临床肺功能测定

一、肺功能测定的内容

（一）静息肺功能：指在静息状态下，对受试者的肺通气功能（肺容积、肺通气量、小气道功能、呼吸动力学、吸入气体分布、呼吸肌功能）和肺换气功能（弥散功能、通气血流比值）进行测定和评估。

（二）心肺运动试验：指在负荷运动中对受试者的能量代谢、心、肺功能进行同步测定和综合评估。

（三）其它：呼吸调节功能、气道反应性测定、肺血流量测定等。

二、常用肺功能指标

（一）、肺通气功能

肺通气指肺与外界环境所进行的气体交换。

1、肺容积

肺容积指肺在不同呼吸水平所能容纳的气体量。由八部分构成，即潮气量（TV）、补呼气量（ERV）、补吸气量（IRV）、残气量（RV）、深吸气量（IC）、功能残气量（FRC）、肺活量（VC）和肺总量（TLC）。

（1）肺活量（VC）：指最大吸气后所能呼出的最大气量。正常VC％＞80％。反映肺脏的扩张能力。降低见于：肺扩张受限（如间质性肺疾病）、胸廓扩张受限（如脊柱侧突）、呼吸肌疲劳（如重度COPD）和神经肌肉病变（如脊髓灰质炎）等。

（2）残气量（RV）：指最大呼气后剩余在肺内的气量。正常RV％为80％～120％。增加见于阻塞性肺疾病（如COPD），降低见于限制性肺疾病（如间质性肺疾病）。

（3）肺总量（TLC）：指最大吸气后肺内所含的气体量。正常TLC％为80％～120％。增加见于阻塞性肺疾病，降低见于限制性肺疾病。

（4）残总比值（RV/TLC）：指残气量与肺总量的比值，正常RV/TLC＜35％。肺气肿时RV/TLC增加。

2、通气量

（1）用力肺活量（FVC） 、一秒量（FEV1.0）和一秒率（FEV1.0％）：FVC指最大吸气后以最大的努力和最快的速度呼气所得到的呼气肺活量。FEV1.0指做FVC时第一秒内所呼出的气量，实测值与预计值之比80％为正常。FEV1.0与FVC之比为一秒率（FEV1.0％），FEV1.0％是反映气道是否阻塞的指标，正常〉70％，降低见于气道阻塞和/或肺气肿。

（2）最大自主通气量（MVV）：在单位时间内以尽快的速度和尽可能深的幅度重复最大自主努力呼吸所得到的通气量。正常MVV％＞80％。它是反映肺通气功能的综合指标，降低见于：肺扩张受限、胸廓扩张受限、呼吸肌疲劳、神经肌肉病变、气道阻塞和肺气肿等。

3、小气道功能

小气道功能的主要测定方法为最大呼气流量-容积曲线。即受试者在最大用力呼气过程中，将其呼出的气体容积和相应的呼气流量描记成的一条曲线。它主要反映在用力呼气过程中，胸内压、肺弹性回缩压、气道阻力对呼气流量的影响。曲线升支的最大呼气流量与受试者的呼气用力有关，降支的最大呼气流量则取决于肺泡弹性回缩力和周围气道阻力，而与用力无关。

根据曲线形态和不同肺容积水平的呼气流速评价小气道功能。正常流速-容量曲线升支陡直，降支斜行下降，最大流量逐渐降低。小气道病变时，曲线降支凹向容量轴，坡度变小。在COPD患者，随慢支→肺气肿→肺心病的发展，最大呼吸流量进行性降低，曲线降支的坡度进行性减小。

常用指标为：

①V50：呼出50％肺容积时的最大呼气流量。

②V75：呼出75％肺容积时的最大呼气流量。其实测值与预计值之比80％为正常。V50和V75降低提示小气道功能减退，见于吸烟、COPD早期、职业病早期和空气污染等。

4、呼吸力学

呼吸力学测定呼吸过程中的压力、容积和流量，从而研究呼吸过程中的动力和阻力。

（1）呼吸肌功能

呼吸的动力来自呼吸肌。常用最大吸气压（MIP）和最大呼气压（MEP）评价呼吸肌功能。正常男性MIP最低值为7.25kPa，MEP最低值为9.67 kPa；正常女性MIP最低值为4.84kPa，MEP最低值为7.74kPa。其中，MIP是评价吸气肌功能的指标，当其小于正常预计值的30％时，易于出现呼衰。此外，它也是机械通气撤机的重要指标之一。MEP可评价咳痰能力。二指标降低提示呼吸肌功能减退或呼吸肌疲劳，常见于COPD。

（2）呼吸阻力（R）

按物理性质，将呼吸阻力分为粘性、弹性和惯性阻力，三者之和称为呼吸总阻抗。其中，粘性阻力来自气道和肺组织，以气道阻力为主；弹性阻力分布于肺组织和可扩展的细支气管。惯性阻力主要分布于大气道和胸廓。按解剖部位将呼吸阻力分为气道阻力、肺阻力和胸廓阻力。

气道阻力通常用体描仪法测定。正常值为0.0196~0.196kPa/L/s 。呼吸总阻抗及其组成成分通常用脉冲震荡法测定。正常人呼吸总阻抗（Zrs）和气道总阻力（R5）的实测值与预计值的百分比〉120％；上气道阻力（R35）的实测值与预计值的百分比〉130％。

粘性阻力或气道阻力增高见于各种原因所致气道阻塞或狭窄及肺气肿。肺弹性阻力增高见于各种原因所致的肺扩张受限和肺气肿。上述任一种阻力增高均可致呼吸总阻抗增高。

（3）顺应性（C）

呼吸器官的顺应性指单位压力改变所引起的肺容积的改变。包括肺顺应性、胸壁顺应性和总顺应性。临床常测定肺顺应性，它是指经肺压的单位压力变化引起的肺容积变化，通过同步测定呼吸流速和食道内压而测得。其中，在呼吸周期中，气流暂时阻断所测的的肺顺应性称为静态肺顺应性。气流未阻断时所测得的肺顺应性称为动态肺顺应性。正常男性动态肺顺应性为1.7±0.6L/kPa,静态肺顺应性为2.3±0.6L/kPa；正常女性动态肺顺应性为1.1±0.3L/kPa，静态肺顺应性为1.5±0.6L/kPa。肺顺应性反映肺的弹性状况。肺气肿时，静态肺顺应性增加，动态肺顺应性降低。弥漫性肺纤维化时，动、静态肺顺应性均降低。

三、肺换气功能

肺换气功能指肺泡与肺毛细血管间所进行的气体交换。

1、肺弥散功能

弥散是指分子从高浓度区移向低浓度区的一种倾向。肺弥散指氧和二氧化碳通过肺泡毛细血管膜的过程。

常用评价指标为：

（1）DLCO：指单位时间内、单位压力差下通过肺泡毛细血管膜进入毛细血管血液中的CO量，实测值与预计值的百分比80％为正常。

（2）弥散系数（DLCO/VA）：一氧化碳弥散量与肺泡气量之比，实测值与预计值的百分比80％为正常。

肺弥散功能的正常与否主要取决于下列因素：

（1）呼吸膜的厚度：其增厚使弥散距离延长，导致DLCO和DLCO/VA均降低。常见于间质性肺疾病。

（2）呼吸面积：其减少使弥散面积减少，导致DLCO降低，DLCO/VA可正常。常见于肺切除术后、损毁肺等。

（3）血红蛋白量：血红蛋白减少使其与CO或O2的结合量减少，导致DLCO和DLCO/VA均降低。见于贫血。

（4）通气血流比值：通气血流比值失调或通气血流分布不均时，可使肺泡膜两侧的CO或O2压力差增加，导致DLCO和DLCO/VA均降低。常见于阻塞性肺疾患。

（5）肺毛细血管血容量：肺毛细血管血容量减少，使呼吸面积减少，从而导致DLCO和DLCO/VA均降低。常见于肺动脉栓塞。

２、通气血流比值（V/Q）

通气血流比值指肺通气量与肺血流量的比值，正常值为0.8，也有文献报道接近于１。临床上，一般通过生理死腔和分流量的测定间接评价通气血流比值。

（1）生理死腔：指进入呼吸道和肺泡内但不能与肺毛细血管血液接触从而得不到气体交换的气量。分为解剖死腔和肺泡死腔，前者指存留在气道内不能进行气体交换的气量，正常约为150ml，支气管扩张时增加；后者指已经进入肺泡但因局部血流量不足不能进行气体交换的气量，肺动脉栓塞等时增加。一般用生理死腔与潮气量之比（VD/VT）表示生理死腔的大小，正常为0.25~0.35。其增高提示V/Q增高。就健康人而言，VD/VT反映解剖死腔量的多少；而对V/Q增加的患者而言，VD/VT增高意味着肺泡死腔量增加。

（2）生理分流：指静脉血中未经动脉化直接进入体循环动脉段的血流。分为解剖分流和肺内分流，前者如心最小静脉和支气管静脉等直接进入体循环的血流；后者指静脉血流经通气不良的肺泡时不能被动脉化，其与已动脉化的血液相混时就形成静－动脉分流。一般以分流量与心输出量之比（Qs/Qt）表示。正常为3.65± 1.69％。肺不张、严重的慢性支气管炎等Qs/Qt增加。Qs/Qt增加意味着V/Q降低。就健康人而言，Qs/Qt 反映解剖分流量的多少；而对V/Q降低的肺部疾病患者而言，Qs/Qt 增高意味着肺泡分流量增加。

四、运动心肺功能测定

运动心肺功能试验是指在运动负荷下对受试者的心肺功能进行联合测定和综合评估。它综合应用呼吸气体监测技术、电子计算机技术、活动平板或踏车技术，实时检测运动中12导联心电图、血压、能量代谢、肺功能和心功能。其生理基础为心肺耦联转运O2和CO2所介导的细胞线粒体内的氧化反应，为运动提供能量。其中，任一个环节异常，均可致受试者运动能力下降、运动心肺功能异常。

常用评价指标为：

1、能量代谢参数

（1）最大氧耗量（VO2max）：指负荷递增运动中，达最大负荷时每分钟被吸入体内并被机体所利用的最大氧量，实测值与预计值之比＞84％为正常。反映机体气体运输系统（心血管、肺、血红蛋白）及肌肉细胞有氧代谢是否正常，机体气体运输系统中任何一个环节异常，均可使VO2max降低。

（2）公斤氧耗量（VO2/kg）：指单位体重的最大氧耗量。正常20ml/min/kg。15ml/min/kg可行肺切除术。

（3）代谢当量（MET）：表示作功量的基本单位，1MET相当于3、5ml/min/kg的VO2/kg，正常〉7MET。常作为评价心功能的指标。

（4）无氧阈（AT）：运动中，血乳酸浓度急剧升高之前的最大氧耗量。正常大于最大氧耗量预计值的的40％。到达无氧阈时，有氧代谢已不能满足运动肌肉的能量需求，需要动用无氧代谢补充有氧代谢的能量不足，心肺功能异常均可致无氧阈提前出现。

2、心功能参数

（1）心率储备（HRR）：指运动中预计最大心率与受试者达最大负荷时的最大心率的差值。正常情况下，HRR〈15次/分。冠心病、肺部疾病等因提前终止运动，HRR增高。病-窦综合症的患者HRR也增高。

（2）氧脉搏（VO2/HR）：指VO2与HR的比值。代表心脏每次射血的供氧能力和心脏的储备功能，间接反映心输出量。正常实测／预计〉80％。心脏病变、严重的肺部病变、代谢异常的病变均可使VO2/HR降低。

3、肺功能参数

（1）运动中的通气量（VE）：指运动中的每分通气量。最大负荷运动时可达100L/min。VE的增加取决于肺的代偿能力，因而VE是呼吸疾病患者运动受限的关键指标。

（2）呼吸储备（BR）：指MVV与运动中VE的差值。正常BR应〉15ml/min。肺部疾病患者BR降低。

（3）呼吸频率（f）：在最大负荷运动中，正常〈50次/分。限制型肺疾患时，呼吸频率〉50次/分。

（4）呼吸困难指数（DI）：指运动中VE与MVV的比值，正常50次/分。

五、气道反应性测定

气道反应性是指气道对于各种物理、化学、药物或生物刺激的收缩反应。