气体在肺内的交换
提要
1.压力(实质是压强)和浓度是气体交换的基本概念,其中分压和分压差是最重要的概念,大气、气道、肺泡、血液、周围组织、细胞器的氧分压和CO2分压有明显差别,动脉血和静脉血也有明显差别。
2.气体交换涉及静动脉血分流、通气血流比例
)和弥散,分流有解剖分流和功能分流、肺外分流和肺内分流、持续分流和间隙分流等概念。在重力作用小,
分布有区域性差异,但在机体调节机制作用下维持相对稳定;
失调可导致无效腔样通气和分流样效应,是通气效率下降和发生低氧血症的常见原因。弥散主要是O2和CO2的弥散,正常情况下O2的弥散量是CO2弥散量的1/2,换气障碍主要导致低氧血症和生理无效腔(VD)增加,通气效率下降。
3.弥散过程涉及气相弥散、膜相弥散、血相弥散3个相对独立又密切联系的过程,对O2和CO2弥散的影响相似。膜相弥散是主要的影响因素,在特殊情况下,血相弥散和气相弥散成为重要影响因素。血红蛋白(Hb)与O2的结合以及红细胞内碳酸酐酶(CA)的作用是影响O2和CO2弥散的重要因素。
4.气体特性不同,可表现为扩散限制和灌流限制;在病理状态下,气体扩散特性可以变化,正常情况下O2和CO2皆表现为灌流限制,但病理状态下多表现为扩散限制,是导致低氧血症的重要原因。
5.众多因素影响肺泡和血液之间的气体交换,包括气体特性、分压差。弥散膜面积、厚度变化是弥散功能下降的常见病理因素,而气体分布不均、血流分布不均及其两者不匹配导致的有效弥散膜减少是弥散功能下降的最常见因素,但容易被错误解读。氧弥散和一氧化碳(CO)弥散相似,但在某些情况下有巨大差异。血相弥散障碍是左心功能不全和毛细血管扩张症患者弥散量下降的常见或主要原因。(https://www.daowen.com)
6.CO的特性决定了其可较好地反映肺的弥散功能,CO弥散量(DLCO)及比弥散量(KCO)能较好地反映肺的换气功能,而不仅仅是弥散功能,弥散的测定方法有单次呼吸法(一口气法)和重复呼吸法,并同步完成肺总量(TLC)和功能残气量(FRC)的测定,两者有不同的测定要求和适应证。影响CO和O2弥散量的生理因素和病理因素多数情况下一致,但也有不同;影响单次呼吸法和重复呼吸法测定结果的因素也不完全相同。与通气功能和肺容积的测定相比,影响DLCO 测定结果的因素更多。
7.弥散膜的面积减少或厚度增加是DLCO 降低的常见因素,主要见于肺实质疾病;但实际交换面积或有效交换面积(不仅仅是绝对面积)则是更常见的因素,主要见于阻塞性肺疾病、肺血管病,也见于肺实质疾病。不同类型疾病对DLCO和KCO的影响不同,有重要的鉴别意义。
8.在生理学范畴讨论DLCO 是以循环功能相对稳定为前提的,无论单次呼吸法还是重复呼吸法,健康人和多数患者的循环功能是稳定的,基本不影响测定结果,但循环功能不稳定或有肺血管疾病时必须慎重解读,正确理解肺血容量、肺血流量(肺血流推进速率)是正确测定、合理解释DLCO 的前提。左心功能不全、右心功能不全、肺大血管疾病、肺毛细血管扩张症都引起DLCO 下降,但机制不同。
9.静动脉血分流是
失调的极端情况,静动脉血分流率(
)测定简单、方便,有重要意义。
10.
失调是最常见的换气功能异常,包括高
和低
,前者提示无效腔样通气,导致通气效率下降,容易出现呼吸困难;后者提示分流样效应,容易导致低氧血症。
有多种测定方法,肺泡动脉血氧分压差[P(A-a)O2]测定法是最常用的方法,但特异度差,需结合呼吸生理特点综合分析;多种惰性气体测定法是精确的测定方法,可精确显示
分布及无效腔和静动脉分流等极端情况。
肺的主要功能是气体交换,包括通气和换气,本章阐述换气,肺内气体交换的完成有赖于肺各部位气体、血流的均匀分布以及
的匹配和弥散功能良好。任何引起上述环节异常的因素皆可影响肺的气体交换功能。