肺的通气与血流比

二、肺的通气与血流比

(一)通气血流比(VA/Q)与肺泡动脉血氧差(A-aDO2)

正常人每分钟静息肺泡通气量约为4L,肺血流量约为5L,则通气血流比值正常为0.8。如果肺泡通气量大于血流量(比值升高),则等于无效腔量增加,可以用Bohr公式计算出来。若血流量超过通气量(比值下降),则产生肺内分流,可通过肺泡动脉血氧分压差(A-aDO2)来测定。A-aDO2可以通过公式计算出来,正常值在吸入空气时为0.5~1.3kPa(4~10mmHg)[平均为1.1kPa(8mmHg),高限为3.3 kPa(25 mmHg)],吸入纯氧时(FIO2=1.0)为3.3~10.0 kPa(25~75 mmHg)。A-aDO2增大则反映弥散或分流异常。此外,还可以测定吸气动脉血氧分压差(I-aDO2),与A-aDO2意义相同,但容易测定。呼吸指数(RI)可以由A-aDO2/PaO2计算出来,这些项目可以反映肺的氧合情况。

1.影响VA/Q的因素

(1)重力:正常人胸腔内压力从肺上部至下部递增,这是由肺重力关系所致。由于胸腔内负压与肺容积改变的关系呈“S”形,即肺容积的改变在胸腔负压小时较负压大时明显,肺下区胸腔负压较肺上区小,因而在潮气量呼吸时肺下区通气量较上区为大。肺上下区通气量分别为0.24 L/分与0.82 L/分。

从肺血流方面讲,立位时肺血流量由上部至下部递增,分别为0.07 L/分与1.29 L/分,较上面所讲到的肺上、下部通气量改变的差别更为明显,因此VA/Q由肺上部至下部递减,分别为3.3与0.63。

(2)吸入氧浓度:吸入氧浓度增高时,分流样效应随之变小;反之,吸入氧浓度降低时,分流样效应就越趋明显。

(3)病理因素:气道阻力与血管阻力的病理因素,如慢性支气管炎、肺气肿、肺水肿与肺间质纤维化等,均可影响VA/Q的比值。

2.VA/Q对换气功能的影响

VA/Q与肺泡单位氧分压(PAO2)和二氧化碳分压(PACO2)关系密切,因而影响换气功能,当VA/Q增大致肺泡无效腔增大时,PAO2增高而PACO2下降;反之,当VA/Q减小形成强分流样效应时,PAO2下降而PAO2增高。由于肺不同部位VA/Q不相同,故PAO2与PACO2也不同,肺上部VA/Q最高,故PAO2最高而PACO2最低,肺下部则恰恰相反。(https://www.daowen.com)

病理情况下,缺氧和二氧化碳潴留都能引起通气和肺血流量的增加。由于二氧化碳解离曲线呈直线形,因此那些通气超过相应血流的肺泡部分(即高VA/Q区)可排除较多的二氧化碳,而氧的摄取则因氧解离曲线已处于平坦部分,虽然PAO2有所增加而氧饱和度增加有限,因此高VA/Q区的肺泡可以代偿低VA/Q区的二氧化碳潴留,而无助于纠正缺氧情况。因此,VA/Q不均主要引起PaO2下降,而对PaCO2影响可能不大。

(二)生理无效腔(VD)的测定

进入肺泡的气体,如由于某些肺泡无血流灌注或灌注不足而不能进行正常的气体交换,就变成了无效腔样通气,通常用生理无效腔来代表无效的通气,假若每分钟通气量不变,生理无效腔越大则肺泡通气量越小,肺泡通气量减小造成的后果为PAO2减低与PACO2增高。生理无效腔占潮气量的比率可用Bohr公式计算,公式如下。VD/VT=(PaCO2-PeCO2)/PaCO2

式中:VD=生理无效腔量,VT=潮气量,PaCO2=动脉血二氧化碳分压,PeCO2=呼出气二氧化碳分压。

临床上常以生理无效腔量与其占潮气量之比(VD/VT)作为判断指标。其正常值约为0.25~0.3。生理无效腔是反映肺内通气与血流灌注比例是否正常的一项指标,有助于对一些肺部疾病严重程度的判断。生理无效腔增大见于各种原因引起的肺血管床减少、肺血流量减少或肺血管栓塞,如呼吸衰竭、二氧化碳潴留、肺栓塞等,VD/VT可高达0.6~0.7。

(三)肺动静脉分流量(QS)与分流率(即分流量/心排血量,QS/QT)

使用特殊技术可计算分流率和分流量,计算公式如下。

QS/QT=(Cc'O2-CaO2)/(Cc'O2-CvO2)

其中Cc'O2代表肺泡毛细血管末端血内的氧含量,CaO2为动脉血氧含量,CvO2为混合静脉血氧含量。分流率正常值小于7%。分流率与心排量的乘积即为分流量。