肺功能测验的临床应用1.pdf
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肺功能测验的临床应用
广东省人民医院 呼吸内科 黄思贤 王首红 一、呼吸生理
二、肺容量
三、通气功能
四、换气功能
五、小气道功能
六、气体分布
七、外科手术与肺功能
八、呼吸动力机制
九、运动心肺功能测验
一、呼吸生理(通气功能与换气功能)
㈠ 气体交换在两个地方进行(图1)
【外呼吸】
⒈环境气体→肺泡，形成PAO2，为通气功能(长距离气体运输)
⒉肺泡和血液间气体交换，形成PaO2(短距离气体运输)为换气功能，取决于
① 气体弥散
② 肺泡的气体分布与毛细血管的血流分布
和两者关系即通气/血流比率。
⒊血液中气体运输(长距离运输)
【内呼吸】
体循环毛细血管血液和细胞线粒体之间
的气体交换形成PvO2。(短距离运输)
肺功能主要研究外呼吸㈡ 支气管树(图2)二、肺容积和肺气量(Lung volume and Capacity)
㈠ 肺活量(VC)
㈡ 潮气容积(TV)
㈢ 补吸气容积(IRV)
㈣ 深吸气量(IC)
㈤ 补呼气容积(ERV)
㈥ 残气容积(RV)
RV是指在用力呼气之后，肺内遗留的不能再呼出的气体容积。
RV＝FRC-ERV
㈦ 功能残气量(FRC)
㈧ 肺总量TLC＝VC+RV
(图3)?
Y(a-b)-(c+e)×100
79.1%FRC + 79.1%d +e = y%[(x+d)+(a-b)] –c FRC＝ ────────── - d
79.1-Y
a = 肺量计中充入的氧量(ml)
b = 重复呼吸 7 min 后氧的吸
收量(ml)
c = 重复呼吸7 min 后身体内
排出的氮量为80ml
d = 肺量计通路的死腔容量(ml)
e = 肺量计中氧气的含氮量
y = 重复呼吸 7 min 后肺量计
中气体的氮浓度
⒈ 密闭式氮稀释法(重复呼吸7分钟)(见图4)⒉ 开放式氮稀释法(吸氧7分钟冲洗法)(图5)
%N2(终末)×呼出气容积
FRC＝───────────
%N2(肺泡气)
⒊体描仪测定胸腔气容积
?
P1V1＝P2V2
PB×Vtg＝(PB-△PA)×(Vtg+△VA)
Vtg＝ PB-△PA)×△VA/△PA
Vtg＝PB×△VA/△PA
在平静呼气末，胸腔内肺泡压等于大气压，胸腔内容积是平
静呼气末胸 腔气容积，即功能残气(Vtg)。其原理是根据
波义耳定律(图6 )肺容量的意义(见图7)
1.肺活量的大小与年龄、性别、身高、体重即体表面积及体
位有关。
衡量其是否正常应将实测值与预计值比较，如减低不超过
预计值的20%应认为是正常、因为肺活量正常约有20%的
变动。
肺活量只表示肺脏最大扩张和最大收缩的呼吸幅度，对通
气动力的意义较小。胸部疾病引起肺活量减低大致有三点：
① 肺或胸廓扩张受限的疾病
② 肺组织受到损害的疾病
③ 呼吸道阻塞的疾病，但影响不显著。⒉ 功能残气及残气的意义
⑴ 保证呼、吸运动间歇进行时，气体交换的连续性，使PAO2相对稳定。
⑵ 反映了胸廓弹性和肺组织弹性的平衡位置。此外，胸廓弹性是双相的，向内与向外中间位置在肺活
量的60%处，呼气末静息时肺活量在60%以内故
其力是向外的;超过此限度，力是向内的。
(3)FRC大说明胸廓向外弹性大或肺组织向内弹性减弱,多数为后者，如肺气肿肺弹性减弱。
FRC小提示胸壁向外弹性小或肺组织回缩力大。如
胸廓病变或肺纤维化等。3.肺气肿考核标准
表1 阻塞性通气障碍导致的肺气肿考核标准*
RV/TLC(%) 肺泡氮浓度平均值(%)
无肺气肿 < 35 2.47
轻度肺气肿 36-45 4.43
中度肺气肿 46-55 6.15
重度肺气肿 > 56 8.40
*适用31-61岁者，17-31岁者RV/TLC% 正常值为27±1.6%4.肺容量与肺气量的评价
?肺容量间接评价
1.弹性回缩力-最大呼气时提供气流的驱动压。
2.影响气流阻力-周围肺实质的弹性，牵拉气道开放，决定气道直径。
弹性回缩力与气流阻力是相互依赖的。
3.提供肺机械储备。
?肺气量最重要三项即TLC,FRC,RV。而RV/TLC,FRC/TLC在健康者非常近
似。
?呼吸肌的强度力量与弹性回缩力量在决定肺容量和它的位置 边界起重要
作用。
?限制性通气功能(胸壁，肺)障碍引起容量降低。VC?,TLC?,FRC?或正常。
1.肺限制性疾患VC减少主要是IC减少。
2.胸壁限制性疾患VC减少主要是ERV减少。
气流受限引起RV,FRC,TLC增加。
混合性通气功能障碍引起RV?,TLC?;或RV ?,TLC正常。三、通气功能
㈠ 用力肺活量(FVC)、肺活量(VC)(见图8)
㈡ 时间肺活量
FEV1、FEV2、FEV3以及与FVC比率，以FEV1与FEV1/FVC%最为重要，FEV1/FVC不低于75%为正常，阻塞性患者FEV1/FVC%及FEV1下降，限制性患者FEV1/FVC%提前完成。
㈢ 最大呼气中期流速MMEF(MMF)
将FVC曲线分为四等分，呼气开始1/4，因速度极快，不易掌握；
呼气末段1/4 因肺组织弹性减低，气道直径缩窄，呼气速度减低，均以摒弃，只留中期两个部分25%—75%的容量与时间的关系以分析。图8 用力肺活量示意图图9 最大主动通气示意图㈣ 最大主动通气(MVV) (见图9)
单位时间内所能呼吸的最大气量，故测试者要以最快呼吸速度
和最深呼吸幅度连续呼吸15秒，所得呼出或吸入的气量乘4(或12秒
乘5)，即为每分钟的MVV，相当于负荷试验，属于动态的功能，其
正常取决于:
胸廓的完整及其弹性，气管的通畅，肺组织的弹性和呼吸肌的力量。
代表通气能力，反映通气储备。低于80%预计值视为异常。因而
①胸廓畸形或呼吸肌损害，②呼吸道痉挛或部分阻塞，③肺组织损害等均可致MVV减低。
有作者指出MVV>120L肺气肿不可能存在；120L-40L者肺气肿难以肯
定；<40L者，肯定有明显肺气肿。体力衰弱不能胜任MVV者可用
FEV1×35或FEV1×40计算。㈤ 无效腔测定
⒈解剖死腔 相当本人体重的磅数(公斤体重×2.2)。
⒉生理死腔 解剖死腔量+肺泡死腔量
(PaCO2-PeCO2)VT
VD =
PaCO2
VD PaCO2-PeCO2
── =
VT PaCO2
正常值0.35左右
(六) 通气障碍分型 (见表3)
表3 通气障碍分型评定
阻塞性 限制性 混合性
通气测定
FVC N或↓ ↓↓ ↓
FEV1.0% ↓↓ N或↑ ↓
MMF ↓↓ N或↓ ↓
MVV ↓↓ ↓或N ↓
肺容量测定
VC N或↓ ↓↓ ↓
FRC ↑↑ ↓↓ 不等
TLC N或↑ ↓↓ ↓
RV/TLC ↑ N或↑ 不等
FEV1.0 ↓↓ ↓ ↓
其他
气速指数 <1.0 >1.0 0.95-1.05
气道阻力 ↑↑ 正常 ↑
气体分布(氮清洗率) ↑ 正常 ↑四、换气功能
㈠ 肺弥散功能(转移因子) 肺弥散量(DL)
在肺泡与肺毛细血管之间当气体分压为1mmHg时 ......
广东省人民医院 呼吸内科 黄思贤 王首红 一、呼吸生理
二、肺容量
三、通气功能
四、换气功能
五、小气道功能
六、气体分布
七、外科手术与肺功能
八、呼吸动力机制
九、运动心肺功能测验
一、呼吸生理(通气功能与换气功能)
㈠ 气体交换在两个地方进行(图1)
【外呼吸】
⒈环境气体→肺泡，形成PAO2，为通气功能(长距离气体运输)
⒉肺泡和血液间气体交换，形成PaO2(短距离气体运输)为换气功能，取决于
① 气体弥散
② 肺泡的气体分布与毛细血管的血流分布
和两者关系即通气/血流比率。
⒊血液中气体运输(长距离运输)
【内呼吸】
体循环毛细血管血液和细胞线粒体之间
的气体交换形成PvO2。(短距离运输)
肺功能主要研究外呼吸㈡ 支气管树(图2)二、肺容积和肺气量(Lung volume and Capacity)
㈠ 肺活量(VC)
㈡ 潮气容积(TV)
㈢ 补吸气容积(IRV)
㈣ 深吸气量(IC)
㈤ 补呼气容积(ERV)
㈥ 残气容积(RV)
RV是指在用力呼气之后，肺内遗留的不能再呼出的气体容积。
RV＝FRC-ERV
㈦ 功能残气量(FRC)
㈧ 肺总量TLC＝VC+RV
(图3)?
Y(a-b)-(c+e)×100
79.1%FRC + 79.1%d +e = y%[(x+d)+(a-b)] –c FRC＝ ────────── - d
79.1-Y
a = 肺量计中充入的氧量(ml)
b = 重复呼吸 7 min 后氧的吸
收量(ml)
c = 重复呼吸7 min 后身体内
排出的氮量为80ml
d = 肺量计通路的死腔容量(ml)
e = 肺量计中氧气的含氮量
y = 重复呼吸 7 min 后肺量计
中气体的氮浓度
⒈ 密闭式氮稀释法(重复呼吸7分钟)(见图4)⒉ 开放式氮稀释法(吸氧7分钟冲洗法)(图5)
%N2(终末)×呼出气容积
FRC＝───────────
%N2(肺泡气)
⒊体描仪测定胸腔气容积
?
P1V1＝P2V2
PB×Vtg＝(PB-△PA)×(Vtg+△VA)
Vtg＝ PB-△PA)×△VA/△PA
Vtg＝PB×△VA/△PA
在平静呼气末，胸腔内肺泡压等于大气压，胸腔内容积是平
静呼气末胸 腔气容积，即功能残气(Vtg)。其原理是根据
波义耳定律(图6 )肺容量的意义(见图7)
1.肺活量的大小与年龄、性别、身高、体重即体表面积及体
位有关。
衡量其是否正常应将实测值与预计值比较，如减低不超过
预计值的20%应认为是正常、因为肺活量正常约有20%的
变动。
肺活量只表示肺脏最大扩张和最大收缩的呼吸幅度，对通
气动力的意义较小。胸部疾病引起肺活量减低大致有三点：
① 肺或胸廓扩张受限的疾病
② 肺组织受到损害的疾病
③ 呼吸道阻塞的疾病，但影响不显著。⒉ 功能残气及残气的意义
⑴ 保证呼、吸运动间歇进行时，气体交换的连续性，使PAO2相对稳定。
⑵ 反映了胸廓弹性和肺组织弹性的平衡位置。此外，胸廓弹性是双相的，向内与向外中间位置在肺活
量的60%处，呼气末静息时肺活量在60%以内故
其力是向外的;超过此限度，力是向内的。
(3)FRC大说明胸廓向外弹性大或肺组织向内弹性减弱,多数为后者，如肺气肿肺弹性减弱。
FRC小提示胸壁向外弹性小或肺组织回缩力大。如
胸廓病变或肺纤维化等。3.肺气肿考核标准
表1 阻塞性通气障碍导致的肺气肿考核标准*
RV/TLC(%) 肺泡氮浓度平均值(%)
无肺气肿 < 35 2.47
轻度肺气肿 36-45 4.43
中度肺气肿 46-55 6.15
重度肺气肿 > 56 8.40
*适用31-61岁者，17-31岁者RV/TLC% 正常值为27±1.6%4.肺容量与肺气量的评价
?肺容量间接评价
1.弹性回缩力-最大呼气时提供气流的驱动压。
2.影响气流阻力-周围肺实质的弹性，牵拉气道开放，决定气道直径。
弹性回缩力与气流阻力是相互依赖的。
3.提供肺机械储备。
?肺气量最重要三项即TLC,FRC,RV。而RV/TLC,FRC/TLC在健康者非常近
似。
?呼吸肌的强度力量与弹性回缩力量在决定肺容量和它的位置 边界起重要
作用。
?限制性通气功能(胸壁，肺)障碍引起容量降低。VC?,TLC?,FRC?或正常。
1.肺限制性疾患VC减少主要是IC减少。
2.胸壁限制性疾患VC减少主要是ERV减少。
气流受限引起RV,FRC,TLC增加。
混合性通气功能障碍引起RV?,TLC?;或RV ?,TLC正常。三、通气功能
㈠ 用力肺活量(FVC)、肺活量(VC)(见图8)
㈡ 时间肺活量
FEV1、FEV2、FEV3以及与FVC比率，以FEV1与FEV1/FVC%最为重要，FEV1/FVC不低于75%为正常，阻塞性患者FEV1/FVC%及FEV1下降，限制性患者FEV1/FVC%提前完成。
㈢ 最大呼气中期流速MMEF(MMF)
将FVC曲线分为四等分，呼气开始1/4，因速度极快，不易掌握；
呼气末段1/4 因肺组织弹性减低，气道直径缩窄，呼气速度减低，均以摒弃，只留中期两个部分25%—75%的容量与时间的关系以分析。图8 用力肺活量示意图图9 最大主动通气示意图㈣ 最大主动通气(MVV) (见图9)
单位时间内所能呼吸的最大气量，故测试者要以最快呼吸速度
和最深呼吸幅度连续呼吸15秒，所得呼出或吸入的气量乘4(或12秒
乘5)，即为每分钟的MVV，相当于负荷试验，属于动态的功能，其
正常取决于:
胸廓的完整及其弹性，气管的通畅，肺组织的弹性和呼吸肌的力量。
代表通气能力，反映通气储备。低于80%预计值视为异常。因而
①胸廓畸形或呼吸肌损害，②呼吸道痉挛或部分阻塞，③肺组织损害等均可致MVV减低。
有作者指出MVV>120L肺气肿不可能存在；120L-40L者肺气肿难以肯
定；<40L者，肯定有明显肺气肿。体力衰弱不能胜任MVV者可用
FEV1×35或FEV1×40计算。㈤ 无效腔测定
⒈解剖死腔 相当本人体重的磅数(公斤体重×2.2)。
⒉生理死腔 解剖死腔量+肺泡死腔量
(PaCO2-PeCO2)VT
VD =
PaCO2
VD PaCO2-PeCO2
── =
VT PaCO2
正常值0.35左右
(六) 通气障碍分型 (见表3)
表3 通气障碍分型评定
阻塞性 限制性 混合性
通气测定
FVC N或↓ ↓↓ ↓
FEV1.0% ↓↓ N或↑ ↓
MMF ↓↓ N或↓ ↓
MVV ↓↓ ↓或N ↓
肺容量测定
VC N或↓ ↓↓ ↓
FRC ↑↑ ↓↓ 不等
TLC N或↑ ↓↓ ↓
RV/TLC ↑ N或↑ 不等
FEV1.0 ↓↓ ↓ ↓
其他
气速指数 <1.0 >1.0 0.95-1.05
气道阻力 ↑↑ 正常 ↑
气体分布(氮清洗率) ↑ 正常 ↑四、换气功能
㈠ 肺弥散功能(转移因子) 肺弥散量(DL)
在肺泡与肺毛细血管之间当气体分压为1mmHg时 ......
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