【换气功能障碍】

【换气功能障碍】

1.常用换气功能测定指标

(1)通气与血流比例(VA/QA):进入肺泡的新鲜空气与肺泡毛细血管静脉血进行气体交换,为达到最有效交换,要求VA/QA保持0.8。其比例增高可引起无效腔增高,比例降低则导致静、动脉血混合或称静脉样分流。测定VA/QA有惰性气体法、核素法,不便普及。目前常以吸入气肺内分布均匀性测定间接反映VA/QA。方法有以下几种:

①一口气氮分析法:令受检者从残气位开始深吸气,吸入纯氧,然后在函数记录仪上连续记录呼出气中氮(N2)浓度,计算呼气750 mL和1250 mL的N2浓度差值。健康人ΔN2/(750~1250)<1.5%。吸气分布不均时,通气不畅,肺泡氧气进入少,N2浓度高,呼气排出也相对困难,时间也滞后于通气畅、进氧多、N2浓度低的肺泡,故呼气中N2浓度差增大。

②7 min开放通路氧冲洗法:原理同前法。受检者静息呼吸纯氧7 min后做最大深呼气,收集并测定其N2浓度。若吸气分布均匀,吸氧7 min后所有肺泡内N2都被冲洗干净,呼出气N2浓度一般应<2.5%,其增高表明气体分布不均。

(2)肺弥散(DL):弥散是O2和CO2气体分子通过肺泡毛细血管膜(肺泡膜)的过程。许多因素可以影响气体分子的弥散,其规律可用Dalton定律加以概括。

弥散能力图示

其中:A是弥散面积,α为弥散气体在肺泡间质液的溶解度,P1-P2为肺泡膜两侧的气体分压差,d为气体分子的弥散距离,MW为弥散气体的分子量。弥散能力以弥散量为指标,即肺泡膜两侧弥散气体分压差为0.13 kPa(1 mmHg)时,每分钟能通过肺泡的气量。由于CO2的溶解系数远高于O2,其弥散量为O2的20.7倍,所以临床上不存在CO2弥散障碍,只有O2的弥散降低。氧弥散量还与肺血容量、红细胞数量和血红蛋白浓度有关。临床上测定肺毛细血管氧分压存在困难,可改测定一氧化碳(CO)肺弥散量(DLco),因为CO与血红蛋白结合的能力比O2大210倍,所以当CO通过肺泡膜后,几乎全部与血红蛋白相结合,血液中不存在CO分子。这样肺泡膜两侧的CO分压差就等于肺泡中的CO分压,简化了技术。常用方法有CO-氦氧混合气一口气法和稳定CO弥散法。我国健康人静息DLco为203 mL/(kPa·min)。为排除肺容积对弥散量的影响,将DLco除以VA,称弥散常数或比弥散量。(https://www.daowen.com)

(3)肺内分流(Qs/QT):健康人心排血量中约有3%的血流不经过肺毛细血管而直接进入人体循环动脉端,称为解剖分流,如心最小静脉、心前静脉及支气管静脉引流的血液。少量的分流量不会引起低氧血症。病理性解剖分流增加除心内分流外,亦见于肺内分流。肺实变、肺水肿、肺不张和肺动静脉瘘的肺毛细血管混合静脉血,流经无通气肺泡不能获得气体交换而流入肺静脉,这种由于分流量增加引起的低氧血症通过氧疗大多不能纠正。Qs/QT目前系通过吸纯氧15 min后肺泡-动脉氧分压差(PA-aO2)推导计算而来。

2.换气功能障碍及临床相关问题

在解剖上换气过程主要涉及肺泡、肺泡毛细血管及肺循环、肺间质,其功能障碍亦相应的主要见于这些部位的疾病。换气功能障碍以VA/QA比例失调最常见和最重要,Qs/QT仅是等于零的一种极端类型。弥散降低见于肺间质纤维化,曾被称为肺泡毛细血管膜阻滞综合征,但后来小气道功能检查和核素检查发现病变亦影响小气道,小气道提前关闭而导致VA/QA失调是低氧血症的主要原因。阻塞性肺气肿因毛细血管床减少可以出现弥散量降低,其通气分布不均导致VA/QA失调是最突出的病理生理紊乱。

换气功能障碍主要殃及氧的交换,而CO2很少受到影响。这是因为动、静脉血氧差值大,如两者氧分压差为6.65 kPa(50 mmHg)左右,而CO2分压差仅有0.8 kPa(6 mmHg),当VA/QA比例降低或出现分流时,静脉血未充分氧合或原静脉血与氧合动脉血混合,导致低氧血症;CO2分压虽然也可以轻度升高,而只要呼吸中枢对CO2刺激敏感,便会引起通气增加而得以代偿。此外氧离曲线呈S形特殊形态,通气良好的肺区氧分压在10.6 kPa(80 mmHg)以上时血红蛋白几乎完全被氧饱和,而不能携带更多的氧以代偿通气不足的肺区;CO2离解曲线则不同,在生理范围内呈线性关系,通气良好的肺区增加通气可以代偿低通气肺区的CO2排出不足。就弥散而言,CO2弥散量为O2的20.7倍,故临床上只见O2弥散障碍导致低氧血症,不存在CO2弥散障碍。从理论上说,VA/QA失调和弥散障碍引起低氧血症应用氧疗便可纠正。但严重低VA/QA肺区可因氧疗促进“吸收性”肺不张而导致分流,加重低氧血症,故改善通气十分重要,非单纯氧疗所能奏效。

3.肺功能在间质性肺疾病诊断中的临床价值

标准的肺功能试验在诊断弥漫性肺疾病时常起到重要作用。尽管病因各不相同,间质性肺疾病有比较一致的肺功能变化。肺功能检查对间质性肺疾病的诊断和疗效考核都有重要价值。早期病变肺功能可以正常,随病情进展,肺功能可以出现典型的限制性通气功能障碍,表现为肺活量和肺总量降低,呼吸浅速,即潮气量减少而呼吸频率增快。第1秒用力呼气量也减低,但其与用力肺活量之比增高或正常,借此与阻塞性肺病相鉴别。弥散功能减低,肺顺应性也减少。动脉血气分析提示低氧血症,但PaCO2并不增高,而且大都降低,提示有过度通气。肺泡-动脉血氧分压压差增大。运动试验显示最大运动负荷和最大氧耗量减少,各个运动负荷下每分通气量、心率、每分通气量/氧耗量高于正常人,每搏氧耗量(氧耗量/心率)降低。运动试验可发现静息状态下正常的弥散功能障碍,较静息弥散功能检查更为敏感,属早期诊断指标。

肺功能检查对弥漫性肺疾病的鉴别诊断常无太大帮助,但对区别限制性或阻塞性通气功能障碍有价值。DILD患者的肺功能主要表现为限制性通气功能障碍,如肺总量、肺活量、肺顺应性差及弥散功能的降低。中晚期低氧血症及因呼吸加快、过度通气引起的低碳酸血症较普遍。