流量-容积曲线的形成机制
气流形态和大小取决于以下因素：气道的通畅程度、肺弹性、胸廓弹性、呼吸肌力及患者的配合程度。
（一）静息呼吸的F-V曲线 健康人在不同肺容积位置和不同用力程度呼气时，呼气流量不同。
1.FRC位置 胸廓弹性扩张力和肺弹性回缩力相等，呼吸肌完全处于松弛状态，无呼吸运动，气流量为0。
2.平静吸气 吸气肌收缩，胸廓扩张，胸腔负压增大，建立外界与肺泡之间的压力差，产生吸气流量和吸入气容积；流量和容积皆随胸腔负压增大；其后吸气肌收缩力减弱，并逐渐降为0，胸廓弹性扩张力和胸腔负压变小，肺弹性回缩力增加，吸气流量也逐渐下降至0，吸入气容积则逐渐达到最大，称为吸气潮气容积（VTi）。
3.平静呼气 刚开始呼气时，呼吸肌完全处于松弛状态，肺弹性回缩力大于胸廓弹性扩张力，肺回缩，产生逐渐增大的呼气流量和呼出气容积；随着肺容积缩小，肺弹性回缩力下降，呼气流量逐渐减小，呼出气容积继续增大，直至肺容积恢复至FRC，流量降至0，呼出气容积达最大，称为呼气潮气容积（VTe），即常规测定的潮气容积（VT）。
因此吸气、呼气流量随容积变化的曲线近似正弦波，分别称为吸气F-V 曲线和呼气F-V 曲线；两者组合呈环状，因此也称为F-V环。
（二）最大用力呼气流量-容积曲线 平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的。吸气不仅产生吸气流量，其产生的动能也转化为势能，转化为肺弹性回缩力；吸气幅度越大，弹性回缩力越大，呼气流量和呼出气容积（即VT）也越大。深吸气至肺容积占TLC的67%时胸廓弹力降为0，其后继续扩张，不仅肺弹性回缩力增加，胸廓也产生弹性回缩力，呼气流量和呼出气容积都将进一步增加，产生变化幅度更大的F-V曲线。
在FRC位置呼气时需呼气肌主动收缩，但若呼气缓慢，流量也不大，但若用力、快速呼气，尽管肺容积变化不大，但因呼气肌的驱动作用，呼气流量也明显增大。在高容积用力呼气时，呼气肌收缩更强，呼气流量增加更为显著。在TLC位置用力呼气产生典型的MEFV曲线，此时流量大小主要取决于肺泡的驱动压和气道的通畅程度。
1.肺泡驱动压 是产生MEFV 曲线的基本动力。肺泡驱动压为肺泡内压（P alv）与大气压之差，由于大气压为0，实际驱动压=P alv。P alv取决于胸腔内压（P pl）和肺弹性回缩力（P st）的综合作用，即：
P alv=P pl+P st
在用力呼气初期，P pl迅速升高至峰值，P st最大，故呼气初期肺泡驱动压最大，呼气流量最高；随着驱动压下降，呼气流量也逐渐下降至0。
2.气道通畅程度 是影响MEFV 曲线的主要因素。气道通畅程度取决于以下多种因素：气道和肺实质的结构、肺容积、气道内外的压力差。气道结构的完整可保持大气道的通畅；气道结构的完整和肺弹力纤维的正常作用则保持小气道通畅。肺容积增大，气道特别是小气道被牵拉扩张，阻力减小；反之则气道回缩，阻力增大。气道内压（呼气时为正压）使气道扩张，气道外压使气道回缩或趋向陷闭。
3.肺泡、气道内外压变化与等压点 肺泡、气道外的压力是肺间质压（P in），理论上与P pl相等，但由于肺实质本身的阻力，用力呼气时压力由胸膜周边向中心大气道周围组织传导的过程中逐渐下降，特别是快速用力呼气时，从而产生压力梯度。当然平静呼气时，各部分的压力有足够的时间平衡，在每个平面的肺间质压和胸腔负压基本相等。
（1）等压点与跨气道压：气道阻力作用使气道内压从肺泡端开始向气道口逐渐下降（图5-18），从而形成压力梯度，其间必有一点，气道内外的压力相等，称为等压点。等压点至肺泡端的部分为上游气道（upstream airway）；等压点至口腔端的部分为下游气道（downstream airway）。在上游气道，气道内压大于气道外压，即跨气道压大于0，气道倾向于扩张；在下游气道，气道内压小于气道外压，即跨气道压小于0，气道倾向于回缩。
（2）等压点的变化规律：对于健康人而言，等压点位置主要取决于肺容积及用力呼气的程度和速度；在测定MEFV时，呼气用力程度和呼气速度恒定，皆处于最大水平，故等压点的位置主要决定于肺容积。换言之，在一定肺容积水平，某一气道的等压点是恒定的；但在整个呼气过程中，随着肺容积减小，等压点逐渐移动。Macklem 等研究发现，肺容积占VC的80%～70%时，等压点位于肺叶支气管，从此至肺容积40%VC水平，等压点位于中等气道，且逐渐向外周缓慢移动；当肺容积小于VC的40%水平后继续呼气，等压点迅速向上游移动；达25%VC的肺容积水平时等压点移至细支气管。(https://www.daowen.com)
（3）肺泡驱动压与跨气道压：用力呼气时胸腔内压显著升高，不仅压迫肺泡，使肺泡内压（驱动压）和气道内压升高，促进气体排出；同时压迫气道，使跨气道压下降，气道趋向回缩和陷闭，但正常情况下前者较后者作用大；且因气道结构完整，大气道有气管软骨环支撑，小气道有弹力纤维牵拉，故尽管存在等压点，但仍可避免大气道和绝大部分小气道陷闭。
（4）用力依赖和非用力依赖：在TLC，大小气道皆处于扩张状态以满足呼气初期对高流量的需求，主要反映用力程度；在较低肺容积，由于气道横截面积巨大，气道内径即可满足较低的呼气流量需要，流量与用力程度的关系较小，主要反映肺弹性和小气道的通畅程度。正常人用力呼气时，胸廓-肺的弹性回缩力大，大小气道通畅，总呼吸阻力不大，流量主要取决于呼吸肌收缩力（图6-4）；只是高容积部分与用力关系更大，低容积部分与气道通畅程度关系更大。
（5）健康人MEFV曲线形成的主要机制：如上所述，健康人F-V 曲线主要取决于呼吸肌收缩力，需进一步阐述骨骼肌的特性。骨骼肌收缩力与肌肉的初长度成正比。骨骼肌的基本收缩单位是肌节（图6-5、图6-6），肌节的长度决定肌肉长度，肌节长度最长时肌肉长度最长、收缩力最大；肌节长度最短时肌肉长度最短、收缩力等于零。在TLC，呼气肌的长度最长，收缩力最大，呼气流量也最大，F-V曲线表现为流量迅速升高至峰值；其后呼气肌长度线性缩短，收缩力线性减弱，流量线形下降；至RV，呼气肌长度最短，收缩力降至0，流量也降至0，F-V曲线表现为一斜形下降的直线，因此对健康个体而言，MEFV 曲线主要反映呼气用力的程度和速度，无论是用力依赖部分还是非用力依赖部分。
图6-4 不同用力程度的F-V曲线
自上而下用力程度逐渐下降，高容积与用力关系密切相关，称为用力依赖部分；在一定用力程度范围内，低容量曲线重叠，与用力程度关系不大，反映小气道功能；缓慢用力时，低容积流量也下降，说明任何容积的流量皆与呼气用力有关
图6-5 骨骼肌立体超微结构模式图
（6）健康人MEFV曲线的形状：典型表现为上升支陡直形成尖峰，下降支斜形直线下降，接近直角三角形（图6-3）；另一表现是下降支略呈凹形下降，这主要见于老年人，主要原因是肺弹性回缩力下降；随着年龄增长，其凹陷的程度逐渐增加（图6-7）。
图6-6 骨骼肌肌节缩短时粗肌丝与细肌丝移位图解
图6-7 健康人老年人的MEFV曲线
老年人肺弹性功能减退，低容积部分略呈凹形改变；PEF和FEF25皆占预计值的80%以上，FEF50和FEF75皆占预计值的80%以下，FVC和FEV1%皆正常
（三）最大吸气流量-容积曲线 正常曲线呈饱满的圆钝状，FIF50与FEF50相等或略大于后者（图6-2A）。在周围气流阻塞性疾病，MEFV 曲线有明显改变；但MIFV 曲线变化不大，因为随着吸气时胸腔负压的迅速增大，陷闭气道迅速开放，阻塞气道扩张，吸气阻力明显下降，故曲线基本正常或改变不明显。在中央气流阻塞性疾病（包括上呼吸道、胸腔外气管、胸腔内气管和主支气管），胸腔内的气道内径受胸腔内压的影响大，但胸腔外部分是零压（大气压），故MIFV 曲线呈现特征性变化，且不同部位的变化特点不同，这也是MIFV 曲线结合MEFV曲线主要用于大气道疾病定性和定位诊断的主要原因。