肺血管阻力的计算和测定
PVR可通过公式计算和直接测定完成,简述如下。
1.公式计算
(1)欧姆定律(Ohm's law)计算:即PVR=(PAP-LAP)/Q。
其中Q为肺血流量,PAP为平均肺动脉压(流入压),LAP为平均左心房压(流出压),LAP通常用平均PAWP 代替。PVR 的表示单位为mmHg/(L·min)或dyn/(s·cm5)。两种单位换算公式:1 mm Hg(L·min)×79.993=1 dyn/(s·cm5)。PVR正常值1.67 mm Hg/(L·min)或133.6 dyn/(s·cm5),约为正常体循环阻力的1/l0。
由于PVR依赖于PAP和LAP的双重变化,而PAP、LAP皆受多种因素的影响,应用上述公式时有较多问题,需充分考虑。例如PAP和LAP同时升高、Q 维持不变时,两者压差保持不变,理论上PVR不变;但实际上高压导致肺血管扩张,PVR降低。因此在分析PVR变化时需要考虑相关因素的影响,不仅包括血管压、心房内压;还要考虑肺容积和肺血管外压。
(2)泊肃叶定律(Poiseuille's law)计算:该公式将血流作为理想的层流形式,体现了血管中血流阻力(R)与流体黏滞度(η)的关系。(https://www.daowen.com)
R=8ηL/πr 4,其中L 为血管长度,r 为血管半径。
从公式中可以看出,R 与r 4成反比,故决定PVR的关键因素是血管半径。当血管收缩时,若半径减少50%,PVR将增加16倍。该公式是理想流体呈层流时(包括气体、液体)的常用计算公式,更常用于气道阻力的计算。
欧姆定律和泊肃叶公式在分析PVR特性时均有较高的参考价值,但在解释PVR变化时均应考虑到其局限性。血流的脉冲性、层流或湍流、血管的扩张性(非刚性管道)及复杂的分支、血液中成分的非同质性因素等在两种公式中均未体现。当然在严格控制条件下,肺血流灌注压与血流量之比仍是反映PVR的良好指标。
2.微导管测定 用微导管测量血流经过肺循环的压力差可以容易计算出PVR。在Ⅲ区,血管阻力不受肺泡内压影响,PVR主要存在于肺微血管中(如上述,绝大部分肺区为Ⅲ区),其中约一半形成于毛细血管中。这些结果提示肺小动脉和肺毛细血管是肺血管床压降的主要部位。由于微穿孔技术主要测量胸膜下血管的压力分布,不能反映肺深层血管的压力特征,也有一定的测量误差。
3.其他方法 包括闭塞血管或注射低黏滞度微球后测定肺血管压,然后计算PVR。这些结果反映的肺血管阻力部位与肺容量和顺应性的变化部位密切相关,故根据多种测量方法可以反映化学性和体液性介质对肺血管的作用部位,如低氧、刺激交感神经和5-羟色胺主要引起动脉收缩;组胺主要收缩肺静脉;儿茶酚胺能同时增加肺动、静脉的阻力。