肺功能的基础与临床

关于肺功能的基础与临床第1页，共106页，2023年，2月20日，星期五肺的呼吸功能－－－内容

肺容量：通气功能：VE、VA、MVV、FVC、通气障碍分型气道反应性测定－支气管激发试验气道阻塞可逆性测定－支气管舒张试验最大呼气流量－容积曲线、闭合气量曲线弥散功能缺氧原因的分析第2页，共106页，2023年，2月20日，星期五ST-300肺功能机第3页，共106页，2023年，2月20日，星期五6200体积描记仪体积描记法(plethysmography,体描法)：一种用来测定体内器官或肢体容积的方法体描仪是利用体积描记法进行肺功能测定第4页，共106页，2023年，2月20日，星期五第一节基础肺容积(basallungvolume)

基础肺容量(basallungcapacity)第5页，共106页，2023年，2月20日，星期五

肺容积检查与临床意义容积(volume)

－－安静状态下，一次呼吸所出现的呼吸气量变化，不受时间限定肺容量(capacity)

－－两个或两个以上的基础肺容积所组成潮气量(容积)(tidalvolume,TV)

残气量(容积)(residualvolume,RV)

补呼气量(容积)(expiratoryreservevolume,ERV)

补吸气量(容积)(inspiratoryreservevolume,IRV)

肺活量(vitalcapacity,VC)

深吸气量(inspiratorycapacity,IC)第6页，共106页，2023年，2月20日，星期五

基础肺容积(basallungvolume)

基础肺容量(basallungcapacity)COPD、胸腔积液时FRC、RV的改变？第7页，共106页，2023年，2月20日，星期五潮气量(容积)(tidalvolume,TV，VT)定义：平静呼吸时，每次吸入或呼气的气量正常值：10ml/kg，严格说：VTi>VTe(机体O2摄取量250ml/min>CO2排出量200ml/min)影响因素：吸气肌功能，特别是膈肌性别、年龄、体表面积(身高、体重)

机体代谢情况、呼吸习惯、运动量、情绪延髓呼吸中枢调节为什么机械通气患者出现腹胀时，可能导致撤机失败？平静呼吸潮气容积：25％来自肋间肌收缩，75％来自膈肌运动第8页，共106页，2023年，2月20日，星期五深吸气量(inspiratorycapacity,IC)

定义：VT＋IRV影响因素：吸气肌力量大小、胸肺弹性

MVV、VC的主要成分，(占VC75％)临床意义：IC：限制性通气功能障碍

MVV

、IC正常：体质虚弱致呼吸肌无力第9页，共106页，2023年，2月20日，星期五补呼气量(容积)

(expiratoryreservevolume,ERV)定义：平静呼气后，用力呼气所能呼出的最大气量影响因素：呼气肌和腹肌力量体位：立位>卧位(膈肌)临床意义：ERV

(1)

导致膈肌活动受限的疾病均可致：肥胖、腹水、肠胀气、妊娠

(2)阻塞性通气功能障碍(呼气相关性气体陷闭)第10页，共106页，2023年，2月20日，星期五正常值：男4217±690ml女3105±452ml

实测值/预计值>80%影响因素：年龄、性别、身高、体重、胸廓结构、呼吸肌强度、职业和体力锻炼临床意义：60～79％轻度降低

40～59％中度降低

<40%重度降低VC：凡是影响胸廓、肺呼吸动度受限或活动减弱的情况，均可。肺活量(Vitalcapacity,VC)第11页，共106页，2023年，2月20日，星期五临床意义：肺组织损害：IPF、肺炎、肺充血、肺水肿、肺不张、肺肿瘤、肺叶切除胸廓或肺活动受限：胸廓畸形、脊髓前角灰白质炎、脊柱畸形、膈神经麻痹、胸廓改形术后、广泛胸膜肥厚、渗出性胸膜炎、气胸、大量腹水、腹部巨大肿瘤气道阻塞：支气管哮喘、COPD、支气管肺癌肺活量(Vitalcapacity,VC)限制性重度阻塞性第12页，共106页，2023年，2月20日，星期五功能残气量functionalresidualcapacity,FRC定义：FRC=RV+ERV状态：吸气肌与呼气肌松弛胸廓向外弹性力≒肺泡向内弹性回缩力≒表面张力肺泡内压＝0功能：稳定肺泡气体分压，减少通气间歇对肺泡内气体交换影响临床意义：FRC

：肺泡[O2]、[CO2]随呼吸周期波动FRC：肺泡[O2]被功能残气稀释，PAO2，PACO2呼气末静动分流换气效能第13页，共106页，2023年，2月20日，星期五功能残气量functionalresidualcapacity,FRC临床意义：病理性FRC

：肺弹性减退：COPD

气道阻塞：asthma、COPD病理性FRC

：肺组织损害：肺炎、肺不张、肺间质纤维化肺部巨大占位性病变、肺水肿肺叶切除胸廓或限制性疾患：胸廓畸形、肥胖、气胸胸积液、广泛胸膜肥厚腹腔病变(大量腹水、腹部巨大肿瘤第14页，共106页，2023年，2月20日，星期五残气量residualvolume,RV

肺总量todallungcapacity,TLCTLC=VC+RV正常值：RV/TLC≤35%TLC↓:

限制性肺疾病：

IPF，肺水肿，肺不张，气胸，胸腔积液，脊柱胸廓畸形，

TLC↑：COPD

特别：RV/TLC>40%第15页，共106页，2023年，2月20日，星期五第二节通气功能检查－－动态肺容积问题:

一名需应用呼吸机辅助通气的患者分钟通气量的设置应为多少？是否有效通气？(一)肺通气量：(1)每分钟静息通气量

(2)肺泡通气量

(3)最大通气量(二)用力肺活量/时间肺活量

(三)通气功能障碍分型第16页，共106页，2023年，2月20日，星期五(1)每分钟(静息)通气量(minuteventilation,)－－定义

公式:=VT×f

正常值：平静时:VT:500ml,f:12次/分:

VE=500×12=6L/min

影响因素：身材大小、性别、年龄、身高、体表面积、情绪

异常：过度通气:VE>10L/min

通气不足：VE<3L/min

问题:患者应用呼吸机显示15L/min,是否一定

存在过度通气?第二节通气功能检查－－动态肺容积VEVEiVEeVE第17页，共106页，2023年，2月20日，星期五(2)肺泡通气量(minutealveolarventilation,)浅快呼吸与深慢呼吸的通气效果，谁最有效？死腔(deadspace,VD)

解剖无效腔量：口腔、鼻腔、气管、支气管肺泡无效腔量：血流不足的肺泡生理无效腔：解剖无效腔＋肺泡无效腔VA第18页，共106页，2023年，2月20日，星期五死腔(deadspace,VD)

解剖无效腔量：上呼吸道呼吸性细支气管以前的呼吸道内不参与气体交换的气体容积。正常值：成年人150ml。肺泡无效腔量：进入肺泡未与血行气体交换的肺泡气体容量。生理无效腔：解剖无效腔＋肺泡无效腔正常值：平卧时，生理死腔量≈解剖死腔量。病理情况：解剖死腔量变化较小，生理死腔量主要是肺泡死腔量，常用表示法：VD/VT=PaCO2-PECO2/PaCO2第19页，共106页，2023年，2月20日，星期五

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TVVEVA(次/min)(ml) (ml/min)(ml/min) 16 500 8000 5600 8 1000 8000 6800 32 250 8000 3200

为什么？(2)肺泡通气量(minutealveolarventilation,)VA第20页，共106页，2023年，2月20日，星期五=(TV-VD)×f

真正有效的气体交换例：VT=500ml,VD=150ml,

入肺泡的新鲜空气量=350ml影响因素：

VT、FRCVT↓orFRC↑使肺泡气体更新率减少，不利气体交换死腔量/潮气量(VD/VT):0.3-0.4

比值小：通气效好，比值大，通气差(2)肺泡通气量(minutealveolarventilation,)VAVA第21页，共106页，2023年，2月20日，星期五测定与计算：

(2)肺泡通气量(minutealveolarventilation,)VAVDVT=肺泡气PCO2－混合呼出气PCO2肺泡气PCO2－吸入气PCO2设：因吸入空气CO2浓度0.04％，吸入气PCO2＝0PACO2用PaCO2代替混合呼出气PCO2(mmHg)

=用单向活瓣收集测混合呼出气[CO2]×(PB-47)，VA=VT(1－VD/VT)×RR第22页，共106页，2023年，2月20日，星期五(3)最大通气量:(maximalvoluntaryventilation,MVV)

或(maximumventilatoryvolume,MVV)定义：每分钟、最快、最深呼吸所能吸入或呼出的最大通气量＝30.2×FEV1(L)＋10.85正常值：成年人可达70～120L/min意义：单位时间内充分发挥全部通气能力所能达到的通气量,是估计一个人能进行多大运动量的一个生理指标。(涉及多个效应系统:神经肌肉,

胸腔,气道).异常：<预计值的80%时为异常。注意事项:严重心肺疾病,咯血患者不宜作此项检查.第二节通气功能检查－－动态肺容积第23页，共106页，2023年，2月20日，星期五(3)最大通气量:(maximalvoluntaryventilation,MVV)

或(maximumventilatoryvolume,MVV)MVV％Pred：轻度降低：60％－79％中度降低：40－59％重度降低：<40％第二节通气功能检查－－动态肺容积第24页，共106页，2023年，2月20日，星期五(3)最大通气量:(maximalvoluntaryventilation,MVV)

或(maximumventilatoryvolume,MVV)临床意义：MVV↓：气道阻塞、肺组织弹性减退：COPD、Asthma

胸廓胸膜病变、神经肌肉病变：呼吸肌力↓，格林－巴利大面积肺实质疾病：弥漫性肺间质疾病、肺不张通气储备功能的考核：胸科手术肺功评估、劳动能力鉴定第二节通气功能检查－－动态肺容积Ventilationreserve%,VR%MVV-VE通气储备百分比％=MVV×100％第25页，共106页，2023年，2月20日，星期五通气储备百分比(VR%)=(MVV-VE)/MVV×100%

正常值：≥93%,异常：通气储备不佳:<86％;

通气功能严重受损:<70％常用作为能否胸外科手术的指标.第二节通气功能检查－－动态肺容积第26页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二)用力肺活量(forcedvitalcapacity,FVC

又称时间肺活量)第二节通气功能检查－－动态肺容积1/41/41/41/4肺活量时间最大呼气中段流速MMEF第27页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二)用力肺活量(forcedvitalcapacity,FVC，

又称时间肺活量)

测定方法特点：最大用力、最快速度所能呼出的全部气量

正常值：一秒用力呼气容积(FEV1.0)---－(一秒量)

一秒率(FEV1.0/FVC

):83％

FEV2.0，FEV2.0/FVC：96％

FEV3.0，FEV3.0/FVC：99％

健康者：3秒内可呼出全部的VC第二节通气功能检查－－动态肺容积第28页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二)用力肺活量：肺活量与用力肺活量

(vitalcapacity,VC.andforcedvitalcapacity,FVC)

鉴别？COPDnormal第29页，共106页，2023年，2月20日，星期五VC与FVC的区别

VCFVC定义一次通气的最大能力一定时间内所呼出的气正常值男3500ml,女2500ml呼气第1、2、3秒的FVC

分别为83%、96%、99%的VCFEV1占预计值％，

FEV1％：80％，影响因素身材、性别、年龄、性别、年龄、身高、体重体位、呼吸肌强弱呼吸肌力意义反映肺活量容积大小

VC大小＋呼吸的阻力

(静态指标)

肺通气功能的指标应用胸腔积液等慢性阻塞性肺疾病等限制性通气功能障碍阻塞性通气功能障碍第30页，共106页，2023年，2月20日，星期五(三)临床应用－－通气功能障碍分型1、通气功能的判断：通气储备百分比：气速指数：第二节通气功能检查－－动态肺容积MVV-VE通气储备百分比％=MVV×100％气速指数＝MVV实测值/预计值％VC实测值/预计值％正常值：1临床意义：>1限制性通气功能障碍

<1阻塞性通气功能障碍第31页，共106页，2023年，2月20日，星期五(三)临床应用1.通气功能的分级：肺功能不全分级，

通气功能障碍分型

2.COPD的判定

3.气道阻塞的可逆性判定

(1)肺功能不全分级 第二节通气功能检查－－动态肺容积第32页，共106页，2023年，2月20日，星期五(2)通气功能障碍分型：

阻塞性、限制性、混合性第33页，共106页，2023年，2月20日，星期五(2)通气功能障碍分型：

阻塞性、限制性、混合性混合型：结节病、肺结核支气管扩张肺心病第34页，共106页，2023年，2月20日，星期五(2)通气功能障碍分型：阻塞性、限制性、混合性阻塞型限制型混合型肺容量VCNor↓

↓

↓↓FRC↑↑

↓

↓不一定TLCNor↑↓

↓不一定RV/TLC↑不一定不一定通气功能FVCNor↓↓

↓↓

↓FEV1↓

↓↓↓

↓FEV1/FVC↓

↓Nor↑Nor↓MVV↓

↓↓A.V.I<1.0>1.0不一定MMEF↓

↓↓↓

↓第35页，共106页，2023年，2月20日，星期五(三)临床应用1.通气功能的分级：肺功能不全分级，

通气功能障碍分型

2.阻塞性肺气肿与阻塞形通气功能障碍的判定

3.气道阻塞的可逆性判定

4.支气管激发试验临床评价通气功能障碍：主要FEV1/FVC%、

FEV1%PredFEV1(变化意义不如上2指标大)

第36页，共106页，2023年，2月20日，星期五气流受阻的程度判断：主要指标：

FEV1/FVC%、FEV1%Pred。COPD:

早期:FVCNFEV1↓故：FEV1/FVC%敏感

进展：(气体陷闭)FVC↓FEV1↓

致FEV1/FVC%不敏感

中重度：

FEV1%Pred比FEV1/FVC%更准确值得注意：

FEV1%Pred除受气流阻塞的影响外，肺容量(ERV)↓也↓，致：高故气流阻塞程度第37页，共106页，2023年，2月20日，星期五几种COPD肺功能分级标准比较

COPD诊治规范肺功能测定原ERSATS

理与临床应用分级

FEV1%Pred轻

70<7570中

50－69<60Ⅰ级5050－69重

<50<40Ⅱ级50－35<50

Ⅲ

级<35第38页，共106页，2023年，2月20日，星期五阻塞型肺气肿的评定标准

正常轻度中度 重度

RV/TLC（％） <35 36～4546～55 >56

肺泡氮浓度平均值(％)2.474.436.15 8.40

(三)临床应用1.通气功能的分级：肺功能不全分级，

通气功能障碍分型

2.COPD的判定

3.气道阻塞的可逆性判定

4.支气管激发试验第39页，共106页，2023年，2月20日，星期五3.气道阻塞的可逆性判定：(1)通气改善率：

用药后测得值－用药前测得值用药前测得值PEFR变异率结果：

15％且FEV1增值>200ml阳性

15～24％：轻度可逆

25～40％：中度可逆

>40%:高度可逆注意：用前6小时停吸入支气管解痉剂，用前12小时停口服支气管解痉剂，停长效制剂48小时通气改善率=×100％第40页，共106页，2023年，2月20日，星期五3.气道阻塞的可逆性判定：(2)最大呼气流量(peakexpiratoryflow,PEF)昼夜波动率或日内变异率日内最高PEF－日内最低PEF½(日内最高PEF＋日内最低PEF)PEFR变异率结果：>20%阳性

PEF昼夜波动率=×100％第41页，共106页，2023年，2月20日，星期五测定目的：气道高反应性药物：组胺、乙酰甲胆碱方法：以生理盐水按浓度梯度稀释

0.06,0.12,0.25,0.50,1.0,2.0,4.0,8.0,16.0,测定：吸入前测FEV1.0、吸入NS2min后测FEV1.0

从最低浓度吸，每一浓度呼吸2min，复测FEV1.0

至：FEV1.0较基础值降低≥20％停止结果判断：

FEV1.0降低20％所需诱发剂的剂量(PD20FEV1.0)

组胺<7.8μg，乙酰甲胆碱<12.8μg

(三)临床应用4.支气管激发试验第42页，共106页，2023年，2月20日，星期五测定目的：气道高反应性注意：激发前停用抗组胺药物48－96h，停色甘酸钠24h，停肾上腺素能兴奋剂8h，停磷酸二酯酶抑制剂6－12h，因可诱发哮喘严重发作，准备必要的抢救药品及器械

受试者的要求：FEV1应7％pred，无心肺功能不全，无高血压，无甲亢史，非妊娠期(三)临床应用4.支气管激发试验第43页，共106页，2023年，2月20日，星期五第三节气道功能的检测肺通气的动力－－－大气与肺泡气之间的压力差呼吸肌的舒缩产生的呼吸运动呼吸压力:

肺内压

胸内压(胸膜腔内压)

气道内压:第44页，共106页，2023年，2月20日，星期五气道功能的检测

跨气道压:＝气道内压

-胸膜腔内压力。----使气道扩张或压缩的力。吸气时：胸膜腔负压↑，气道内外压差↑，气道扩张呼气时：

胸膜腔负压↓，气道内外压差↓，管径缩小临床意义：增加呼气阻力，提高气道内压力，

减小气道内外压力差，以防止气道陷闭，保持呼气通畅。

第45页，共106页，2023年，2月20日，星期五气道功能的检测肺通气的阻力弹性阻力：肺、胸廓的弹性阻力－－测定胸、肺顺应性

(平静呼吸的主要因素，占总阻力70%)非弹性阻力：气道阻力、惯性阻力、组织的粘性阻力

(占总阻力30%)第46页，共106页，2023年，2月20日，星期五气道功能的检测肺通气的阻力弹性阻力：肺、胸廓的弹性阻力－－测定胸、肺顺应性

(平静呼吸的主要因素，占总阻力70%)弹性阻力和顺应性：弹性阻力(elasticresistance,R)：弹性组织在外力的作用下可发生变形，其具有对抗变形和回位的倾向称之。换句话说，用同等大小的外力作用于弹性组织时，弹性阻力大者，变形程度小，弹性阻力小者，变形程度大。

第47页，共106页，2023年，2月20日，星期五气道功能的检测弹性阻力和顺应性：表面张力：肺泡内衬液的性质如何?表面张力多大?

如何避免在张力吸引下肺毛细血管内液体进入肺泡?

根据Laplace定律

P：肺泡内的压力,T:表面张力,r：肺泡半径假设大、小肺泡的表面张力一样，肺泡内的压力将随肺泡半径的大小而反变。P=2TrR=0.01cmR=0.005cm气流方向P＝2×200.01=4000dyn/cm2=4.0cmH2OP＝2×200.005=8000dyn/cm2=8.0cmH2O第48页，共106页，2023年，2月20日，星期五气道功能的检测弹性阻力和顺应性：结果：小的肺泡，压力大；大的肺泡，压力小，如果这些肺泡彼此相通,

结果压力大的小肺泡内的气体将流入压力低的大肺泡，最终:小肺泡塌陷,大肺泡膨胀,肺泡失去稳定性。

第49页，共106页，2023年，2月20日，星期五气道功能的检测表面活性物质：－－－－肺泡Ⅱ型细胞合成及释放,成分：二棕侣酰卵磷脂(dipalmitoyllecithin或

dipalmitoylphosph-atidylcholine,DPPC)肺顺应性的测量:公式：

肺顺应性(CL)=肺容积的变化(△V)跨肺压的变化(△P)L/cmH2O第50页，共106页，2023年，2月20日，星期五表面活性物质的生理作用：①降低表面张力：保持肺泡相对的“干燥”，即减弱对肺毛细血管中液体的吸引作用。②保持大小肺泡的稳定性：即AS密度随肺泡半径的变化而变化③减少呼吸功：根据Laplace公式，吹张不同表面张力的肺泡所需的压力不同第51页，共106页，2023年，2月20日，星期五表面活性物质的作用：③减少呼吸功：根据Laplace公式，吹张不同表面张力肺泡所需的压力不同对于正常人的肺：吹张半径为50μm，最小表面张力为2mN/m的肺泡，所需压力=2×表面张力/半径

=2×2(mN/m)/50μm=0.08kPa(0.8cmH2O)ARDS患者：吹战半径为25μm，最小表面张力为20mN/m的肺泡，所需压力=2×表面张力/半径

=2×20(mN/m)/25μm=1.6kPa(16cmH2O)。第52页，共106页，2023年，2月20日，星期五粘性阻力：是气流在发动、变速、换向时，因气流和组织惯性所产生的阻止运动的因素.(因平静呼吸时，呼吸频率低、气流流速慢,粘性阻力小，可忽略)粘滞阻力：来自呼吸时组织相对位移所发生的摩擦。气道阻力：自气体流经呼吸道时气体分子与气道壁之间的摩擦

(是非弹性阻力的主要成分,约占80～90%)总之：非弹性阻力是气体流动时产生的，并随流速的加快而增加故为动态阻力。气道功能的检测第53页，共106页，2023年，2月20日，星期五气道阻力:定义：维持单位时间内气体流量所需的压力差。公式：正常值：健康成人平静呼吸时,总气道阻力：1～3cmH2O/L/s,

主要发生在2～5mm中等支气管.气道功能的检测推动气体流动的压力(大气压与肺内压之差)cmH2O气道阻力＝单位时间内气体流量第54页，共106页，2023年，2月20日，星期五影响因素：a.气流速度：流速快,阻力大；流速慢,阻力小；b.气流形式：层流阻力小；湍流阻力大

(气流太快,管道不规则易发生湍流)

如：气管内有粘液、`渗出物或肿瘤、异物等时,

可用排痰、清除异物、减轻粘膜肿胀的方法减少湍流c.管径大小:气道功能的检测第55页，共106页，2023年，2月20日，星期五影响因素：c.管径大小：影响其因素：①跨壁压(指呼吸道内外的压力差)

其↑管径被动扩大，阻力↓，反之↑.②肺实质对气道壁的外向放射状牵引.

小气道的弹力纤维和胶原纤维与肺泡壁的纤维彼此穿插,

象帐蓬的拉线一样对气道壁发挥牵引的作用,以保持没有软骨支持的细支气管的通畅.③神经系统对气道管壁平滑肌舒缩活动的调节:

呼吸道平滑肌受交感、副交感经双重支配.

副交感神经：气道平滑肌收缩,管径变小，阻力↑。交感神经：气管平滑肌舒张，管径变大，阻力↓。肽能神经(一种非肾上腺能的抑制神经)：平滑肌舒张气道功能的检测第56页，共106页，2023年，2月20日，星期五上呼吸道:

鼻占气道总阻力50%

咽喉声门占气道总阻力25%呼吸道：下呼吸道气管0级主支气管1级叶支气管2-3级段支气管4级亚段支气管....16级呼吸性细支气管17-19级肺泡管20-22级肺泡囊23级

(两肺肺泡共3亿,总面积70m2)

小气道(<2mm的细支气管)占气道总阻力10%气道功能的检测不具备气体交换功能,为气体的传送带气体交换的场所为呼吸带第57页，共106页，2023年，2月20日，星期五一秒量（FVC1.0）：在FVC中的第一秒内用力呼出的气量。成年男性3200ml，女性2300ml。当FVC1.0<1200ml，说明大气道存在阻塞。一秒率（FVC1.0%）：FVC中第一秒内用力呼出的气量占FVC百分比正常值：>80%。<80%，反应存在大气道阻塞。

呼气流量峰值（Vpeak）或最大呼气流量（PEF）：

MEFV曲线上的最高呼气流量。75％肺活量最大呼气流量（Vmax75）：呼出25％FVC时的VmaxFEF200－1200：呼出肺活量200－1200ml时的用力呼气流量临床意义：

上述指标作为大气道阻塞及呼吸肌力的指标。

气道功能的检测第58页，共106页，2023年，2月20日，星期五

小气道功能检查肺的“静区”：指末梢小支气管(吸气状态下管内径<2mm)，其包括全部细支气管和终末细支气管。特点：数目众多,总的截面积大,可达100m2，软骨组织消失，平滑肌厚度相对增多，可占管壁20％不是产生气道阻力的主要部位，仅占总阻力20％以下结果：在常规检查呼吸道阻力的方法显示异常前已有病变。由于它不是引起气道阻力的主要部位，用普通的方法难以发现小气道的早期病变。小气道？第59页，共106页，2023年，2月20日，星期五肺内气体分布(gasdistribution)胸腔内压存在区域性差异－－压力梯度(0.25cmH2O/cm)即：残气位：肺尖胸腔内压－4.5cmH2O

肺底部胸腔内压＋3cmH2O肺泡通气量分布：站立位：肺底部>肺尖部仰卧位：肺下垂部>肺上部特点：上肺区肺泡：气体先进后出下肺区肺泡：气体后进先出小气道功能检查－－闭合气量(closingvolume,CV)第60页，共106页，2023年，2月20日，星期五

小气道功能检查(一)闭合气量(closingvolume,CV)

闭合总量(closingcapacity,CC)定义：

CV：TLC位一次呼气过程中肺低垂部位小气道开始闭合时所能继续呼出的气量

CC：小气道开始闭合时肺内存留的气量测定原理：氮气法，氦气法第61页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线

测定原理：IVPF、

EPP等容压力－流量曲线（iso-volumepressureflowcurve,IVPFcurve):说明：在用力呼气过程中，无论受试者如何用力，都不能超越各个肺容积所在处相应的流量限值。这段流量属于非用力依赖部分，相当于MEFV曲线的下降支。因IVPF曲线操作复杂，已被MEFV所代替。第62页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线VmaxTLCV第63页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线测定原理：等压点学说Vmax75

－－与用力呼气程度相关Vmax50,Vmax25

－－与用力呼气程度无关占预计值％，V50/V25,曲线形态。第64页，共106页，2023年，2月20日，星期五等压点（Equalpressurepoint.EPP

）:

气道内压等于胸腔内压时,就不再有气体进出肺泡,

这一点称之。(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线第65页，共106页，2023年，2月20日，星期五EPP：正常，安静：呼气主要靠肺泡弹性回缩力，不需借助呼气肌当呼气流速↑或支气管梗阻时：需呼气肌用力，增加气道两端的压力差，以达相应的流速最大呼气流速：取决于呼气肌的收缩力(表现为胸腔内压，PP1)、肺泡弹性回缩力Pst(1)、气道阻力(Raw)所决定。其中驱动气体从肺泡呼出的力是肺泡内压(Palv)＝PP1+Pst(1)

(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线第66页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线等压点学说:---对用力呼气过程中Vmax

的限速现象加以解释。压力降－－在用力呼气过程中：PPl渐↑，而Pst(1)

渐↓.

从肺泡→口、鼻腔气道内形成压力渐降的梯度上游气道(upsfreamairway)：等压点～肺泡端,

Palv>PPl,气道倾向扩张下游气道(downsfreamairway)：等压点～肺泡端

PPl>Palv,气道倾向收缩因此真正决定等压点位置

的因素是

Pst(1)

、Raw第67页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线因此真正决定等压点位置的因素是:Pst(1)、RawPst(1)的大小决定于:肺容积、肺泡弹力纤维的性能在正常人来说，则主要决定于肺容积:

在高肺容积阶段:Pst(1)

在低肺容积阶段:Pst(1)减小第68页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线因此真正决定等压点位置的因素是:Pst(1)、RawRaw主要决定于气道口径大小：气道口径的大小又与肺容积有关.

高肺容积阶段：气道口径大，阻力小.

低肺容积阶段：气道口径小，阻力大.换句话说:在一定肺容积水平，某一气道的等压点是不变的但在整个呼气过程中，肺容积是不断地变化的,故等压点也不是固定不变的，随着肺容积↓,等压点也渐周边移动.第69页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线Macklem发现：80%～70%VC的肺容积水平：等压点处于叶支气管;70%～40%VC的肺容积水平：等压点渐向外周缓慢移动;<40%VC肺容积水平后：等压点迅速向上游移动;25%VC肺容积水平时：等压点处于细支气管水平。

第70页，共106页，2023年，2月20日，星期五高肺容积阶段:因Pst(1)较大，气道口径大，气道阻力低，EPP处于大气道水平，因大气道管壁有完整的软骨环支撑，有较强的抵抗收缩能力，因此：即使等压点移到大气道中某一处，只要其下游段还属

大气道，则这段气道仍处于扩张的状态，此时Palv

在用力呼气时，随PPl迅速增加而迅速↑，Raw↓，

Vmax可迅速↑达Vpeak。(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线第71页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线低肺容积阶段情况不同:因Pst(1)渐↓，气道口径随之↓，Raw↑，等压点迅速外移，当等压点移到小气道水平之后，由于小气道的管壁内无软骨支撑，易被压缩，而致下游段出现气道动态压缩，结果：气道口径进一步↓，Raw↑，且越近呼气末肺容积越低，Pst(1)

越小，气道口径越小，

阻力越大，等压点越移向外周，下游段被压缩气道的长度越长，Raw越大，Vmax越低。

第72页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线气体滞留(Gastrapping)

当气道内压继续减小是，视腔内外压差大小及管壁坚固程度,

气道可被压闭,在肺泡内形成气体滞留。从等压点学说知道:

等压点决定最大呼气流速的限度.

在等压点以外,由于气道已经闭合,气流大小不受用力的影响.因此：小气道阻塞时

如：哮喘时：气道滞留增大，易于发生气体滞留.

若患者采取吹口哨的唇性进行呼气,通过增加口腔阻力以增加气道内压力,可避免气体滞留。第73页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线MEFV曲线：在最大用力呼气过程中，把呼出气体的容积与相应的呼出气量描记成的一条曲线。意义：反映了用力呼气过程中，胸内压、肺弹性回缩力、气道阻力对呼气流量的影响。正常值：各肺容积的相应呼出气量的实测值/预计值均应

>80%。

第74页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线测定原理：等容压力－流量曲线（iso-volumepressureflowcurve,IVPFcurve):说明：在用力呼气过程中，无论受试者如何用力，都不能超越各个肺容积所在处相应的流量限值。这段流量属于非用力依赖部分，相当于MEFV曲线的下降支。因IVPF曲线操作复杂，已被MEFV所代替。第75页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线MEFV曲线主要测量指标：Vmax50、Vmax25V50/H，V25/HV50/V25：△MEF/△V＝FEF60－FEF40/△V。第76页，共106页，2023年，2月20日，星期五指标：

⑴Vmax50、Vmax25正常人>预计值的80％

。

V50/H正常人>2.2L/s,V25/H正常人>1.0L/s。两项指标均在界限值以上为正常，均在界限值以下为异常，仅其中一项异常为可疑异常。

⑵V50/V25：

表示呼气50％至25％肺活量的流速曲线坡度，正常为2.0。比值愈小，表示此段曲线的坡度愈趋平坦，小气道阻力俞大比值俞大，表示曲线坡度俞陡。

△MEF/△V:中段流量曲线坡度。△MEF/△V＝FEF60－FEF40/△V。

(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线第77页，共106页，2023年，2月20日，星期五指标：阻塞指数（OI）＝FVC/AB。AB自PEF顶点向下做一垂线，过其中点做一水平线，分别交FVC曲线的升支和降支于A、B点，AB点连线的长度。(二）最大呼气流量－容积曲线

maximumexpiratoryflow-volumecurve,MEFV或V－V-V曲线第78页，共106页，2023年，2月20日，星期五(二）最大呼气流量－容积曲线与FVC曲线

(MEFV或V－VcurveandFVCcurve)第79页，共106页，2023年，2月20日，星期五不同疾病流速-容量曲线第80页，共106页，2023年，2月20日，星期五正常人：涡流－－大气道气流－－阻力与气体密度相关层流－－小气道气流－－阻力与气体密度无关正常人：呼吸低密度气体Vmax>呼吸空气的相应Vmax(二）最大呼气流量－容积曲线与FVC曲线

(MEFV或V－VcurveandFVCcurve)低密度混合气体流量：第81页，共106页，2023年，2月20日，星期五观察指标：等容流量差(ΔVmax)

等流量容积(Visav)方法：测同一肺容积的

MEFVHe-O2、MEFVair求差值(二）最大呼气流量－容积曲线与FVC曲线

(MEFV或V－VcurveandFVCcurve)的密度混合气体流量：

Vmax50airΔVmax50＝ΔVmax50He-O2

－Vmax50air×100％第82页，共106页，2023年，2月20日，星期五等容流量差(ΔVmax)

等流量容积(Visav)从MEFVHe－O2与Vmaxair两条曲线降支相交点到RV位为止所呼出的气体容积。

(二）最大呼气流量－容积曲线与FVC曲线

(MEFV或V－VcurveandFVCcurve)的密度混合气体流量：

Vmax50airΔVmax50＝ΔVmax50He-O2

－Vmax50air×100％第83页，共106页，2023年，2月20日，星期五小气道功能障碍：ΔVmax50>20%阻塞可逆

<20%阻塞不可逆高肺容积水平：ΔVmax50>20%提示：等压点上游气流为层流，阻力与气体密度相关，阻塞部位在大气道ΔVmax50<20%提示：等压点上游气流为涡流，阻力与气体密度无关，阻塞部位在小气道(二）最大呼气流量－容积曲线与FVC曲线

(MEFV或V－VcurveandFVCcurve)密度混合气体流量：第84页，共106页，2023年，2月20日，星期五(三)最大呼气中段流量(maximalmidexpiratoryflowcurve,MMEF)FVC曲线平行垂直分四等分，中间2/4段肺容量/其所用呼气时间之比。正常值：男3.369L/S

女2.88L/S最大呼气中段时间(mid-expiratorytime,MET)第85页，共106页，2023年，2月20日，星期五(三)最大呼气中段流量

(maximalmid-expiratoryflowcurve,MMEF)

FVC曲线分两部分：----注意用的FVC曲线用力依赖部分：

初始呼气阶段：受主观用力影响非用力依赖部分：

中段、末段：受小气道直径影响

(因为此段为低肺容量段，肺弹性回缩力下降，气道口径缩小，流量较低)第86页，共106页，2023年，2月20日，星期五(四)最大呼气平均流量（MEAF）

方法：是把普通肺量计描的FVC曲线容积分成若干等份，一般为8～10

等份，然后分别计算出各段的最大呼气平均流量。区别：MEAF：属容积－时间体系，计算出参数代表不同肺容积阶段内最大呼气平均流量。

MEFV：从流量－容积体系中测得不同肺容积水平的最大呼气瞬间流量。

第87页，共106页，2023年，2月20日，星期五(四)最大呼气平均流量（MEAF）

指标：把FVC曲线肺容积轴分成4或8或10等份，算出呼出各个部分所需的时间，然后相应的FEF＝△V/△t。FEF25～75（即过去称之为MMEF）相当于V50。FEF45～55

相当于V50。FEF75～85

相当于V25。

FEF70～80

相当于V25。

第88页，共106页，2023年，2月20日，星期五(五)用力呼气肺量图平均排出时间(meantrainsittime,MTT）

部分平均排出时间(partialmeantrainsittime,MTTp）MTT：代表整个用力呼气过程中气体从肺泡排出到口腔平均时间。MTTp：代表用力呼气过程中某一肺容积阶段内气体平均排出时间。第89页，共106页，2023年，2月20日，星期五(五)用力呼气肺量图平均排出时间

（meantrainsittime,MTT）;

部分平均排出时间

（partialmeantrainsittime,MTTp）MTT：整个用力呼气过程中气体从肺泡排出到口腔平均时间。MTTp：用力呼气过程中某一肺容积阶段内气体平均排出时间。意义：对小气道阻塞的敏感性较Vmax好，与MET相似指标：

MTT、MTTp1～10，其中MTTp1～5受主观用力因素影响较大，小气道功能常用MTTp6、7、8、9。

第90页，共106页，2023年，2月20日，星期五(六)用力呼气曲线分段水平夹角：从FVC曲线测量出的，介于FEF25～75和FEF75～85之间。高峰段水平夹角：200～1200ml两点连线延长线与时间轴夹角α1；中段水平夹角：25%VC～75%VC两点连线延长线与时间轴夹角α2；末段水平夹角：50%VC～100%VC两点连线延长线与时间轴夹角α3；夹角α2－－可较好地反映小气道功能第91页，共106页，2023年，2月20日，星期五(七)气体滞留指数（AT指数）＝VC－FVC/VC×100%慢性支气管炎：男性8.7，女性7.7；肺气肿：男性19.1,女性13.0；肺心病：27.5,30.8。原理：由于小气道阻塞和/或肺泡弹性回缩力下降，造成用力呼气小气道闭合早，缓慢呼气小气道闭合晚，从而造成VC与FVC的差别意义：认为该项指标较常规肺功能测定更敏感，有人认为与CV/VC%、MEEFV曲线相符

第92页，共106页，2023年，2月20日，星期五(八)频率依赖性肺顺应性

frequencydipendenceofdynamicCompliance,FDC定义：单位压力改变所引起的相应肺容积变化肺顺应性的测量:公式:肺顺应性(CL)=肺容积的变化(△V)×跨肺压的变化(△P)单位:L/cmH2O(跨肺压=肺内压-胸内压.)分类：静态肺顺应性动态肺顺应性－－是指呼吸周期中，气流未阻断时所测得的肺顺应性。第93页，共106页，2023年，2月20日，星期五(八)频率依赖性肺顺应性

frequencydipendenceofdynamicCompliance,FDC动态肺顺应性的频率依赖性：

正常人肺内肺泡的充盈和排空几乎同步，故动态顺应性与静态顺应性相同，当动态顺应性随呼吸频率增加而降低。

时间常数（timeconstant）=顺应性×阻力在吸气和呼气时，肺泡充气和排空速度取决于时间常数。正常情况下：肺单位的时间常数是0.01s。小气道阻力↑时：随着呼吸频率的增加，各肺单位气流阻力差异对气流分布的影响进行性增加，肺单位的时间常数↑，当增加到四倍时，动态顺应性随呼吸频率的↑而明显↓。

第94页，共106页，2023年，2月20日，星期五第四节、换气功能检查(一)通气/血流比例(Ventilation/perfusionratio)正常值：V/Q=0.8生理区域性差异：病理性通气/血流比例失调：测定方法不成熟。(二)弥散功能定义：气体分子通过肺泡膜进行交换的过程。影响因素：弥散量大小与弥散膜面积、厚度、膜两侧气体分压、分子量大小及其在弥散介质中的溶解度测定法：CO吸入法第95页，共106页，2023年，2月20日，星期五影响弥散速率的因素：

弥散膜的面积

弥散距离

气体的溶解系数

肺泡气与血液中该气体的压力

差和压力梯度

该气体的密度

第96页，共106页，2023年，2月20日，星期五DLCO异常的常见原因DLCO：左向右分流运动高原仰卧位

RBC增多症肺泡出血哮喘第97页，共106页，2023年，2月20日，星期五DLCO异常的常见原因DLCO：正常VA或低VA(DL/VA降低)：贫血

COPD