呼吸系統(tǒng)功能監(jiān)測及參數(shù)意義

1、呼吸系統(tǒng)功效監(jiān)測及參數(shù)意義 亳州市人民醫(yī)院急診內(nèi)科 杜宣莉第1頁一 .概述呼吸是給全身組織輸送氧氣并排出二氧化碳過程，他包含三個基本步驟：1、外呼吸。2、氣體在血液中運輸。3、內(nèi)呼吸。第2頁外呼吸指外界空氣與血液之間氣體交換過程，即經(jīng)過呼吸運動與血液循環(huán)，肺泡內(nèi)空氣與肺部毛細血管內(nèi)靜脈血之間不停地進行氣體交換，靜脈血吸入氧，排出二氧化碳，變成含氧豐富動脈血過程第3頁內(nèi)呼吸組織內(nèi)毛細血管血液與組織細胞之間氣體交換過程，亦稱組織呼吸。內(nèi)呼吸過程中，氧由毛細血管血液進入組織液，二氧化碳則由組織液進入毛細血管血液第4頁第5頁呼吸監(jiān)測目標1、評價病人呼吸功效狀態(tài)2、診療呼吸功效障礙類型和負擔3、掌握高危

2、病人呼吸功效動態(tài)改變，以預計病情和調(diào)整改療方案4、對呼吸治療有效性做出合理評價第6頁肺功效監(jiān)測1、通氣功效監(jiān)測2、換氣功效監(jiān)測第7頁通氣功效監(jiān)測靜態(tài)肺容量動態(tài)肺容量小氣道功效監(jiān)測死腔率動脈血二氧化碳分壓第8頁靜態(tài)肺容量1、潮氣量2、補吸氣量3、補呼吸量4、殘氣量5、深吸氣量6、功效殘氣量7、肺活量8、肺總量第9頁潮氣量VT平靜呼吸時，一次吸入或呼出氣量。正常人為500ml左右。臨床經(jīng)過潮氣量計測得，也是任何一臺床邊呼吸機所必備監(jiān)測項目。當潮氣量小于5ml/kg時，即為接收人工通氣指征。呼吸頻率是與潮氣量親密相關(guān)另一監(jiān)測指標，對呼吸幅度、形式及速度觀察是十分必要，當呼吸頻率小于5次/分鐘、大于3

3、5次/分鐘，成為人工通氣指征 第10頁補吸氣量IRV指平靜吸氣末用力吸氣所能吸人最大氣量，較少用 。第11頁補呼氣量ERV平靜呼氣末用力呼氣所能呼出最大氣量。在健康人群中，ERV變動范圍較大，尤其與體位相關(guān)，如從站立位改為仰臥位時，ERV可下降600900 ml 普通情況下，ERV占肺活量1/3；在嚴重阻塞性疾病，ERV占肺活量百分比可顯著減??；在部分限制性疾病，如肥胖、腹水等也顯著減小。精神擔心 或配合不佳患者呼氣基線常上移，該百分比可增大。總體而言，ERV臨床價值不大，較少用 第12頁殘氣量RV指用力呼氣末肺內(nèi)殘余氣量。殘氣容積臨床意義與FRC相同，但在氣流阻塞性疾病，其改變幅度常更顯著。

4、 第13頁深吸氣量IC平靜呼氣末用力吸氣所能吸入最大氣量。深吸氣量=潮氣容積+IRV，普通占肺活量2/3，最大通氣量(maximal voluntary ventilation，MVV)主要由深吸氣量部分完成。 在大多數(shù)限制性通氣功效障礙患者，其容量下降主要是深吸氣量下降。在輕、中度阻塞性通氣功效障礙患者，深吸氣量改變不顯著，可有ERV下降；若出現(xiàn)嚴 重阻塞，則深吸氣量也將下降，并最終出現(xiàn)肺活量下降。深吸氣量=肺總量一功效殘氣量，故可間接反應呼氣末肺容積改變，且測定簡單、方便，近年來慣用于 反應COPD患者過分充氣，判斷病情嚴重程度和評定治療效果，與FEV1、FEV1/FVC結(jié)合可很好地反應C

5、OPD患者實際肺功效情況。 第14頁功效殘氣量FRC平靜呼吸時，每次呼氣末肺內(nèi)殘留氣量。適當FRC有主要意義。(1)適當FRC是保持Pa02、PaCO2和pH穩(wěn)定主要原因：FRC、殘氣容積過大或過小都將產(chǎn)生不良影響。倘若不存在FRC，肺泡氣PO2在呼氣末將會降低到靜脈血水平，而在吸氣時會靠近于空氣中PO2，結(jié)果PaO2隨每次呼吸而發(fā)生較大幅度波動，發(fā)生間歇性分流和嚴重低氧血癥；PaCO2也會出現(xiàn)類似改變，輕易發(fā)生呼吸性堿中毒，臨床上主要見于急行肺損傷(Au)/ARDS和嚴重肺水腫。相反，假如FRC過大，則吸入新鮮氣體被其過分稀釋，從而降低肺泡毛細血管膜兩側(cè)氣體分壓差，也不利于氧和CO2交換，發(fā)

6、生低氧血癥和高碳酸血癥，臨床上主要見于COPD和支氣管哮喘；但若吸人高濃度氧氣使氮氣被稀釋，盡管通氣量可能不足，但氧交換將順利進行，所以比較輕易糾正低氧血癥。(2)FRC反應呼吸力學改變：FRC大小主要取決于肺彈性回縮力和氣道阻力。FRC增大表示肺過分充氣，主要見于嚴重氣道阻塞(如支氣管哮喘)和氣道陷閉(如肺氣腫)時。當然輕、中度氣流受限，經(jīng)過代償性深慢呼吸，F(xiàn)RC保持不變。不適當機械通氣則主要經(jīng)過人工氣道阻力和呼氣時間縮短造成FRC增大和肺過分充氣發(fā)生。FRC減小表示肺容積降低、肺彈性阻力增大，常見于肺炎、肺水腫、肺損傷和肺間質(zhì)纖維化。氣胸、胸腔積液、胸廓畸形、橫膈或膈下疾病也造成FRC減小

7、。 第15頁肺活量VC盡力深吸氣后作深呼氣，所能呼出 最大氣量。肺活量=深吸氣量+ERV（補呼氣量）=潮氣容積+IRV（補吸氣量）+ERV（補呼氣量）。(1)肺活量意義：肺活量表示肺臟最大擴張和最大收縮幅度，其大小受呼吸肌力、胸肺 彈性及氣道阻力等原因綜合影響。造成肺活量下降疾病大致可分為5類：肺外疾病，如胸廓、胸腔、縱隔、橫膈或膈下疾病，大量腹水或腹部腫塊，上腹部手術(shù)。肺內(nèi)孤立性病變，如肺內(nèi)巨大腫塊或大泡及多發(fā)性肺囊腫。肺實質(zhì)病變，如肺炎、肺損傷、肺水腫和肺問質(zhì)纖維化。肺部分切除術(shù)，若切除范圍不大，通 過正常肺組織代償，肺活量可無顯著改變；若切除范圍較大，正常肺組織不能有效代償時，則出現(xiàn)肺活

8、量下降。氣道阻塞或陷閉，各部位氣道阻塞或氣流受 限都會造成阻塞性通氣功效障礙，普通對肺活量影響不大，但若為嚴重阻塞，則肺組織回縮受限，即使遲緩呼氣，氣體也不能全部呼出，將出現(xiàn)肺活量下降，并出現(xiàn)PEEPi。呼吸肌無力，主要見于神經(jīng)肌肉疾病或呼吸肌疲勞，若肌力恢復，肺活量可恢復正常。(2)肺活量應用：肺活量作為單一指標含有較高 診療價值。肺活量可較準確地反應正常，人和限制性肺疾病患者最大肺容量，是判斷限制性通氣障礙程度主要指標，這與阻塞性通氣用FEV1/FVC表示阻塞、MVV或FEV1表示阻塞程度顯著不一樣。在正?；蛳拗菩酝夤πд系K患者，肺活量圖形線跡陡直；在阻塞性通氣功效障礙患者，肺活量圖形線

9、跡彎曲，阻塞越嚴重，線跡越彎曲，甚至靠近反拋物線。肺活量對判斷治療效果也有較大價值。在限制性肺疾病患者，肺活量下降，說明病情加重；反之則說明治療有效，病情改進。在COPD急性發(fā)作期患者，肺活量下降說明存在呼吸肌疲勞，輕易發(fā)生呼吸衰竭或呼吸衰竭加重，治療后肺活量增大則說明呼吸肌疲勞改進第16頁肺總量TLC指深吸氣末肺內(nèi)儲存氣體總量。肺總量增大反應肺組織彈性減退，主要見于COPD；肺總量正常說明肺組織彈性正常，見于正常肺和單純氣道病變；肺總量下降則反應肺容積降低和胸廓-肺組織彈性阻力增大，見于各種肺實質(zhì)、胸腔、縱隔、橫膈和膈下疾病。理論上，肺總量是反應限制性通氣功效障礙最正確指標，但實際上并不盡然

10、。因為影響肺總量結(jié)果原因較多，重復性相對較差，故常與肺活量共同反應肺功效障礙情況。二者同時下降，說明存在限制性通氣功效障礙。 第17頁FRC/TLC：FRC與肺總量比值是反應呼吸力學改變和阻塞性通氣功效障礙慣用指標。(1)RV/TLC和FRC/TLC升高可反應氣流阻塞及其程度：普通認為RV/TLC排除了個體原因影響，可較準確反應阻塞程度，但實際上也不盡然，比如在部分限制性疾病，若殘氣容積下降比肺總量更顯著(如肥胖、腹水)也可出現(xiàn)RV/TLC升高，所以用RV/TLC判斷氣流阻塞程度時需同時結(jié)合殘氣容積、FRC和肺總量改變。若出現(xiàn)殘氣容積、FRC和RV/TLC同時升高，RV/TLC可反應氣流阻塞和

11、肺氣腫程度。在不一樣氣流阻塞性疾病，肺總量與FRC、殘氣容積改變可有較大差異。在單純氣道阻塞性疾病(如支氣管哮喘)，殘氣容積和FRC可顯著升高，但肺總量不變或改變不大，RV/TLC顯著升高；但在氣道陷閉性疾病(如COPD)，肺彈力纖維破壞，不但殘氣容積和FRC顯著升高，肺總量也有所增大，故RV/TLC也升高，但幅度小于前者。(2)FRC/TLC反應呼吸力學改變：盡管FRC/TLC也隨年紀增大而增大，但較RV/TLC改變幅度小得多，可較客觀地反應呼吸力學改變。正常情況下FRC/TLC為40，是肺彈性回縮力與胸廓彈性擴張力平衡位置，胸廓彈力是吸氣動力，在此位置呼吸或機械通氣可保障最正確力學關(guān)系、較

12、低跨肺壓和切變力、最低肺循環(huán)阻力以及最小呼吸做功，并能同時維持正常動脈血氣水平，是自主呼吸或機械通氣追求最正確位置；FRC/TLC達67時，則胸廓處于彈性零位，若肺容積繼續(xù)增大，肺和胸廓皆是吸氣阻力，輕易誘發(fā)呼吸肌疲勞和呼吸衰竭；若達8590，將處于極其嚴重過分充氣狀態(tài)，自主吸氣或機械通氣皆非常困難，常見于危重支氣管哮喘，致死率較高第18頁第19頁更多參數(shù)每分鐘通氣量：由潮氣量與呼吸頻率乘積取得，正常成人男性為6.6l，女性為5l，當其值大于10l時示通氣過分，小于3l時為通氣不足。 每分鐘肺泡通氣量：為有效通氣量，等于潮氣量減去無效腔量后再乘呼吸頻率。肺泡通氣量不足可致缺氧及二氧化碳潴留、呼

13、吸性酸中毒，通氣量大多致呼吸性堿中毒。解剖或生理死腔增大，皆可致肺泡通氣減低。 第20頁時間肺活量：深吸氣后作一次快速呼氣，計算最初3秒內(nèi)呼氣量，求出每秒出量占肺活量百分比。正常值：第一秒占肺活量83%，第二秒占94%，第三秒占97%.時間肺活量減低表示有阻塞性通氣。提前完成（如2秒內(nèi)呼完），表示有限制性通氣。通氣貯備百分比：最大通氣量減去每分鐘靜息通氣量后與最大通氣量百分比利時。正常值為93%，愈低，通氣功效愈差；降至70至60%，通氣功效嚴重損害，靠近氣急閾。 第21頁更多參數(shù)氣速指數(shù)：最大通氣量實際數(shù)占預計值百分數(shù)與肺活量實際數(shù)占預計值百分數(shù)相比。正常值為1，氣速指數(shù)大于1，示限制性通氣

14、損害，小于1示阻塞性通氣損害。 最大呼氣中期流速：測驗與意義同時間肺活量，但更為敏感，對考評阻塞性通氣損害有一定價值。正常值為2至4L/秒，時間0.5秒。 第22頁更多參數(shù)彌散功效試驗：采取一氧化碳彌散功效測定法。正常值為29.5ml/（mmHg分鐘），彌散功效減低主要造成缺氧。凡影響肺泡功效呼吸面積和肺毛細血管面積各種疾病，皆可致彌散功效障礙。 氣體分布試驗：常采取一次呼氣測驗肺泡氧濃度差（750至1250ml）。正常成人不應超出1.5%，老年人不應超出4.5%. 第23頁肺通氣功效 (一)用力肺活量和時間呼氣容積 1用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)：被檢驗者

15、深吸氣至肺總量，做最大力量、最快速度呼氣至殘氣容積，所呼出氣量。FVC是否正常取決于呼吸肌功效、氣道阻力及胸肺組織彈性，是反應通氣功效慣用指標。 第24頁2第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1)：簡稱一秒量，習慣上稱為第1秒用力呼氣量，指FVC第1秒時間內(nèi)所呼出氣量，是判斷通氣功效損害程度、判斷氣道阻塞可逆性以及指導手術(shù)治療最慣用指標。 因為FEV1可直接換算為MVV，且測定簡單、方便，重復性好，患者輕易耐受，故臨床應用遠較MVV多，比如在COPD、支氣管哮喘診治指南和當前ATS/ERS關(guān)于肺功效指南中，皆以FEV，而不是M

16、VV判斷肺功效減退程度。 第25頁32 S用力呼氣容積(FEV2)：指FVC開始后2 s時間內(nèi)所呼出氣量。臨床少用。 第26頁43 s用力呼氣容積(FEV3)：指FVC開始后3 s時間內(nèi)所呼出氣量。正常FEU/FVC可達98，氣流阻塞時降低，限制性疾病增大，可達100，甚至部分患者FEV，/FVC即達100 第27頁56 s用力呼氣容積(forced expiratory volume in six second，F(xiàn)EV6)：指FVC開始后6 s時間內(nèi)所呼出氣量。健康人6 s內(nèi)能呼出全部FVC，故作為判斷FVC完成質(zhì)量指標。因為嚴重氣流阻塞患者充分完成FVC時間顯著延長，甚至達20 s以上；但

17、呼氣時間過長，患者又難以忍受，甚至出現(xiàn)危險，所以可用FEV。取代FVC進行一秒率計算。 第28頁6第1秒用力呼氣容積與用力肺活量比值：簡稱一秒率(forced expiratory volume in one second/forced vital capacity，F(xiàn)EV1/FVC)：是最慣用判斷有沒有氣流阻塞指標。在氣流阻塞情況下，給予充分呼氣時間，患者可充分呼出氣體，F(xiàn)VC可基本正?；蜉p度下降，但呼氣速度減慢，F(xiàn)EV1/FVC下降；伴隨阻塞程度加重，F(xiàn)EV1/FVC深入下降；但嚴重氣流阻塞情況下，患者難以完成充分呼氣，F(xiàn)VC也顯著下降，F(xiàn)EVl/FVC反而有所升高，所以FEV1/FVC可

18、反應氣流阻塞存在，但不能準確反應阻塞程度。在嚴重氣流阻塞情況下，為防止患者完成FVC時出現(xiàn)問題，推薦用FEV1/VC、FEVl/FEV6反應氣流阻塞存在；但其它情況不宜應用，不然輕易造成誤診。 第29頁7呼氣中期流量(forced expiratory flow25-75，F(xiàn)EF笛w25-75)：習慣上稱為最大呼氣中期流量(maximal midexpiratory flow，MMEF或MMF)，指FVC曲線上，呼出氣量在25一75之間平均流量。MMF主要取決于FVC非用力依賴部分，可很好反應小氣道阻力改變。 第30頁(二)最大呼氣流量容積曲線(MEFV)MEFV是在肺總量位置用最大力量、最快

19、速度呼氣時流量-容積曲線，是判斷氣流受限最慣用圖形。慣用參數(shù)有：呼氣流量峰值(peak expiratory flow，PEF)、用力呼出25肺活量時呼氣流量(forced expiratory flow at 25of FVC exhaled，F(xiàn)EF25)、用力呼出50肺活量時呼氣流量(FEF75)、用力呼出75肺活量時呼氣流量(FEF75)。MEFV曲線形狀和各種參數(shù)大小取決于用力呼氣過程中呼氣力量、胸肺彈力、肺容積及氣道阻力對呼氣流量綜合影響，慣用來反應各種通氣功效異常。在曲線起始部分，呼氣肌長度最長，收縮力最大，流量也最大，在圖形上表現(xiàn)為流量快速升高至峰值，其后呼吸肌長度線性縮短，收縮

20、力線性減弱，流量也線性下降，故稱為用力依賴部分。在曲線終末部分，呼吸肌長度顯著縮短，呼氣肌收縮力顯著降低，流量大小與小氣道通暢程度更親密，故稱為非用力依賴部分。第31頁1呼氣流量峰值：也稱為最大呼氣流量或峰流量，是指被檢驗者從肺總量位置用最大力量、最快速度呼氣所產(chǎn)生最大流量，是綜合反應通氣能力慣用指標，主要用于支氣管哮喘動態(tài)隨訪和判斷患者咳痰能力。 第32頁2用力呼出25肺活量時呼氣流量：指完成FVC初始25容積時最大呼氣流量，是綜合反應通氣能力指標。習慣上稱為75用力肺活量呼氣流量(maximal expiratory flow at 75of forced vital capacity，V

21、75)，指FVC 75容積時呼氣流量。所以FEF25和V75有相同含義，前者是當前ATS/ERS指南術(shù)語，后者是習慣用術(shù)語，下同。 第33頁3用力呼出50肺活量時呼氣流量：指完成FVC 50容積時最大呼氣流量，是反應小氣道功效慣用指標。習慣上稱為50用力肺活量呼氣流量(V50)，指FVC 50容積時呼氣流量。 第34頁4用力呼出75肺活量時呼氣流量：指完成FVC 75容積時最大呼氣流量，是反應小氣道功效慣用指標。習慣上稱為25用力肺活量呼氣流量(V筋)，指FVC 25容積時呼氣流量。如上述，PEF和FEF25取決于呼氣力量、大小氣道通暢程度和胸肺彈性共同作用，而FEF50和FEF75更主要取決

22、于小氣道通暢程度。在小氣道或肺組織彈性輕微受損時，常僅有FEF50和FEF75下降，PEF和FEF25無改變，此時FEF50和FEF75是反應小氣道功效指標。在嚴重小氣道病變時，不但有FEF50和FEF75顯著下降，也有PEF和FEF25下降，所以PEF、FEF25和FEF50、FEF75結(jié)合可很好反應小氣道功效輕微和嚴重異常。第35頁(三)最大自主通氣量簡稱最大通氣量，即在單位時間內(nèi)以最快速度和盡可能深幅度所呼出氣量。普通先測定并計算出呼吸12 s或15 s通氣量，再乘以5或4即為MVV，而不直接呼吸1min。因為呼吸極度增強必定伴隨CO2過分排出，以及動脈血和腦脊液pH顯著下降，從而造成呼吸抑制，所以患者極難堅持1 min最大通氣。MVV測定比較困難，但其和FEV1呈非常好線性關(guān)系，故可用FEV，換算，該換算值即為