第二节　肺通气

肺通气是指肺本身与外界环境间的气体交换过程，是呼吸道、肺泡和胸廓共同作用下的结果，帮助我们了解呼吸系统的机制。肺容积是指肺在不同的呼吸状态下所能容纳的气体量；肺容量则是指肺容积指标的组合，表达呼吸机能状态的综合性参数，这两个参数主要用于衡量肺功能的指标。肺通气量则是表示单位时间内进入或排出肺的气体量。在学习机械通气过程中，通晓这些知识，我们可以更好地理解和应用机械通气原理，并监测和调整机械通气参数。

一、肺通气的原理

（一）肺通气的动力

1.呼吸运动

由呼吸肌的舒缩引起，是肺通气的主要动力。在呼吸运动中，吸气是由吸气肌主动收缩引起的。在此过程中，膈肌收缩和肋间外肌收缩使肋骨抬高，胸腔的前后径和横径增大，从而增加胸腔的体积。胸膜腔负压的存在，牵拉了肺扩张，使得肺泡内压略低于大气压，空气由体外进入肺泡。平静呼气时，呼气肌不起作用，肋骨靠其自身重力回落，肺本身亦靠其固有的弹性回缩力而回缩，肺泡内压力略高于大气压，使肺泡内气体顺压力差流出体外。当进行用力吸气时，膈肌的收缩力加强可进一步引起腹腔脏器向下或向外运动，同时肋间外肌收缩提升肋骨，使胸廓扩大。另外，在呼吸窘迫发生时，斜角肌和胸锁乳突肌也参与吸气过程。

2.呼吸的类型

根据呼吸肌参与运动的用力程度和发力方式，呼吸运动分为不同的呼吸类型，见表1-2-1。

（二）肺通气的阻力

气体在进入和离开肺部的过程中需要克服肺通气阻力，才能实现肺通气。临床上许多通气功能障碍的患者，是通气阻力增大所致的。肺通气阻力包括弹性阻力和非弹性阻力。在正常情况下，呼吸过程中的总通气阻力主要由两部分构成：弹性阻力和非弹性阻力。弹性阻力约占总通气阻力的70%，其中包括来自肺和胸廓的弹性成分及肺泡的表面张力；非弹性阻力则主要来自气道。

当外力作用于肺部时，肺可以发生变形并产生对抗外力的弹性阻力。在平静呼吸时，弹性阻力约占肺通气总阻力的3/5，其大小与肺顺应性正好成反比。肺顺应性越大，弹性阻力越小，说明肺在外力作用下越容易变形。

肺弹性阻力使肺倾向恢复至较小的容量状态，从而成为了吸气的阻力。而又由于在正常情况下，肺泡内存在少量肺表面活性物质，可降低肺泡表面张力，降低肺泡的弹性回缩力，从而减少肺泡表面张力等不利因素。当肺实质硬度增加时，肺顺应性降低，弹性回缩力增加，呼气时肺容积不易恢复到正常水平。非弹性阻力包括惯性阻力、黏滞阻力和气道阻力。惯性阻力是气流在发动、变速、变向时因气流和组织的惯性所产生的阻止气体运动的力。在平静呼吸时，呼吸频率较低，气流流速较慢，惯性阻力可忽略不计。黏滞阻力来自呼吸过程中组织相对位移所发生的摩擦。气道阻力来自气体流经呼吸道时气体分子间和气体分子与气道之间的摩擦，是非弹性阻力的主要成分，占总通气阻力的80%~90%。气道阻力受气流流速、气流形式和气道口径大小影响。

二、肺容积和肺容量

（一）肺容积

基础肺容积有四种，彼此之间互不重叠，全部相加等于肺总量，详见表1-2-2。

（二）肺容量

肺容量（lung volume），指肺容纳的气体量。在呼吸周期中，肺容量随着进出肺的气体量而变化，吸气时肺容量增大；呼气时减小。其变化幅度主要与呼吸深度有关，可用于肺量计测定和描记。肺容量是基本肺容积中两项或两项以上的联合气量，详见表1-2-3。

三、肺通气量

肺通气量指单位时间内出入肺的气体量，详见表1-2-4。肺泡氧分压（P_AO₂）和肺泡二氧化碳分压（P_ACO₂）分别指肺泡内氧分子或二氧化碳分子运动所产生的张力（本文简称为肺泡气PO₂或PCO₂）。

在静息状态下，成人需要达到约为4L/min的有效肺泡通气量才能维持肺泡气中正常的氧分压（PO₂）和二氧化碳分压（PCO₂）。当成人呼吸空气时，肺泡气PCO₂与肺泡通气量（V_A）和二氧化碳排出量（VCO₂）的关系可用公式反映：PCO₂=0.863×VCO₂/V_A。若VCO₂是常数，V_A与PCO₂呈反比关系。肺泡气PO₂和PCO₂与肺泡通气量的关系见图1-2-1。

（白利平）