生理学/肺通气量

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生理学

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(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-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。

32 基本肺容积和肺容量 | 呼吸气体的交换 32
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