肺功能和呼吸生理-课件

肺功能和呼吸生理肺功能和呼吸生理呼吸过程：是由呼吸系统、循环系统及血液密切配合完成外呼吸：为肺呼吸内呼吸：组织细胞呼吸呼吸过程：是由呼吸系统、循环系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功能测定的内容肺容量肺功能和呼吸生理-课件肺容量(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，RV)残气量(residalvolume，RV)肺容量(1)基础肺容积(basallungvolume)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(2)基础肺容量(basallungcapacit肺容量测定的临床意义影响肺容量的因素 年龄 性别 身高 体重根据年龄、性别、身高、体重计算预计值，测定值高于或低于预测值20％为异常肺容量测定的临床意义影响肺容量的因素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深吸气量因素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肺容量测定的临床意义影响补呼气量因素肺容量测定的临床意义残气和功能残气增高的原因

COPD

哮喘肺容量测定的临床意义残气和功能残气增高的原因通气功能分钟静息通气量(minuteventilation,VE)肺泡通气量(alveolarventilation,VA)最大通气量(maximalvoluntaryventilation,MVV)用力肺活量(forcedvilolcapacity,FVC)通气功能分钟静息通气量(minuteventilation分钟静息通气量的临床意义是静息呼吸频率及潮气量乘积与年龄、性别、身高、体重有关正常人 婴儿浅而快 成人经常参加体育活动者深而慢疾病时 限制性肺病患者浅而快 阻塞性肺病患者深而慢

分钟静息通气量的临床意义是静息呼吸频率及潮气量乘积通气功能－－肺泡通气量

(alveolarventilation)指每分钟进入呼吸性细支气管及肺泡的气量解剖无效腔生理无效腔肺泡无效腔

通气功能－－肺泡通气量

(alveolarventilat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

PACO2+PAO2

当分钟通气量不变时

深慢呼吸的肺泡通气量>浅快呼吸时肺泡通气量的临床意义肺泡通气量是真正有效的通气量通气功能－－最大通气量

(maximalvoluntaryventilation)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

(maximalvoluntary通气功能－－最大通气量

正常人

阻塞性

限制性通气功能－－最大通气量

正常人 阻塞性通气功能－－最大通气量

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－－最大通气量

阻塞性与限制性通气障碍的鉴别通气功能－－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Volume A AB FEV1 B AC FEV2 C AD FEV3 D

0S1S2S3Time通气功能－－用力肺活量

(forcedvitalcapa通气功能

最大呼气中段流速(MMEF)

容量(升)

A MMEF=AB/CD B

CD 时间(秒)通气功能

最大呼气中段流速(MMEF)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－－－－FVC<VCFEV1/FVCFEV1

阻塞性 ↓↓ 限制性 ↑↓用力肺活量的临床意义正常人－－－－呼气通畅，图迹陡直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)换气功能弥散功能换气功能－弥散功能

(diffusingcapacity,Dl)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

(diffusingcapacity,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、肺纤维化、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(1)影响弥散量的因素弥散功能的临床意义(2)不同气体的弥散系数不同 弥散量与气体分子量平方根成反比，与溶解度成正比 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↑ 弥散量增加弥散功能的临床意义(2)不同气体的弥散系数不同换气功能－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

测定方法通过核素显象测定。

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 肺气肿 肺栓塞 肺血流充盈缺损 通气显象无缺损

换气功能－肺血流分布

临床意义正常人 受体位、重力的影换气功能－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

测定方法间接测量法换气功能－通气和血流比例

(ventilation/perfusionratio,v/Q)

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

换气功能－通气和血流比例

(ventilation/perf通气和血流比例

失调的代偿疾病状态下

气道阻塞或肺顺应性降低,使局部通气不足时，局部小血管收缩，毛细血管血流量降低,可保持通气/血流比例适当.通气和血流比例

失调的代偿疾病状态下 换气功能－通气和血流比例

失调的临床意义通气/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

失调的临床意义通气/血流比例失调对换气功能－通气和血流比例

失调的临床意义通气/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

失调的临床意义换气功能－通气和血流比例

失调的临床意义

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，

静脉血分流量换气功能－通气和血流比例

失调的临床意义通气/血流(V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 需产生肺泡和外环境之间的压力差 由呼吸中枢、神经传导、呼吸肌和呼吸器官参与通气动力机制通气动力机制又称呼吸动力机制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

影响通气动力的疾病呼吸中枢 脑炎、脑外伤、脑血管意通气动力测定呼吸中枢的反应性 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)

经膈压通气动力测定呼吸中枢的反应性通气阻力部位分类 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 呼吸系统总顺应性 非弹性阻力 粘性阻力 惯性阻力

通气阻力部位分类 气道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弹性阻力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＋经胸壁压弹性阻力非弹性阻力粘性阻力—维持气体流动所需克服阻力包括: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非弹性阻力粘性阻力—维持气体流动所需克服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

1/5 4/5

通气阻力平静呼吸时的阻力肺功能测定的临床应用肺功能指标测量结果的影响因素 年龄、身高和性别 种族、职业、营养和生活环境 不同的仪器肺功能测定的临床应用肺功能指标测量结果的影响因素肺功能测定的临床应用通气功能障碍的分型阻塞性 COPD、支气管哮喘限制性 胸廓畸形、胸膜肥厚 弥漫性肺间质纤维化

肺功能测定的临床应用通气功能障碍的分型肺功能测定的临床应用

通气功能障碍的肺功能变化肺容量指标 阻塞性 限制性 混合性VC N或↓ ↓ ↓FRC ↑ ↓ 不一

TLC N或↑↓

不一 RV/TLC ↑ N或↑ 不一 肺功能测定的临床应用

通气功能障碍的肺功能变化肺容量指标 阻肺功能测定的临床应用

通气功能障碍的肺功能变化通气指标 阻塞性限制性混合性FVC N或↓↓↓ FEV1↓↓↓FEV1/FVC ↓ N或↑

↓ MMEF ↓↓↓ MVV ↓↓↓

肺功能测定的临床应用

通气功能障碍的肺功能变化通气指标 肺功能测定的临床应用

换气功能障碍的原因V/Q比例失调 死腔通气↑ 静脉血掺杂↑静脉血分流 肺血流通过无通气功能肺泡弥散功能障碍肺功能测定的临床应用

换气功能障碍的原因V/Q比例失调谢谢！

caidr@谢谢！肺功能和呼吸生理肺功能和呼吸生理呼吸过程：是由呼吸系统、循环系统及血液密切配合完成外呼吸：为肺呼吸内呼吸：组织细胞呼吸呼吸过程：是由呼吸系统、循环系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功能测定的内容肺容量肺功能和呼吸生理-课件肺容量(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，RV)残气量(residalvolume，RV)肺容量(1)基础肺容积(basallungvolume)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(2)基础肺容量(basallungcapacit肺容量测定的临床意义影响肺容量的因素 年龄 性别 身高 体重根据年龄、性别、身高、体重计算预计值，测定值高于或低于预测值20％为异常肺容量测定的临床意义影响肺容量的因素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深吸气量因素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肺容量测定的临床意义影响补呼气量因素肺容量测定的临床意义残气和功能残气增高的原因

COPD

哮喘肺容量测定的临床意义残气和功能残气增高的原因通气功能分钟静息通气量(minuteventilation,VE)肺泡通气量(alveolarventilation,VA)最大通气量(maximalvoluntaryventilation,MVV)用力肺活量(forcedvilolcapacity,FVC)通气功能分钟静息通气量(minuteventilation分钟静息通气量的临床意义是静息呼吸频率及潮气量乘积与年龄、性别、身高、体重有关正常人 婴儿浅而快 成人经常参加体育活动者深而慢疾病时 限制性肺病患者浅而快 阻塞性肺病患者深而慢

分钟静息通气量的临床意义是静息呼吸频率及潮气量乘积通气功能－－肺泡通气量

(alveolarventilation)指每分钟进入呼吸性细支气管及肺泡的气量解剖无效腔生理无效腔肺泡无效腔

通气功能－－肺泡通气量

(alveolarventilat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

PACO2+PAO2

当分钟通气量不变时

深慢呼吸的肺泡通气量>浅快呼吸时肺泡通气量的临床意义肺泡通气量是真正有效的通气量通气功能－－最大通气量

(maximalvoluntaryventilation)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

(maximalvoluntary通气功能－－最大通气量

正常人

阻塞性

限制性通气功能－－最大通气量

正常人 阻塞性通气功能－－最大通气量

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－－最大通气量

阻塞性与限制性通气障碍的鉴别通气功能－－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Volume A AB FEV1 B AC FEV2 C AD FEV3 D

0S1S2S3Time通气功能－－用力肺活量

(forcedvitalcapa通气功能

最大呼气中段流速(MMEF)

容量(升)

A MMEF=AB/CD B

CD 时间(秒)通气功能

最大呼气中段流速(MMEF)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－－－－FVC<VCFEV1/FVCFEV1

阻塞性 ↓↓ 限制性 ↑↓用力肺活量的临床意义正常人－－－－呼气通畅，图迹陡直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)换气功能弥散功能换气功能－弥散功能

(diffusingcapacity,Dl)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

(diffusingcapacity,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、肺纤维化、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(1)影响弥散量的因素弥散功能的临床意义(2)不同气体的弥散系数不同 弥散量与气体分子量平方根成反比，与溶解度成正比 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↑ 弥散量增加弥散功能的临床意义(2)不同气体的弥散系数不同换气功能－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

测定方法通过核素显象测定。

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 肺气肿 肺栓塞 肺血流充盈缺损 通气显象无缺损

换气功能－肺血流分布

临床意义正常人 受体位、重力的影换气功能－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

测定方法间接测量法换气功能－通气和血流比例

(ventilation/perfusionratio,v/Q)

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

换气功能－通气和血流比例

(ventilation/perf通气和血流比例

失调的代偿疾病状态下

气道阻塞或肺顺应性降低,使局部通气不足时，局部小血管收缩，毛细血管血流量降低,可保持通气/血流比例适当.通气和血流比例

失调的代偿疾病状态下 换气功能－通气和血流比例

失调的临床意义通气/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

失调的临床意义通气/血流比例失调对换气功能－通气和血流比例

失调的临床意义通气/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

失调的临床意义换气功能－通气和血流比例

失调的临床意义

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，

静脉血分流量换气功能－通气和血流比例

失调的临床意义通气/血流(V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 需产生肺泡和外环境之间的压力差 由呼吸中枢、神经传导、呼吸肌和呼吸器官参与通气动力机制通气动力机制又称呼吸动力机制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

影响通气动力的疾病呼吸中枢 脑炎、脑外伤、脑血管意通气动力测定呼吸中枢的反应性 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)

经膈压通气动力测定呼吸中枢的反应性通气阻力部位分类 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 呼吸系统总顺应性 非弹性阻力 粘性阻力 惯性阻力

通气阻力部位分类 气道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弹性阻力顺应性是单位压力变化所引起的容量改变肺