肺功能血气陈卫强2010

肺功能检查西京医院物理诊断学教学组陈卫强weiqiang@了解通气、换气、小气道功能检查的意义掌握肺活量正常值、肺总量、功能残气量、残气量临床意义掌握V/Q，肺泡弥散功能的意义目标要求前言概念：肺功能仪器呼吸生理功能确定肺功能障碍的类型和程度临床意义：

探索肺病的病理生理明确肺病的诊断、指导治疗、判定疗效鉴定劳动能力评估胸、腹部大手术的耐受性肺功能测定的注意事项1.测试前病人须安静休息15分钟。2.高热、剧咳、极度衰弱的病人暂不宜做。3.肺大泡、自发性气胸病人不能做。4.咯血病人须待血止后两周方可做。5.传染病患者暂不能做。6.测试前校正仪器的环境参数。VolumeVSCapacityvolumestheamountof3-dimensionalspaceoccupiedbyanobject;capacity

theabilityorpowertocontain,absorb,orholdtheamountthatcanbecontained;肺功能测定主要内容

肺容积通气功能换气功能呼吸动力学第一节通气功能检查通气功能检查的目的：含气量、流量/时间含气量的检测：基础肺容积:(4个)

基础肺容量：(4个)

流量/时间的检测：通气功能（动态肺容积）一、基础肺容积（Basallungvolume）定义：安静情况下，测定一次呼吸所出现的容积变化。具有静态解剖学意义。四个指标：潮气容积（VT）:

补吸容积（IRV):

补呼气容积（ERV):

残气容积（RV):测定方法：室温、大气压、饱和水蒸气压校正肺量计。（RV需计算出）容积容积二、基础肺容量（Basallungcapacity）定义：两个或两个以上的基础肺容积组成四个指标：

深吸气量（IC)：肺活量（VC)：功能残气量（FRC)：肺总量（TLC)：容积容积定义：又称动态肺容积，指在单位时间内随呼吸运动进出肺的气量和速度。主要指标：肺通气量：用力肺活量：最大呼气中段流量：肺泡通气量：三、通气功能（一）肺通气量－指标①：每分钟静息通气量（minuteventilation,VE）：静息状态时每分钟呼出的气量，即潮气量与呼吸频率的乘积：VE=VTXRR。临床意义：正常值为5-8L/min。

>10L提示通气过度：易呼吸性碱中毒

<3L提示通气不足：易呼吸性酸中毒（一）肺通气量－指标②：

最大自主通气量（maximalvoluntaryventilation,MVV）：一分钟内以最深最快的呼吸所得到的通气量。临床意义：

1.降低：与肺容量、气道阻力、胸肺顺应性以及呼吸肌力都有关，见于阻塞性或限制性通气功能障碍。

2.通气储备能力的考核指标：评判方法①：正常人最大通气量应≥预计值的80%。

60-79%——轻度降低

40-59%——中度降低

<40%——重度降低评判方法②：

最大通气量-静息每分通气量

通气储量%=

×100%

最大通气量

正常值为95%以上。常作为能否胜任胸部手术的判定指标。<86%胸部手术应慎重。（二）用力肺活量（forcedvitalcapacity,FVC）：定义：深吸气至肺总量位后，用最大力量、最快速度呼出的全部气量。

按照单位时间考察时间肺活量：

FEV1：

（第一秒用力呼气量）占FVC83％

FEV2：96％

FEV3：99％

FEV1/FVC：（第一秒用力呼气率，一秒率）正常值范围：FVC约3100mlFVC%Pred≥80%FEV1%Pred≥80%FEV1/FVC%≥83%临床意义：测定呼吸道有无阻力的重要指标。1、FVC与VC关系：正常人FVC与VC接近。但在阻塞性肺疾病患者用力呼气时由于胸腔内压增高，小气道提早闭合，可导致FVC小于VC。2、评价通气功能障碍：①阻塞性疾病FEV1、

FEV1/FVC%减少；②而限制性病变FEV1/FVC%正常或增高（甚至高达100％），时间肺活量通常提前完成。（三）最大呼气中段流量（MMEF）：定义：是由FVC曲线计算得到的用力呼出肺活量25％～75％的平均流速。临床意义：正常1160ml/s。评价早期小气道阻塞的指标。（四）肺泡通气量(VA)：定义：静息状态下每分钟吸入气量中能到达呼吸性细支气管、肺泡进行有效气体交换的有效通气量。解剖死腔：传导气道肺泡死腔：肺泡血流不足生理无效腔（VD）：解剖死腔与肺泡死腔的总称。计算：肺泡通气量约等于每分钟通气量减去生理无效腔通气量【VA=（VT-VD）XRR】。VC或MVV实/预％FEV1.0/FVC％基本正常轻度减退显著减退严重减退呼吸衰竭＞8080～7170～5150～21≤20＞7070～6160～41≤40肺功能不全分级1.判断通气功能通气功能障碍分型阻塞性限制性混合性FEV1.0/FVC％MVVVC气速指数↓↓↓↓N*或↓＜1.0N*或↑↓或N*↓↓＞1.0↓↓↓=1.01.判断通气功能2.判定阻塞性肺气肿阻塞性肺气肿程度判断RV/TLC（％）平均肺泡氮浓度*（%）无肺气肿轻度肺气肿中度肺气肿重度肺气肿≤3536～4546～55≥562.474.436.158.40（二）支气管舒张试验结果判定：

用药后FEV1－用药前FEV1FEV1改善率=×100%用药前FEV1支气管舒张试验阳性：改善率＞15%且FEV1增加200ml，考虑可能为哮喘。15％－24％：轻度可逆25%－40％：中度可逆＞40%：高度可逆（三）最大呼气流量（峰流速，PEF）：定义：是用力呼气过程中最大的瞬时流速。反映气道阻力。

日内最高PEF-日内最低PEFPEF日变异率=×100%

（同日内最高PEF+最低PEF）/2≥20％对诊断、监测支气管哮喘的治疗效果有实际意义。（四）支气管激发实验：药物累积量（PD20FEV1

）：

FEV1

降低20％所需的药物累积量。药物常用组织胺和乙酰甲胆碱。

FEV1对照组－吸药后FEV1最高值

PD20FEV1（mol）=×100%FEV1对照值气道激发试验阳性应考虑哮喘。第二节换气功能检查（一）肺泡气体分布（gasdistribution）的测定：

生理情况：直立位：上肺区——快肺泡下肺区——慢肺泡从肺尖断面至肺底部断面，通气量逐渐增大。

病理情况：气体分布不均。由于不均匀的气流阻力：支气管痉挛、受压

顺应性：间质性肺炎、肺纤维化、肺气肿（二）通气/血流比例(V/Q)：为维持有效的气体交换，肺泡的通气量与血流量必须保持适当的比例。正常成人在静息状态下，每分钟肺泡通气量约4L，肺血流量约5L，V/Q为0.8。由于通气与血流均受重力、体位等的影响，肺内V/Q存在区域性差异。从肺底向肺尖进行性增高。但整个肺取得适当比例。

死腔通气：血流障碍时，通气超过血流，即V/Q>0.8；动静脉分流：气道阻塞时，通气低于血流，即V/Q<0.8；临床测定：通常通过测定死腔量、肺内分流量和肺泡气-动脉血氧分压差来间接反映V/Q比例。

（三）弥散功能：定义：指肺泡气和肺毛细血管中气体通过肺泡壁毛细血管膜，遵循高分压向低分压移动的原则进行气体交换的过程。影响因素：分子量、溶解度、肺泡毛细血管膜两侧气体分压差、弥散面积、弥散距离等。弥散障碍是指氧气，临床一般不存在CO2的弥散功能障碍。测定方法：CO吸入法（ml/mmHg/min）。单次吸入法：恒定状态法：重复呼吸法：弥散量（Dl）≤80%预计值，提示弥散障碍弥散量减低：肺间质纤维化、肺部感染、肺水肿、

ARDS等第三节小气道功能检查基本概念：小气道指内径≤2mm的细支气管，正常人气道总阻力为1-2cmH2O/L/min,小气道阻力为0.2-0.4cmH2O/L/min,常规检查难以发现其阻力变化。常用方法：①闭合容积、②最大呼气流量—容积曲线、③频率依赖性肺顺应性等。一、闭合容积（closingvolume,CV）闭合容积：指深吸气后缓慢深呼气，肺低垂部位小气道开始陷闭时尚能继续呼出的气量。闭合总量（CC）：指开始陷闭时肺内留存的气量（闭合容积＋残气量）。

测定方法：氮气法：氦气法：原理：根据上、下肺标记的气体非同步排空作为判定点来测量，直至呼气结束。

闭合容积增高：年龄大；肺小气道阻塞的早期征象。二、最大呼气流量—容积曲线（MEFV）定义：指用力吸气至肺总量位，然后快速、最大呼气至残气量位（测定FVC的方式），用X-Y记录仪同步记录呼出的气体容积及相应的流量。

三、频率依赖性肺顺应性:肺顺应性：（容积变化/单位压力）肺弹性分类：静态肺顺应性：反映弹性动态肺顺应性：受气道阻力影响

正常呼吸频率：（20次/分）

快速呼吸频率：（60次/分）临床意义：小气道病变:动态顺应性降低肺气肿：静态顺应性增加肺纤维化：静态顺应性降低动脉血液气体分析

和酸碱测定西京医院物理诊断学教学组陈卫强了解血气分析标本采集方法熟悉各项指标的临床意义掌握呼吸衰竭的判断方法掌握酸碱失衡的判断方法目标要求主要内容：

一、血气分析的主要指标

二、呼吸衰竭、酸碱平衡失调的初步判断

患者处于安静状态（不吸氧）动脉血(桡动脉、肱动脉、股动脉)

海平面大气压(101.3kPa,760mmHg)

隔绝空气肝素抗凝标本保存：即刻、4℃（<2h）动脉血气采集的要求血气分析的指标主要指标次要指标氧供情况动脉血氧分压(PaO2)动脉血氧饱和度(SaO2)动脉血氧含量(CaO2)肺泡-动脉血氧分压差混合静脉血氧分压（PvO2）二氧化碳排出情况动脉血二氧化碳分压(PaCO2)酸碱平衡情况pH值实际碳酸氢根(AB)阴离子间隙（AG）标准碳酸氢根(SB)剩余碱(BE)缓冲碱(BB)二氧化碳总量(TCO2)氧供情况指标一、动脉血氧分压(PaO2)

定义：动脉血液中物理溶解氧分子所产生的压力。

正常值：95～100mmHg。

意义：反映有无缺氧、判断呼吸衰竭低氧血症：轻度（80～60）、中度（60～40）、重度（<40）二、动脉血氧饱和度（SaO2）

定义：动脉血氧与血红蛋白结合的百分数。

正常值：95%～98%。

意义：判断是否缺氧，但敏感度差。由于氧离曲线特点，氧分压在60mmHg以下时，两者才更相关。三、肺泡－动脉氧分压差【P(A-a)O2】定义：肺泡氧分压与动脉氧分压之差。正常值：正常年轻人约15～20mmHg。意义：

提示肺本身病变导致氧合障碍。增加见于肺换气功能障碍。四、动脉血氧含量定义：单位容积动脉血中所含氧的总量，包括与血红蛋白结合的氧、物理溶解氧。参考值：

CaO2＝Hb（g/dl）X1.34XSaO2+PaO2(mmHg)X0.0031意义：反映动脉携氧量的综合性指标。五、混合静脉血氧分压定义：物理溶解在混合静脉血中的氧分压。（血液取自肺动脉、右心系统）参考值：35～40mmHg。意义：反映组织缺氧情况。

与动脉氧分压差值反映组织摄氧状况。小则摄氧受阻；大则需氧增加。二氧化碳排出情况指标动脉血二氧化碳分压（PaCO2）定义：动脉血中物理溶解CO2分子所产生的压力。正常值：35～45mmHg，平均40mmHg。意义：判断呼吸衰竭类型。

呼吸性酸碱平衡指标：PaCO2

代表肺泡通气功能。如不足则酸中毒；过度则碱中毒。代谢性酸碱平衡的代偿反应。酸碱平衡情况指标一、pH值定义：体液[H]+浓度的指标。常用动脉血中PH值测定来间接了解。即[H]+浓度的负对数。

[HCO3_]方程式：pH=pKa+log10————

[H2CO3]=6.1+log1020=7.401正常值为7.35～7.45，平均为7.4。（三种可能）pH>7.45为碱血症，即失代偿性碱中毒。pH<7.35为酸血症，即失代偿性酸中毒。二、碳酸氢（HCO3－）包括实际碳酸氢(AB)和标准碳酸氢（SB）SB：是在动脉血38℃、PaCO240mmHg、SaO2100%条件下，所测血浆的HCO3—含量。【准确反映代谢】AB：是在实际条件下测得血浆的HCO3—含量。【也受呼吸影响】正常值：22～27mmol/L，平均24mmol/L。当HCO3—<22mmol/L时,可为代谢性酸中毒；当HCO3—>27mmol/L时,可为代谢性碱中毒；代谢性酸碱紊乱时AB=SB；呼酸时AB>SB；呼碱时AB<SB。三、剩余碱（BE）定义：在血液偏酸或偏碱时，在标准状态下（38℃，一个大气压，PCO2分压40mmHg，Hb完全氧合）用碱或酸将一升血液pH调至7.4所需加入之酸碱量。

参考值：-3-+3mmol/L【只反映代谢情况】“-”为碱不足，“+”为碱过剩四、缓冲碱（BB）定义：是全血具有缓冲作用的碱（负离子）的总和。包括：血浆HCO3-（占50％）、与Pr-、HPO4-

。正常值：45－55mmol/L，平均：50mmol/L；意义：反映机体对酸碱平衡紊乱时总的缓冲能力，不受呼吸、CO2改变的影响。代酸时BB减少，代碱时BB增加。五、血浆二氧化碳含量（T-CO2）定义：血浆中结合的、物理溶解的二氧化碳总量。正常值：25.2mmol/L。意义：由于HCO3-占总量的95％，故该指标基本反映HCO3-的含量。

因该指标也受到呼吸因素的影响，因此判断混合酸碱失调时受限。AG：指血清中阳离子与阴离子之差

AG＝（Na+＋K+）－（Cl-＋HCO3-）

AG↑＝HCO3-↓正常值：8~16mmol/L;＞30mmol酸中毒判断高AG代谢性酸中毒判断正常AG代谢性酸中毒判断三重酸碱失衡中AG增大的代谢性酸中毒

六.阴离子隙(AG)血气分析的临床应用

确定呼吸衰竭的类型和程度判断酸碱平衡失调类型和程度Ⅰ型（低氧血症型、氧合衰竭）Ⅱ型（高CO2血症型、通气衰竭）PaO2PaCO2<60mmHg正常或稍低<60mmHg>50mmHg一、呼吸衰竭类型判断二、酸碱平衡紊乱的初步判断：①看pH：判定酸血症或碱血症（酸或碱中毒）。②判定PaCO2和HCO3－变化与pH变化的一致性：确定那种变化是原发，那种变化是继发（或代偿）。③根据代偿预计公式，判定继发改变是否再代偿范围内。代偿不足，通常为单纯型酸碱平衡紊乱；代偿过度，则为复合型酸碱平衡紊乱；④计算阴离子间隙：判定有无复杂酸碱平衡紊乱；三、酸碱失衡判断一个公式二大规律三个推论四个预计代偿公式五个正常值结合临床判断结果HCO3-

H2CO3

PH=PK+PH、PCO2、HCO3-、SB、BE

代酸←减少 增多→代碱（HCO3-↓，pH↓) （HCO3-↑，pH↑）

[HCO3-] [H2CO3]

呼酸←增多 减少→呼碱（H2CO3↑，pH↓) H2CO3

↓，pH↑)一个公式pH=PK+二大规律HCO3-

、PaCO2

具有同向代偿性原发失衡>代偿变化三个推论HCO3-/PaCO2相反变化必有混合性失衡超出代偿极限必有混合性酸碱失衡，或HCO3-/PaCO2明显异常而PH正常，提示混合酸碱失衡PH由原发改变决定矫枉不过正临床上所见的混合性酸碱失衡，有一部分诊断较为困难，即它们可以PCO2与HCO3-同时升高或者同时下降。此时要正确认识混合性酸碱失衡的关键是正确应用酸碱失衡预计代偿公式、AG和潜在HCO3-。预计代偿公式原发失衡预计代偿公式代偿极限呼吸性酸中毒急性△HCO3-=△PCO2×0.07±1.530mmol/L慢性△HCO3-=△PCO2×0.35±5.5845mmol/L呼吸性碱中毒急性△HCO3-=△PCO2×0.2±2.518mmol/L慢性△HCO3-=△PCO2×0.5±2.512mmol/L代谢性酸中毒PCO2=HCO3-×1.5+8±210mmHg代谢性碱中毒△

PCO2=△

HCO3-×0.9±1.555mmHg四个预计代偿公式

原发性失衡代偿反应PHpCO2（呼吸性酸中毒）

HCO3—

pCO2（呼吸性碱中毒）HCO3—

HCO3—（代谢性酸中毒）pCO2

HCO3—（代谢性碱中毒）pCO2①原发性酸碱失衡及代偿反应②混合性酸碱失衡类型及判断呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒

PaCO2↑，SB、BE↓，pH↓↓呼吸性碱中毒合并代谢性碱中毒

PaCO2↓,SB、BE↑，pH↑↑呼吸性酸中毒合并代谢性碱中毒

PaCO2↑,AB↑↑,SB、BE↑，pH↑/N/↓呼吸性碱中毒合并代谢性酸中毒

PaCO2↓，AB、SB、BE↓，pH↑/N/↓③三重酸碱紊乱

呼酸合并高AG代谢性酸中毒和代谢性碱中毒

PaCO2↑,AB、SB、BB↑,BE↑,Cl-↓,AG↑,PH多↓呼碱合并高AG代谢性酸中毒和代谢性碱中毒

PaCO2↓，AB、SB、BB↑，AG↑,PH多↓例1:

pH7.34、PCO228mmHg、HCO3-15mmol/L代酸例2:pH7.47、PCO220mmHg、HCO3-14mmol/L呼碱例3:pH7.35、PCO260mmHg、HCO3-32mmol/L呼酸例4:pH7.45、PCO248mmHg、HCO3-32mmol/L代碱原发改变or代偿：PH由原发改变决定

单纯性or混合性酸碱失衡PCO2↑伴HCO3-↓:

呼酸并代酸例:pH7.22、PCO250mmHg、HCO3-20mmol/LPCO2↓伴HCO3-↑：呼碱并代碱例:

pH7.57、PCO232mmHg、HCO3-28mmol/LPCO2、HCO3-明显异常而pH正常,可能有

混合性酸碱失衡，预计代偿公式计算、验证病例：女，68，脑梗（2010-2-24）PH7.259Na+125.2mmol/LPaO277.0mmHgK+3.31mmol/LPaCO246.5mmHgCl¯124mmol/LSaO293.4%TCO221.8mmol/LBE-6.6mmol/LHCO3act

20.4mmol/LHCO3std19.0mmol/L诊断：低氧血症代酸＋呼酸（失代偿）病例3：pH7.57、PaCO232mmHg、HCO3-