肺通气功能的评价
    (Evaluation of function of pulmonary ventilation)

    肺通气是呼吸的一个重要环节,应用肺量计进行测定，可得到肺容积曲线（如图5-8）。所得到的肺容量及肺通气量等指标可作为衡量肺通气功能的重要指标。

    （一） 基本肺容积

    肺容积(pulmonary volume)是指在不同状态下肺所容纳的气体量。有四种基本肺容积，它们互不重叠，全部相加后等于肺总量。

    1．潮气量 (tidal volume，TV)：是指每次吸入或呼出的气量。平静呼吸时潮气量约为500ml。

    2．补吸气量(inspiratory reserve volume，IRV)：指平静吸气末，再用力吸气所能吸入的气量。正常成年人补吸气量约为1 500～2 000ml。

    3．补呼气量(expiratory reserve volume，ERV)：指平静呼气末，再尽力呼气所能呼出的气量。正常成年人补呼气量约为900～1 200ml。

    4．余气量(residual volume，RV)：最大呼气末存留于肺内不能再呼出的气量，正常成人约为1 000～1 500ml。支气管哮喘和肺气肿患者，余气量增加。

    （二） 评价肺通气功能的指标

    肺通气时表现的多项基本肺容积相组合的气量称为肺容量(pulmonary capacity)，可作为评价肺通气功能的指标。

    1．深吸气量(inspiratory capacity，IC)：指在平静呼气末作最大吸气时所能吸入的气量，等于潮气量和补吸气量之和。深吸气量一般与肺活量呈平行关系，是衡量最大通气潜力的重要指标。胸廓、胸膜、肺组织和呼吸肌等发生病变时，肺通气功能下降，深吸气量减少。

    2．功能余气量(functional residual capacity，FRC)：指平静呼气末存留于肺内的气量，等于余气量与补呼气量之和。正常成年人约为2 500ml，肺气肿患者的功能余气量增加，肺实质性病变时减小。由于功能余气量对吸入气体的稀释作用，吸气时肺内空气中Po2不致太高，Pco2不致太低；反之，呼气时，Po2不会降得太低，Pco2不致升得太高，以保证肺换气的进行。因此，功能余气量的生理意义是缓冲呼吸过程中肺泡气中氧和二氧化碳分压(Po2和Pco2)的变化。

    ３．肺总容量(total lung capacity，TLC)：指肺所能容纳的最大气量，等于潮气量、补吸气量、补呼气量和余气量之和。也等于深吸气量与功能余气量之和。肺总容量可随性别、年龄、身材、运动锻炼情况和体位而变化，成年男性平均约5 000ml，女性约3 500ml。

    4．肺活量(vital capacity，VC)：指最大吸气后作最大呼气所呼出的气量。肺活量等于潮气量、补吸气量和补呼气量之和，也等于肺总容量减去余气量。肺活量与身材、性别、年龄、体位、呼吸肌强弱等有关，一般与身高成正变，男性大于女性，幼年和老年人较小，一般卧位时的肺活量比立位时小300ml。正常成年男性平均约3 500ml，女性约2 500ml。肺活量反映了肺一次通气的最大能力，一般来说肺活量越大，肺的通气功能越好。

    5．用力肺活量(forced vital capacity，FVC)：指最大吸气后，以最快速度用力呼气时所呼出的最大气量。该指标避免了肺活量不限制呼气时间的缺陷，排除气道阻塞病人在延长呼气时测得的肺活量正常的假象，能更客观地反映肺的通气功能，是反映肺通气功能的较好指标。

    6．用力呼气量(forced expiratory volume，FEV)：是指最大吸气后以最快速度用力呼气时在一定时间内所呼出的气量，一般以它所占用力肺活量的百分数来表示，即FEVt/FVC %。其中，第1秒钟内呼出的气量称为1秒用力呼气量(the first second of a forced expiration，FEVl)，是临床反映肺通气功能最常用的指标，正常时FEV1/FVC%约为80%。在哮喘等阻塞性肺部疾病患者，FEVl的降低比FVC更明显，因而FEV1/FVC%降低；而在肺纤维化等限制性肺部病变患者，因FVC降低使FEV1亦下降，故FEVl/FVC%仍可正常甚至超过80%。因此，FEV1/FVC%是评定慢性阻塞性肺病的常用指标，也常用于鉴别阻塞性肺病和限制性肺病。

    7．最大呼气中段流量(maximal midexpiratory flow curve，MMEF)：指在FEV描图上按肺活量等分为4等份，取中间二等份容积，除以所占时间，即可计算出MMEF。该指标的优点是去掉了呼气初始与呼气力量有关的部分，能较好地反映小气道的阻力情况，是测定小气道功能的简单实用的方法。

    8．每分通气量(minute ventilation volume)：指每分钟吸入或呼出的气量，等于潮气量乘以呼吸频率。平静呼吸时，正常成年人呼吸频率每分钟12～18次，潮气量为500ml，则每分静息通气量为6～9L。每分通气量随性别、年龄、身材和活动量的不同而有差异。

    9．最大随意通气量(maximal voluntary ventilation)：也称为最大通气量，指以最大的力量、最快的速度每分钟吸入或呼出的气量。它反映单位时间内充分发挥全部通气能力所能达到的通气量，是估算机体能进行多大运动量的重要生理指标。测定时，一般只测量10s或15s内最深最快呼出或吸入的气量，再乘以6或4换算成每分钟的最大通气量。正常成年人最大通气量一般可达70～120L/min。比较每分静息通气量与最大通气量，可以了解通气功能的贮备能力，后者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×l00%

    通气贮量百分比的正常值等于或大于93%。小于70%为通气功能严重损害。
   
    在此基础上可进一步推算出气速指数(air velocity of index)，即最大通气量实际数占预计值的百分数与肺活量实际数占预计值的百分数相比。

   气速指数(A.V.I)＝（最大通气量实测值／预计值%）/（肺活量实测值／预计值%）
气速指数有助于鉴别通气功能损害的类型。正常值为1，气速指数大于1，示限制性通气损害，小于1示阻塞性通气损害。最大通气量预计值回归方程式：

    Baldwin： 男：[86.4－（0.522×年龄）]×体表面积(m2)（以L表示）

    女：[71.3－（0.474×年龄）]×体表面积(m2)（以L表示）

    肺活量预计值回归方程式：

    Baldwin： 男：[27.63－（0.112×年龄）]×身高(cm)（以ml表示）

    女：[21.78－（0.101×年龄）]×身高(cm)（以ml表示）

    10．肺泡通气量(alveolar ventilation)：指每分钟吸入肺泡的新鲜空气量或每分钟能与血液进行气体交换的量，等于（潮气量-无效腔气量）×呼吸频率。与每分通气量相比，肺泡通气量比每分通气量小，其差值为无效腔气量×呼吸频率。这是因为每次吸入的气体，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。由于该段呼吸道内的气体不能直接与血液进行气体交换，而呼气时又先将这部分气体排出体外。因此将这一段呼吸道称为解剖无效腔(anatomical dead space)，正常成年人其容积约为150ml。此外，进入肺泡的气体，也可因血流在肺内分布不均而未能都与血液进行气体交换，这一部分未能与血液发生气体交换的肺泡容量称为肺泡无效腔(alveolar dead space)，正常人的肺泡无效腔接近于零。肺泡无效腔与解剖无效腔之和称为生理无效腔(physiological dead space)。正常人的生理无效腔等于或接近于解剖无效腔。病理情况下，如支气管扩张时解剖无效腔增大；肺动脉部分梗塞时肺泡无效腔增大。

    肺泡通气量是反映肺通气效率的重要指标。例如，某人的潮气量是500ml，呼吸频率是12次/分，则每分通气量为6 000ml/min，肺泡通气量为4 200ml/min。如果呼吸形式改变，例如潮气量减半而呼吸频率加倍（浅快呼吸）或潮气量加倍而呼吸频率减半（深慢呼吸），此时每分通气量不变，肺泡通气量却发生明显变化，分别为2 400ml/min和5 100ml/min。可见，在一定的呼吸频率范围内深而慢的呼吸比浅而快的呼吸更为有效。

临床用于鉴别阻塞性通气障碍与限制性通气障碍的常用指标见表5-1。
表5-1 鉴别阻塞性与限制性通气功能障碍的常用指标
阻塞性 限制性
VC 减低或正常 减低
RV 增加 减低
TLC 正常或增加 减低
RV/TLC 明显增加 正常或略增加
FEV1/FVC 减低 正常或增加
MMEF 减低 正常或减低
A.V.I <1.0 >1.0