肺通气(pulmonary ventilation)(呼吸道,呼吸运动,肺内压,胸膜腔内压,肺泡表面活性物质,基本肺容积)

　　三、基本肺容积和肺容量

　　了解肺通气量的简单方法是用肺量计记录进出肺的气量。图5-6示呼吸时肺容量变化的曲张。

　　（一）基本肺容积

　　图5-6左侧示肺的四种基本容积，它们互不重叠，全部相加等于肺的最大容量。

　　1．潮气量 每次呼吸时吸入或呼出的气量为潮气量（tidal volume,TV）。平静呼吸时，潮气量为400-600ml,一般以500ml 计算。运动时，潮气量将增大。

　　2．补吸气量或吸气贮备 平静吸气末，再尽力吸气所能吸入的气量为补吸气量（inspiratory reserve volume,IRV），正常成年人约为1500-200ml。

　　3．补呼气量或呼气贮备量 平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气量为补呼气量（espiratory reserve volume,ERV），正常成年人约为900-1200ml。

　　4．余气量或残气量 最大呼气末尚存留于肺中不能再呼出的气量为余气量（res idual volume,RV）。只能用间接方法测定，正常成人约为1000-1500ml。支气管哮喘和肺气肿患者，余气量增加。目前认为余气量是由于最大呼气之末，细支气管，特别是呼吸性细支气管关闭所致。

　　（二）肺容量

　　是基本肺容积中两项或两项以上的联合气量（图5-5右）。

　　1．深吸气量 从平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量为深吸气量（inspiratory capacity），它也是潮气量和补吸气量之和，是衡量最大通气潜力的一个重要指示。胸廓、胸膜、肺组织和呼吸肌等的病变，可使深吸气量减少而降低最大通气潜力。

　　2．功能余气量 平静呼气末尚存留于肺内的气量为功能余气量（functional residual capacity,FRC），是余气量和补呼气量之和。正常成年人约为2500ml，肺气肿患者的功能余气量增加，肺实质性病变时减小。功能余气量的生理意义是缓冲呼吸过程中肺泡气氧和二氧化碳分压（PO₂和PCO₂）的过度变化。由于功能余气量的稀释作用，吸气时，肺内PO₂不至突然升得太高，PCO₂不致降得太低；呼气时，肺内PO₂则不会降得太低，PCO₂不致升得太高。这样，肺泡气和动脉血液的PO₂和PCO₂就不会随呼吸而发生大幅度的波动，以处于气体交换。

图5-6 基本肺容积和肺容量图解

　　3．肺活量和时间肺活量 最大吸气后，从肺内所能呼出的最大气量称作肺活（vital capacity,VC），是潮气量、补吸气量和补呼气量之和。肺活量有较大的个体差异，与身材大小、性别、年龄、呼吸肌强弱等有关。正常成年男性平均约为3500ml，女性为2500ml。

　　肺活是反映了肺一次通气的最大能力，在一定程度上可作为肺通气功能的指标。但由于测定肺活量时不限制呼气的时间，所以不能充分反映肺组织的弹性状态和气道的通畅程度，即通气功能的好坏。例如，某些病人肺组织弹性降低或呼吸道狭窄，通气功能已经受到损害，但是如果延长呼气时间，所测得的肺活量是正常的。因此，提出时间肺活量（timed vital capacity），也称用力呼气量的概念，用来反映一定时间内所能呼出的气量。时间肺活量为单位时间内呼出的气量占肺活量的百分数。测定时，让受试者先作一次深吸气，然后以最快的速度呼出气体，同时分别测量第1、2、3s末呼出的气量，计算其所占肺活量的百分数，分别称为第1、2、3s的时间肺活量（图5-7），正常人各为83%、96%和99%肺活量。时间肺活量是一种动态指标，不仅反映肺活量容量的大小，而且反映了呼吸所遇阻力的变化，所以是评论肺通气功能的较好指标。阻塞性肺疾病患者往往需要5-6秒或更长的时间才能呼出全部肺活量。

图5-7 时间肺活量

A：正常时间肺活量 B：气道狭窄时的时间肺活量

　　4．肺总量 肺所能容纳的最大气量为肺总量（total lung capacity,TLC），是肺活量和余气量之和。其值因性别、年龄、身材、运动锻炼情况和体位而异。成年男性平均为5000ml，女性3500ml。

　　四、肺通气量

　　（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12-18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－每分平静通气量）／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至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与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

　　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。

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