呼吸系统机能研究方法
呼吸系统机能评价指标主要包括肺通气功能评价和血气分析。在中医药科研中,肺通气功能是评价正常、疾病(各类呼吸系统疾病特别是慢阻肺)模型及相关干预后肺通气功能好坏必不可少的指标,尤其适合中医药治疗慢性阻塞性肺疾病证候模型、哮喘、肺纤维化等疾病的研究。血气分析也应用于慢性阻塞性肺疾病不同证候模型,以及呼吸功能不全和其他多种病理模型的中医药干预疗效判定,多与肺功能、电解质等指标联合测定。
(一)肺功能检查
肺功能检查可对受检者呼吸生理功能的基本状况做出质与量的评价,明确肺功能障碍的程度和类型,观察肺功能损害的可复性,对探索疾病的发病机制、明确诊断、指导治疗、判断疗效和劳动力的鉴定以及评估胸、腹部大手术的耐受性等都有重要意义。近年来新开展起来的评估肺功能的检查方法有如下几种:
1.小气道功能的测定
小气道是指在吸气状态下气道内径≤2mm的细支气管,包括全部细支气管和终末细支气管,是许多慢性阻塞性肺疾病早期容易受累的部位。以下检查方法对早期诊断小气道病变很有意义。
(1)闭合容积(CV):正常直立和坐位时,受重力影响,胸腔负压自上而下呈梯度递减。深呼气时,下肺区肺泡排气先于上肺区,继而上下肺区同时排气;接近呼气末时,下肺区因胸内压(胸膜腔内压)高于上肺区,故该区小气道先被挤压而陷闭。闭合容积(CV)是指从最大吸气位一次呼气过程中,肺低垂部位小气道开始关闭时所能继续呼出的气量。
测定方法:有一口气氮气法和氮气法两种。一口气氮气法相对于氮气法来说操作简便,设备价廉,不需指示气体,且可由曲线提供通气分布指标,故更常应用。
临床意义:目前较多用于吸烟、大气污染、粉尘作业对小气道功能损害的研究与监测,可作为环境医学早期筛选的手段。
(2)最大呼气流量-容积曲线(MEFV):是指受试者在最大用力呼气过程中,将其呼出的气体容积及相应的呼气流速描记成的一条曲线图形,反映在用力呼气过程中,胸内压、肺弹性回缩压、气道阻力(呼吸道阻力)对呼气流量的影响。MEFV曲线主要用于:①测小气道阻塞性病变。在有吸烟、职业高危因素和环境污染等的受检者中早期发现小气道病变者。②可用于限制性通气功能障碍与阻塞性通气功能障碍的鉴别。③MEFV曲线形态特点有助于判断气道阻塞的部位,特别是上气道阻塞,其曲线形态具有特征性。
2.气道阻力测定
气道阻力(Raw)是指呼吸时气体在气道内流动所产生的阻力。其大小与气道内径、气流速度及气体的黏度和密度有关。气道阻力测定常用体描箱法。体描箱法是一种通过测定密闭仓内压力或容积的变化而测定肺容积和气道阻力的方法、体描箱法较最大通气量、用力肺活量、第1秒用力肺活量和最大呼气中段流量等检查受被检者的主观影响小,直接反映气道阻力,能更客观地反映气道阻力的变化,并且体描箱法比上述其他方法更敏感,不受胸壁及肺组织阻力的影响。气道阻力增加提示有气道阻塞,见于阻塞性肺疾病。可用于早期发现疾病及病情监测。
3.气道阻塞的可逆性判定(支气管扩张试验)
当肺功能测定FEV1.0/FVC%降低,表示气道阻塞时,可在给患者吸入沙丁胺醇0.2mg后15~20分钟,重测FEV1.0与FEV1.0/FVC%(试验前24小时停用支气管扩张药),计算通气改善率,用以判定气道阻塞的可逆性。
通气改善率=(用药后测得值-用药前测得值)/用药前测得值×100%
支气管哮喘患者改善率至少应达15%以上,慢性阻塞性肺病患者改善率不明显。可用于区别支气管哮喘和慢性阻塞性肺疾病及疗效的判断。
4.气道反应性的测定
支气管激发试验:是用某种刺激使支气管平滑肌收缩,通过肺功能检查判断因此所致的支气管狭窄程度,借以判断气道的反应性。常用药物为组胺或醋甲胆碱。此项检查主要用于支气管哮喘的诊断,对症状、体征不典型,或有可疑哮喘病史,或处于哮喘缓解期肺功能检查无异常者,或以咳嗽为主要表现的咳嗽变异性哮喘患者,如支气管激发试验阳性,可确诊为哮喘。
5.呼吸肌功能的测定
最大吸气压和呼气压:用以测定全部吸气肌和呼气肌的强度。
(1)最大吸气压可在神经肌肉疾病或外伤时评定吸气肌的功能,作为疾病诊断的参考。可对肺过度膨胀(如肺气肿),胸廓畸形及药物中毒继发的呼吸困难时吸气肌功能做出评价;还可作为判断能否脱离人工呼吸机的参考指标。
(2)最大呼气压用于评价神经肌肉疾患患者的呼气肌功能及评价患者咳嗽及排痰的能力。
(二)血气分析
血气是指血液中的氧和二氧化碳气体。血气分析仪是测量血液中氧和二氧化碳量的仪器,它也能同时测量pH。二氧化碳分压(PCO2)是反映呼吸性酸碱失调的重要指标,在测PCO2的同时测定pH,便于分析酸碱平衡的状态。现在的血气分析仪除测出PO2(氧分压)、PCO2和pH外,又能借助列线图的方法计算出血液的其他参数,如血液中的真实碳酸根浓度(Actual bicarbonate,AB)、标准碳酸根浓度(Standard bicarbonata,SB)、血液缓冲碱(Buffer base,BB)、血液碱剩余(Base excess,BE)、血浆二氧化碳总量(TCO2)和血液氧饱和度(SO2)等。可见,血气分析仪主要用作呼吸功能诊断和酸碱平衡诊断,如外伤或手术所致的呼吸功能衰竭,肺心病、肺气肿等慢性肺部疾病以及由呕吐、腹泻、中毒等引起的酸碱平衡失调等。