肺有效的气体交换不仅要求有足够的通气量与血流量,还受通气血流比例(VA/Q)、肺内分流、生理死腔、弥散功能等因素的影响。
1.肺的弥散功能 弥散是指氧和二氧化碳在肺泡与毛细血管血液间的运动过程。肺泡组织特别是呼吸膜的任何变化都可能损害氧的弥散。因此,弥散能力的测定对某些肺实质病变的早期诊断有着重要的价值。呼吸膜的弥散能力通常是以弥散量(DL)为指标来评价的,它是指肺泡膜两侧气体分压差为1mmHg时,每分钟所能透过的气体量(ml)。由于一氧化碳与血红蛋白的亲和力特别大,测定结果可完全反映膜本身的弥散特性,所以一般用一氧化碳来测定肺弥散量(DLco)。
【监测方法】 可用肺功能监测仪测定,临床上常用的监测方法有三种,即单次呼吸法、恒定状态法和重复呼吸法,前两者常用。以单次呼吸法为例,患者从RV位最大吸入CO浓度的气体,屏气10s,然后快速呼出至RV位,取部分呼气气体,计算在此过程中吸收的CO量。
【临床意义】 DLco正常值为26.5~32.9/(min·mmНg)。弥散量小于预计值的80%,提示弥散障碍:见于弥散膜面积减少,如阻塞性肺气肿、肺结核和肺切除等;肺泡膜、毛细血管壁增厚、肺间质纤维化、肺水肿、肺尘埃沉着症等。
2.通气与血流比(VA/Q)
(1)通气血流比(VA/Q)与肺泡动脉氧分压差(A-aDO2):正常人通气血流比值为0.8,此时,换气效率最佳。可通过肺泡动脉血氧分压差[(A-aDO2)或PA-aO2]来测定。PA-aO2是指肺泡气氧分压与动脉血氧分压之差值,简写为A-aDO2,它是反映肺内气体交换的指标。
【监测方法】 A-aDO2一般可在血气分析的基础上,依公式计算得出,即A-aDO2=PAO2-PaO2,PAO2=PiO2-PaCO2/R,其中吸入气氧分压(PiO2)=FiO2×(PB-47),呼吸商(R)=0.8,即静息状态下,每分钟CO2生成量与氧耗量之比,PB为大气压。
【临床意义】 正常值在吸入空气时为4~10mmHg,吸入纯O2时为25~75mmHg。A-aDO2增大则反映弥散或分流异常。
(2)肺内分流量(QS)和分流率(shunt fraction,QS/QT):QS指每分钟右心排血量中未经肺内氧合而直接进入左心的血流量;QS/QT是指分流量和心排血量的比率。
【监测方法】 临床上肺内分流的大小是以分流比例(QS/QT)来表达的:
QS/QT=CcO2-CaO2/CcO2-CvO2
其中,CcO2为肺泡毛细血管氧含量,CcO2=ScO2(Hb×1.34)+(PCO2×0.003 1):ScO2为毛细血管血氧饱和度,可用动脉血氧饱和度SaO2代替;PcO2为毛细血管血氧分压,可用PAO2代替;CaO2为动脉血氧含量,CvO2为混合静脉血氧含量。
【临床意义】 QS/QT是反映肺内通气与血流灌注比例是否正常的一项指标。QS/QT的大小与动脉血氧分压下降的程度直接有关,而且也反映了病变范围的大小和肺组织病变的严重程度。QS/QT在5%以下,通常认为基本上系生理性的解剖分流,无临床意义;QS/QT在7%以上,为病理性肺内分流存在,临床上有低氧血症的表现;QS/QT大于20%时临床表现为严重的缺氧和呼吸衰竭,须给予通气支持;QS/QT大于40%时意味着病情极重;若QS/QT超过60%则死亡率几乎为100%。
3.氧合指数(PaO2/FiO2) PaO2是血液中物理溶解的氧分子所产生的压力,它主要判断机体是否缺氧及其程度。PaO2不仅反映组织氧合状态的指标,而且与FiO2一起考虑可反映肺氧交换效率。PaO2/FiO>300,提示肺氧交换率正常。若PaO2/FiO2<300提示肺的氧弥散功能受损。若PaO2/FiO2<200是ARDS的诊断标准之一。
4.脉搏血氧饱和度(Pulse oxygen saturation,SpO2) SpO2是用脉搏血氧饱和度仪经皮测得的动脉血氧饱和度(SaO2)的值,即动脉血中氧合血红蛋白所占总的血红蛋白量的百分比。正常值SpO2>94%,若SpO2<90%提示低氧血症。它是临床常用的评价氧合功能的指标。
脉搏血氧饱和度仪的传感器通常放置于病人的指尖、鼻翼或耳垂等处。当低温(<35℃)、低血压、应用血管收缩药物使脉搏搏动减弱时,可影响SpO2的准确性;不同的测定部位、外部光源干扰等因素也会影响其结果;当搏动性血液中存在如亚甲蓝、MetHb、COHb等与氧合血红蛋白和还原血红蛋白可吸收一致的物质时也影响其结果的正确性。
临床上动脉血氧饱和度(SaO2)与SpO2有显著的相关性,相关系数为0.90~0.98,正常值96%~100%。SpO2与PaO2有一定的规律(表8-1),临床通过SpO2与PaO2的对应关系,求出病人的氧分压。
表8-1 SpO2与PaO2的对应关系
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