急诊医学/动态条件下的肺通气

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空气能够从外界流向肺泡,乃因肺廓和肺扩张时形成的肺泡和口腔间的压力差。压差又由肺与肺壁的弹性回力、气流阻力和呼吸系统惯性决定。每分钟通气量、肺泡通气量时间肺活量等数值的反映的是肺通气的动态特点,也反映出影响肺通气机械力学特性的综合效应,在研究或讨论患者呼吸生理状态时经常要涉及的内容。

(一)分钟通气量(minute ventilation,VE)是潮气容积和呼吸频率的乘积。静息状态下每分钟通气量约为6~10L。因性别、体表面积而异。当体力劳动或激烈运动时呼吸频率和潮气容积均相应增加可达100L/min。由于通气功能有极大的储备力,除非有严重的通气障碍,一般静息通气量不会显示异常。近代的人工通气机采用分钟通气量为预设置参数,较单设置潮气容积或频率更符合呼吸生理的要求,因而急诊医师应当熟悉患者在静息状态下满足生理代谢所需的分钟通气量。

(二)最大自主通气(MVV)单位时间内最大的呼吸量。过去也称之为最大通气量(MBC)。它是在单位时间内以最快速度和最大幅度所能呼出或吸入的气量。它是一项能反映肺通气动态功能的指标。进行MVV测定时,测试者在一定时间内(一般为15s)进行很剧烈的呼吸运动,在身体虚弱或严重心肺疾患的患者不宜进行。现也可由最大呼气流量-容积曲线推算求得。

(三)用力呼气量当受试者深吸气至肺总量位,用力呼气时所描绘的曲线称用力呼气曲线(图3-4)。据此曲线可获得第1秒用力呼气量(FEV1)、第1秒用力呼气量与用力肺活量百分比(FEV1/FVC)和最大呼气中期流速(MMFR)等多种数据。低于正常人的预计值的最可能的原因有肺弹性组织的丧失(如肺气肿)和支气管狭窄、气流阻力增加(如哮喘慢性支气管炎)。

用力呼气(FEV)曲线图


图3-4 用力呼气(FEV)曲线图

此项呼吸功能可由简单的肺量计测得,也是一项很常用的动态通气功能检查方法。

(四)流量-容积曲线(flow-volumecurve)受试者静息状态呼吸数次后用力吸气至肺总量位,立即以最大努力、最快速度呼气达残气位,即可得一用力吸气与呼气流量-容积环。其横坐标为容积,纵坐标为气流流量。受试者一次用力呼气即可从F-V曲线上求得呼气峰流量(PEER),不同肺总量时最大呼气流量Vmax50或Vmax25,不但能反映大气道内的气流流量,也可了解不依赖用力的反映小气道(≤2mm直径气道)的功能状态,同时也可由之计算用力肺活量,用力呼气1秒率等。仪器设施不十分昂贵、复杂,能为一般医院所承受。因此,此项呼吸生理的测试迅速得以推广。急诊医学工作中,为对某些重症或手术患者病情演变的动态观察或进行术前评价时,F-V曲线可提供许多有用的呼吸生理学参考(图3-5)。

流速容量图


A.限制性通气功能障碍 B.阻塞性勇气功能障碍

图3-5 流速容量图

虚线为观察环,实线为正常图形

(五)肺泡通气量(alveolar ventilation, )在每分钟通气量中,有一部分气量是在没有气体交换的区域中往返的,只有分布在呼吸支气管及其以下区域的气量才能进行O2和CO2的交换,它们才是有效通气量,也就是肺泡通气量( )。它决定了血中CO2分压的水平。

Gkzacmbv.jpgA

Gkzacmbv.jpgA

(六)死腔通气量( )分布在生理死腔中的通气量就是死腔通气量。生理死腔(physiologic dead space)为解剖死腔和肺泡死腔之和。

Gkzacmbv.jpgD

Gkzacjrd.jpg解剖死腔是指自口腔、鼻咽、气道等无气体交换功能的空间,与年龄、性别、身高、体重等因素有关,约相当于2.2ml/kg体重。

肺泡死腔量则指的是该区域肺泡通气良好但相应的血流灌注不良,气体交换不能正常进行,实际上此部分仍为无效通气,即称为肺泡死腔量。正常生理情况下,肺泡死腔量很小,可以不计,于是生理死腔量等于解剖死腔量。在病理情况下,因血流灌注失常,肺泡死腔量可显著增高,但解剖死腔量一般变化不大,生理死腔量主要反映的是肺泡死腔量的变化。

生理死腔量VD的测定依赖呼出气和动脉血的CO2分压,根据是

VD = PaCO2-PECO2
VT PaCO2

VD=生理死腔量,VT=潮气容积,PECO2=呼出气CO2分压,PaCO2=动脉血CO2分压。

北京协和医院测得正常VD/VT值为29.67±7.11%。 这三个基本概念在呼吸生理学中有重要的地位。因为动脉血CO2分压由肺泡通气量决定,即

Gkzacmbv.jpgE、

Gkzacmbv.jpgA、

Gkzacmbv.jpgD

PaCO2 = K.

Gkzacmbv.jpg

CO2

Gkzacmbv.jpg

Gkzacmbv.jpg D

E-

CO2为分钟CO2产生量,一般改变不大。所以有效肺通气决定着气体交换,直接反映了呼吸功能障碍的程度。

Gkzacmbv.jpg

现今新型的机械通气机均连接着呼出气中CO2含量的测试元件,可通过电脑迅速报告有效肺通气的数值,即时反馈机械通气的效果,提供调整通气机的依据,自然也反映出经过综合治疗后患者肺内病变恢复的情况。

32 呼吸系统的力学特点 | 通气的肺内分布 32
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