 功能残气量 补 呼 气 残气 残 气
影响肺容积的相关因素 年龄、身高、体重 性别 种族 体位 体力劳动、体育锻炼
肺容量的临床意义 对区别通气障碍类型有帮助 VC FRC TLC RV/TLC 阻塞型 ↓/- ↑↑ ↑/- ↑ 阻塞型 ↓/- ↑↑ ↑/- ↑ 限制型 ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↑/- 混合型 ↓ 不等 不等 不等
肺的通气功能 用力肺活量(forced vital capacity FVC)和时间肺活量(time vital capacity TVC) 流量-容积(flow-volume F-V)曲线 最大中期呼气流速(maximal midexpiratory flow MMEF MMF) 气速指数
肺通气量 每分钟静息通气量(minute ventilation VE): 静息状态下每分钟出入肺的气量 VE=潮气容积×呼吸频率 最大通气量(maximal ventilation volume MVV): 单位时间内以最大幅度最快速度进行呼吸的最大气量,是判断肺的储备功能的可靠指标. MVV >70%预计值时,手术是安全的,69%-50%可以考虑,49%-30%应尽量避免,<30%应作为手术的禁忌证
用力肺活量(forced vital capacity FVC): 受时间因素影响,动态肺功能指标,在气流阻塞性疾病,VC可以 正常或基本正常,但FVC可明显下降,FVC <VC。 时间肺活量(time vital capacity TVC): 一秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second FEV1) 一秒率:FEV1与FVC的比值,是常用的判断气道有无阻塞的指标
临床意义 区别通气障碍的类型 判断通气功能减退的程度
不同类型通气功能障碍的区别 FVC FEV1 FEV1/FVC RV VC 阻塞型 -/↓ ↓ ↓↓ ↑ ↓/- 限制型 ↑/- 混合型 不等
评定通气功能障碍简易方法 FEV1/FVC% 正常 限制性通气功能障碍 70% 混合性通气功能障碍 阻塞性通气功能障碍 80% VC%
COPD严重程度分级 I П Ⅲ IV (轻度) (中度) (重度) (极重度) (轻度) (中度) (重度) (极重度) FEV1占预计值% ≥80% ≥50% ≥30% <30%或<50%伴呼 但<80% 但<50% 吸衰竭或右心衰 FEV1/FVC <70% <70% <70% <70%
肺泡通气量 (alveolar ventilation VA) 有效肺泡通气量=(潮气量-死腔量)×呼吸频率 深而慢的呼吸较浅而快的呼吸好,就在于前者不但呼吸做工少,而 且有效肺泡通气量高。
无效腔(dead space VD): 解剖无效腔(anatomical dead space):固定 肺泡无效腔(alveolar dead space):受病理情况影响 生理无效腔(physiological dead space)
流速-容量曲线主要指标 PEF 呼气峰流速 Vmax75 75%肺活量的最大呼气流量 Vmax50 50%肺活量的最大呼气流量 PIF 吸气峰流速 PEF和Vmax75 随呼气肌用力增加而增加 Vmax50和Vmax25早期小气道功能异常的考核指标
时间-容量曲线 容量(升) TLC FEV1 FVC a b MMEF = bc / ab c RV 时间(秒) 0 1 2 3 4 5
时间-容量曲线主要指标 MMEF: 最大中期呼气流速
最大通气量实测/预计值% 气速指数= 肺活量实测/预计值% <1.0为阻塞性通气功能障碍 >1.0为限制性通气功能障碍
肺循环 泵:右心房和右心室 分配系统:肺动脉和肺小动脉 交换系统:毛细血管床 收集系统:肺小静脉和肺静脉
肺血管床的特点 两套供血系统:支气管循环--营养 肺循环--气体交换 明显的可扩张性 肺循环压力低
换气功能 弥散(Diffusion): 气体从高浓度区移至低浓度区的过程 气相弥散:肺泡内气体弥散 膜相弥散:气体通过肺泡毛细血管膜的弥散 血相弥散:气体与血红蛋白的结合 ----后两者较为重要
肺弥散量 肺泡与肺泡毛细血管之间气体分压差为1mmHg时,1 分钟内透过呼吸膜的气体量(ml)。 临床所指的弥散功能,主要指氧的弥散量。
影响弥散的因素 气体的物理性质:弥散系数(diffusion coefficient),二氧化碳的弥散能力是氧的20倍 弥散膜的厚度和面积 通气/血流比值 血红蛋白浓度 弥散膜两侧的压力差 温度
通气血流比例 成人每分钟通气量约4L,肺循环血量约5L,即V/Q为0.8 受重力的影响,上肺部气体分布多,血流分布少,下肺部气体分布少,血流分布多。因此,上肺部V/Q>0.8,下肺部V/Q<0.8,只有中肺部分的V/Q≈0.8
. V/Q失调 静-动脉血分流样效应: V/Q<0.8 生理分流 病理性分流(ARDS) 死腔样通气:V/Q>0.8
肺的力学 肺内压与胸内压 肺通气阻力: 弹性阻力/胸和肺的顺应性 非弹性阻力:气道阻力和组织粘滞性阻力 呼吸功
肺内压: 肺内压与大气压之差是气体进出肺的动力 胸内压: 两层胸膜之间的压力,也称胸膜腔内压,比大气 压低,为负压。 两层胸膜之间的压力,也称胸膜腔内压,比大气 压低,为负压。 胸内负压的形成:肺扩张后肺组织的回缩作用 胸壁的向外弹性力
顺应性和弹性阻力 顺应性(C):物体在单位压力下的容积变化(C=ΔV/ΔP),是弹性阻力的倒数 弹性阻力(R) 静态顺应性(Cst):气流暂时阻断测得的顺应性,相当于肺组织的弹力,不受时间的限制 动态顺应性(Cdyn):气流未阻断时测得的顺应性,受时间的限制,主要影响因素是气道阻力
肺顺应性(CL):经肺的压力改变所得的容积改变,ΔP为肺内压与胸内压之差 胸廓顺应性(Ccw):经胸壁的压力改变所得的容积改变,ΔP为大气压与胸内压之差 胸肺总顺应性(Crs):可用下列公式计算 1 1 1 Crs= CL + Ccw
肺顺应性的影响因素 肺泡表面气-液界面形成表面张力 肺容量:肺容量大者顺应性大--比顺应性 呼吸相的不同:滞后现象(hysteresis) 肺泡表面张力与表面活性物质: 肺泡表面气-液界面形成表面张力 表面活性物质由Ⅱ型肺泡上皮细胞合成并释放,有降低表面张力和肺弹性阻力的作用 肺弹性回缩力:
气道阻力 定义 气道阻力(Raw):产生一定气流流量所需要的压力差(cmH2O/L.s) Raw=口腔压-肺泡压/流量
影响因素 气流形式和速度 气道管径和长度 气体物理性质
气流形式 雷诺数(Reynold,Re): 雷诺数>1500是湍流,<1000是层流,介于两者之间为混合流 单有层流没有湍流时气体流动符合泊啸叶定律: 阻力=8×气体粘滞度×气道长度/л×管道半径4 单有湍流没有层流状态下符合范宁方程: 阻力=流速×摩擦因子×气道长度/4л2×管道半径5
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