呼吸生理和肺功能.ppt
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- 呼吸 生理 功能
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1、呼吸生理和肺功能呼吸生理和肺功能呼吸生理和肺功能 呼吸的生理功能:呼吸的生理功能:肺是进行气体交换,从外环境摄取肺是进行气体交换,从外环境摄取O2,排出排出CO2的场所。的场所。外呼吸是指肺循环与肺泡之间的气体外呼吸是指肺循环与肺泡之间的气体交换;内呼吸则是体循环与组织细胞交换;内呼吸则是体循环与组织细胞之间的气体交换之间的气体交换 肺的呼吸功能主要指外呼吸而言。肺的呼吸功能主要指外呼吸而言。肺功能的临床意义肺功能的临床意义 确定并量化呼吸系统功能的缺陷与异常;确定并量化呼吸系统功能的缺陷与异常;危重病患者的肺功能监测;危重病患者的肺功能监测;应用范围涵盖临床医学各个领域;应用范围涵盖临床医学
2、各个领域;航空航空/航天医学、潜水医学、高原医学;航天医学、潜水医学、高原医学;职业病的劳动力鉴定;职业病的劳动力鉴定;体育运动员的选拔等。体育运动员的选拔等。历史历史 1679年,年,Borelli进行肺容积测量,在室温下测得成人肺容进行肺容积测量,在室温下测得成人肺容积为积为3.3-4.9L;1800年,年,Davy尝试应用气体稀释法测定肺残气量;尝试应用气体稀释法测定肺残气量;1813年,年,Hutchinson率先应用水封式肺量计,并提出肺活率先应用水封式肺量计,并提出肺活量的概念;发现肺活量与身高相关,并可随着年龄增长,量的概念;发现肺活量与身高相关,并可随着年龄增长,体重增加与肺内
3、疾病而改变。体重增加与肺内疾病而改变。1915年,年,Krogh尝试应用单次呼吸法检查肺弥散功能。尝试应用单次呼吸法检查肺弥散功能。历史历史 1919年,年,Strold提出测定用力肺活量;提出测定用力肺活量;1932年,年,Jansen等建立最大呼吸量的测定方法;等建立最大呼吸量的测定方法;1947年,年,Tiffaneace首先提出第一秒时间肺活量的概念和首先提出第一秒时间肺活量的概念和测定方法。测定方法。1979年,美国胸科学会年,美国胸科学会(ATS)召开了肺功能的专题讨论会,召开了肺功能的专题讨论会,拟定了肺功能检查的操作规范,并于拟定了肺功能检查的操作规范,并于1987/1995年
4、对该操年对该操作规范加以补充修正。作规范加以补充修正。国内国内 1939年,年,蔡蔡翘等首先报告大学生及中学生的肺活量测定。翘等首先报告大学生及中学生的肺活量测定。1951年,吴锦秀测定年,吴锦秀测定6414名健康学生的肺活量。名健康学生的肺活量。1956年,吴绍青等发表了国人通气功能的数据。吴绍青、年,吴绍青等发表了国人通气功能的数据。吴绍青、张中扬、汪士、高启文等许多医学工作者对肺功能的研究张中扬、汪士、高启文等许多医学工作者对肺功能的研究和临床应用做了大量工作和临床应用做了大量工作 1961年,吴绍青等编著了我国第一部肺功能检查的专著年,吴绍青等编著了我国第一部肺功能检查的专著-肺功能测
5、验在临床上的应用。肺功能测验在临床上的应用。国内国内 19791979年,卫生部在杭州举办了年,卫生部在杭州举办了“全国肺功能学术讲座全国肺功能学术讲座”。2020世纪世纪9090年代,穆魁津等编写了全国肺功能正常值汇年代,穆魁津等编写了全国肺功能正常值汇编和肺功能检测原理与临床应用两本专著。编和肺功能检测原理与临床应用两本专著。20042004年,朱蕾等编写了临床肺功能。年,朱蕾等编写了临床肺功能。广州呼吸病研究所郑经平等建立专业网站、华南地区国人广州呼吸病研究所郑经平等建立专业网站、华南地区国人及儿童的正常值数据库。及儿童的正常值数据库。肺通气量测定肺通气量测定小气道功能测定小气道功能测定
6、肺弥散功能测定肺弥散功能测定通气通气/血流比值测定血流比值测定通气功能测定通气功能测定换气功能测定换气功能测定动脉血液酸碱度测定及气体分析动脉血液酸碱度测定及气体分析肺容积测定肺容积测定肺功能测试肺功能测试肺通气功能检查的项目肺通气功能检查的项目 肺通气量检查肺通气量检查 小气道功能检查小气道功能检查 支气管激发与舒张试验支气管激发与舒张试验 肺容积测定肺容积测定肺通气功能肺通气功能 肺通气是常规肺功能检测的基本内容。肺通气是常规肺功能检测的基本内容。由于呼吸肌的驱动作用,使胸廓扩张和收缩,从而改变由于呼吸肌的驱动作用,使胸廓扩张和收缩,从而改变肺容量的大小而产生通气。肺容量的大小而产生通气。
7、通气的作用是使新鲜空气进入肺泡,排出经过气体交换通气的作用是使新鲜空气进入肺泡,排出经过气体交换的肺泡气。的肺泡气。肺通气功能的项目肺通气功能的项目 肺通气量肺通气量(静息状态静息状态);用力肺活量用力肺活量-时间曲线时间曲线(FVC-T曲线曲线);最大呼气流量最大呼气流量-容积曲线容积曲线(MEFV曲线曲线);最大通气量最大通气量(MVV或或MBC)肺通气量肺通气量 在安静状态下,测定一次呼吸所出现的气体容积变化,在安静状态下,测定一次呼吸所出现的气体容积变化,是最基本的肺功能检查项目。是最基本的肺功能检查项目。通过测定不同的肺容积参数,反映了肺内在不同呼吸状通过测定不同的肺容积参数,反映了
8、肺内在不同呼吸状态下所容纳的气体容积,反映了外呼吸的空间。态下所容纳的气体容积,反映了外呼吸的空间。潮气量潮气量(tidal volume,VT):平静呼吸时每次吸入或呼出的:平静呼吸时每次吸入或呼出的气量。气量。正常成年人约为正常成年人约为10-15ml/kg。补吸气量补吸气量(inspiratory reserve volume,IRV):平静吸气后:平静吸气后尚能吸入的最大气量。尚能吸入的最大气量。补呼气量补呼气量(expiratory reserve Volume,ERV):平静呼气后:平静呼气后尚能呼出的最大气量。尚能呼出的最大气量。肺通气量肺通气量肺通气量肺通气量 肺活量肺活量(v
9、ital capacity,VC):指深吸气后最大呼气所能呼出:指深吸气后最大呼气所能呼出的气体容积。的气体容积。VC=IRV+VT+ERV 正常男性约正常男性约3470ml,女性约,女性约2440ml。(residual volume,RV)肺总量肺总量(total lung capacity,TLC):深吸气后肺内所含的总:深吸气后肺内所含的总气体容积。由气体容积。由VCRV构成。构成。肺通气量与肺总量肺通气量与肺总量潮气潮气残残气气残残气气补补呼呼气气功功能能残残气气量量补补吸吸气气深深吸吸气气量量肺肺活活量量肺肺总总量量 指静息状态下,每分钟呼出或吸入的气体容积,指静息状态下,每分钟呼
10、出或吸入的气体容积,VE=VT RR。正常值为正常值为5-8升,男性约升,男性约6.6升,女性约升,女性约5.0升。升。VE 10升示通气过度,升示通气过度,3L示通气不足。示通气不足。分钟通气量分钟通气量(minute ventilation,VE)肺泡通气量肺泡通气量(minute alveolar ventilation,VA)单位时间每分钟进入呼吸性细支气管及肺泡的气量,只有单位时间每分钟进入呼吸性细支气管及肺泡的气量,只有这部分气量才能参与气体交换。这部分气量才能参与气体交换。解剖无效腔:即死腔气解剖无效腔:即死腔气(VD),约,约150ml。在呼吸性细支气。在呼吸性细支气管以上气道
11、中的气量仅起传导作用,不参与气体交换。管以上气道中的气量仅起传导作用,不参与气体交换。肺泡无效腔:进入肺泡中气体,若无相应肺泡毛细血管血肺泡无效腔:进入肺泡中气体,若无相应肺泡毛细血管血流与之进行气体交换,也同样会产生死腔效应。流与之进行气体交换,也同样会产生死腔效应。肺泡通气量肺泡通气量 生理无效腔:是解剖死腔与肺泡死腔的总称,因此肺泡通生理无效腔:是解剖死腔与肺泡死腔的总称,因此肺泡通气量等于每分钟通气量减去生理无效腔通气量,气量等于每分钟通气量减去生理无效腔通气量,VA(VTVD)RR;正常情况下解剖无效腔与生理无效腔基本一致,正常情况下解剖无效腔与生理无效腔基本一致,正常无效正常无效腔
12、量腔量/潮气量比值为潮气量比值为0.13-0.40;当当VE不变时,深慢呼吸的死腔比例较浅快呼吸为小,因此不变时,深慢呼吸的死腔比例较浅快呼吸为小,因此大潮气量、低呼吸频率,有利于提高肺泡通气量。大潮气量、低呼吸频率,有利于提高肺泡通气量。最大通气量最大通气量(maximal voluntory ventilation,MVV)以最快呼吸频率和最大呼吸幅度呼吸以最快呼吸频率和最大呼吸幅度呼吸1分钟取得的通气量。分钟取得的通气量。MVV测定时间一般为测定时间一般为12-15sec,换算获得。,换算获得。正常男性约正常男性约1042.71L,女性约,女性约82.52.17L;MVV低于低于70%预
13、计值为异常,预计值为异常,50%为胸科手术应慎重考为胸科手术应慎重考虑或列为禁忌。虑或列为禁忌。最大通气量最大通气量(maximal voluntory ventilation,MVV)最大通气量最大通气量(maximal voluntory ventilation,MVV)临床意义:临床意义:气道阻塞和肺组织弹性减退,如气道阻塞和肺组织弹性减退,如 COPD;呼吸肌力降低和功能不全;呼吸肌力降低和功能不全;胸廓、胸膜、肺间质疾病与大面积肺实质疾病胸廓、胸膜、肺间质疾病与大面积肺实质疾病,如肺不如肺不张、胸腔积液。张、胸腔积液。用力肺活量用力肺活量(forced vital capacity,
14、FVC)指深吸气至肺指深吸气至肺TLC位后以最大用力位后以最大用力,最快速度所能呼出最快速度所能呼出的全部气体容积。的全部气体容积。正常人正常人FVC=VC,有通气阻塞时,有通气阻塞时,FVCVC。时间时间-容积曲线主要参数容积曲线主要参数 用力肺活量用力肺活量(FVC);第一秒用力呼气容积第一秒用力呼气容积(FEV1):深吸气后用力快速呼气,深吸气后用力快速呼气,第一秒钟呼出的气体容积。第一秒钟呼出的气体容积。FEV1/FVC;临床意义:临床意义:FEV1(%预计值预计值)和和FEV1/FVC用于评价阻塞性用于评价阻塞性通气障碍。通气障碍。FEV1/FVC 正常值正常值:FEV1/FVC:8
15、3%FEV2/FVC:96%FEV3/FVC:99%呼出气流受限呼出气流受限 (expiratory flow limitation,EFL):70%FVC最大呼气流量最大呼气流量-容积曲线容积曲线(MEFV)呼气峰流速呼气峰流速(PEF);25%肺活量时的呼气流速肺活量时的呼气流速(FEF25);50%肺活量时的呼气流速肺活量时的呼气流速(FEF50);75%肺活量时的呼气流速肺活量时的呼气流速(FEF75);吸气峰流速吸气峰流速(PIF)。流速流速容量容量 正常正常阻塞阻塞混合混合RVTLC典型胸外型上气道阻塞典型胸外型上气道阻塞流速流速容量容量典型胸内型上气道阻塞典型胸内型上气道阻塞流速
16、流速容量容量典型固定型上气道阻塞典型固定型上气道阻塞流速流速容量容量MEFV的临床意义的临床意义 PEF:可作为支气管激发可作为支气管激发/舒张试验的评价指标;舒张试验的评价指标;用于判用于判断支气管哮喘的严重程度,正常时断支气管哮喘的严重程度,正常时24小时小时PEF波动率波动率8%;判断大气道阻塞性病变及程度。判断大气道阻塞性病变及程度。评估评估小气道小气道功能的参数功能的参数(FEF50/25):低于低于70%(预计值预计值)反映外周气道阻塞。反映外周气道阻塞。肺容积肺容积 肺活量肺活量(VC);功能残气量功能残气量(FRC);残气量残气量(RV);肺总量肺总量(TLC);残总比残总比(
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