肺功能和血气指标

诊断学基础肺功能测定肺功能测定的概述(1)肺功能是建立在临床生理学基础上的呼吸功能的测定呼吸防御肺的功能代谢免疫肺功能测定的概述(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－－为肺功能研究对象通气换气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所引起的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(basallungvolume)——不能再分割的容量潮气量(tidalvolume，VT)补吸气量(inspiratoryreservevolume，IRV)补呼气量(expiratoryreservevolume，ERV)残气量(residalvolume，RV)肺容量(2)基础肺容量(basallungcapacity)——可再分割的容量深吸气量(inspiratorycapacity，IC)肺活量(vitalcapacity，VC)功能残气量(functionalresidualcapacity，FRC)肺总量(totallungcapacity，TLC)肺容量的测定方法潮气量补吸气量直接测量的参数补呼气量深吸气量肺活量测量方法---肺量计肺容量的测定方法残气量间接测量的参数功能残气量肺总量稀释平衡法测量方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－－前者低于后者阻塞性肺病患者分期肺功能大于一期肺功能一期肺活量分期肺活量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影响补呼气量因素肥胖妊娠腹水巨大腹腔肿瘤通气功能分钟静息通气量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(expiratoryminuteventilation)测定方法肺量计法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▲肺泡无效腔▲生理无效腔通气功能－－肺泡通气量(alveolarventilation)测定方法死腔肺泡气PCO2－混合呼出气PCO2潮气量肺泡气PCO2－吸入气PCO2★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(maximalventilatoryvolume)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(maximalventilatoryvolume)正常人阻塞性限制性通气功能－－最大通气量(maximalventilatoryvolume)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气速指数=肺活量占预计值百分比▲正常人=1▲阻塞性通气障碍1▲限制性通气障碍1通气功能－－用力肺活量(forcedvitalcapacity)◆吸足气后用最大力量以最快速度所能呼出的最大气量VolumeAABFEV1BACFEV2CADFEV3D0S1S2S3Time通气功能－－用力肺活量(forcedvitalcapacity)最大呼气中段流速(MMEF)容量(升)AMMEF=AB/CDBCD时间(秒)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－－－－FVCVCFEV1/FVCFEV1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、红细胞增多症－－－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(2)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差有关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－－存在吸入气分布不完全均匀病理－－－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。◆经静脉注入锝标记的巨聚颗粒人白蛋白，白蛋白可栓塞在肺毛细血管中，用γ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滴注入体内，测定动脉和呼出气中上述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死腔肺泡气PCO2－混合呼出气PCO2潮气量肺泡气PCO2－吸入气PCO2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＝0.0031×PA-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－水蒸汽分压－肺泡气PCO2PaO2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正常人肺泡通气量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下降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，CO2潴留◇通气过度肺泡高氧血症，低CO2(通气过度肺泡的氧分压可提高，但肺毛细血管氧含量因Hb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。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－通气和血流比例临床意义▲通气/血流比例失调主要影响动脉血氧分压，对CO2分压影响不大换气功能－通气和血流比例临床意义◆通气/血流(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－－局部气道阻塞，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)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CO2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％030％肺脏气道1/54/5气道阻力(层流)8lP=Vr4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)KlP=V2r2K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)2VRN=rRN2000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，因此总的横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、PaCO2SaO2、CaO2、T-CO2SB、AB、BB、BE动脉血气分析－动脉血氧含量(arterialcontentofO2,CaO2)CaO2指每100ml血液中所携带氧的毫升数包括物理溶解的氧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动脉血气分析－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、SaO2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气分析－动脉血氧含量▲在SaO2为95％，Hb为15.5g％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=20ml/100ml动脉血气分析－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(19.7ml)◇物理溶解氧量与血氧分压成正比1个大气压下物理溶解氧量约0.3ml/100ml血3个大气压下物理溶解氧量约6ml/100ml血(可满足机体对氧需求)动脉血气分析－动脉血氧分压(arterialpar