肺的容积和容量
需要进行肺容量测量(即呼吸容积测量),通过监测肺部在特定时间内的气体含量来确定肺部的总容量。肺容量是通过将各个肺容积相加计算得出的。成年男性的平均总肺容量约为6升空气。肺功能测试包括对肺容积的测量。这些气体的体积会随着呼吸深度、种族、性别、年龄、身体组成以及疾病状态的不同而有所变化。除了使用肺活量计测量肺容积外,还可以测量许多其他参数,包括潮气量、呼气储备量和吸气储备量。肺部的容量、容积以及残余容积可以通过多种方法来确定。肺容量测定法(plethysmography)和氮气洗脱法(nitrogen washout)都是有效的测量方法。肺活量
在一个呼吸周期中,我们可以吸入或呼出一定量的空气。图中展示了呼吸系统的所有组成部分,包括呼吸中枢、肺部和胸壁。健康的成年人在静息状态下只能利用其肺活量的10%进行呼吸。一个健康的成年人每天大约能产生300-500毫升的空气(每公斤体重产生6-8毫升),但在运动时,这一数值可以提高到50%。吸气储备容积(IRV)
一个人的储备容积(Reserve Volume)是指他们在完成一次正常潮气量(Tidal Volume)的呼吸后,能够进一步吸入肺部的空气量。在进行深呼吸时,这部分储备容积通常会被利用。对于成年人来说,正常的储备容积范围是1900至3300毫升。呼气储备容积(ERV)
简单来说,呼气储备容积(Expiratory Reserve Volume, ERV)是指在完成一次正常呼吸后,再用力呼气时所排出的气体量。成年人通常呼出700到1200毫升的气体。而在肥胖者、患有腹水的人,或者接受过上腹部手术的患者中,呼气储备容积会减少。残留体积(RV)
当你用力呼气后,肺里剩余的气体量被称为残余容积(Residual Volume, RV)。对于成年人来说,FRC(功能残余容积)和ERV(预计残余容积)无法通过肺功能测定法(spirometry)直接测量。因此,这两个数值是通过将FRC和ERV的值相加来间接计算得出的。由于肺部引流不完全和空气滞留,患有阻塞性肺疾病的患者右心室(RV)的压力通常会显著升高。对于需要手术和机械通气的患者,右心室压力不应超过140%,因为这会增加气压伤、气胸、感染和静脉回流的风险。在术后期间,高风险患者需要更高的充气压力。
肺活量
吸气容量(IC)
人在休息时可以吸入尽可能多的空气。吸气储备容积(Inspiratory Reserve Volume, IRV)是根据潮气量(Tidal Volume, TV)和吸气储备容积之和计算得出的。总肺容量(Total Lung Capacity, TLC)
在吸入过程中,总肺容量(Total Lung Capacity, TLC)实际上指的是进入肺部的空气量。它并不是肺部能够容纳的最大空气量,而是指在最大吸气后肺部实际容纳的空气量。正常情况下,总肺容量约为6000毫升(4-6升)。总肺容量可以通过将四个主要的肺容积(功能残气量(Functional Residual Volume, ERV)、潮气量(Tidal Volume, TV)、残气量(Residual Volume, RV)和深吸气量(Inspiratory Reserve Volume, IRV)相加来计算。如果患者患有肺气肿或驼背侧弯等疾病,他们的总肺容量可能会增加或减少。** vital capacity (VC) **
在最大吸气后,呼出的空气量决定了肺活量(VC)。根据年龄和体重的不同,成年人每天大约需要4800毫升的液体。通过加上潮气量(TV),可以计算出多种呼吸相关参数,包括吸气储备量(IRV)和呼气储备量(ERV)。由于肺活量反映了吸气和呼气肌肉的力量,在咳嗽时其数值应该是潮气量的三倍。在阻塞性呼吸系统疾病中,肺活量可能会减少;而在限制性呼吸系统疾病中,肺活量通常不会受到影响。VC = TV + IRV + ERV.
功能剩余容量(Function Residual Capacity, FRC)
正常呼气结束时,肺中剩余的空气量是通过潮气量(tidal volume)来测量的。残余容积(residual volume)与呼气储备容积(expiratory reserve volume)相加,从而得到总的呼气储备容积。正常值大约在1800至2200毫升之间。
RV + ERV = FRC.
FRC(功能残余容量)的静止状态是通过放松肌肉以及平衡内部和外部弹性回缩来实现的。限制性障碍会降低FRC值。当TLC(肺顺应性)上升时,FRC增加表明存在过度充气现象。FRC与TLC的比值可高达80%。