影响气调养护效果的因素有哪些?
气体的扩散速度会影响气体交换。如果扩散速度快,气体交换也快;如果扩散速度慢,气体交换也就慢。
如上式所述,气体分子的扩散速度与溶解度成正比。CO2在等离子体中的溶解度约为O2的24倍,但CO2 (44)的分子量大于O2(32)的分子量,所以在相同分压下,CO2的扩散速度约为O2的265,438+0倍。而气体分子扩散的驱动力是分压差,分压差越大,扩散速度越快。肺泡与血液的O2分压差是CO2分压差的10倍。如果只考虑分压差,O2的扩散速度应该比CO2快。但如果综合考虑气体溶解度、分子量、分压差对气体扩散速率的影响,CO2的扩散速率约为O2的20倍。而O2和CO2的扩散速度极快,只需要0.3s左右就能完成。通常血液流经肺毛细血管的时间约为0.7s,所以当血液流经肺毛细血管小于1/2总长度时,交换过程已经基本完成。可见正常情况下,肺通气时间是绰绰有余的。但当肺发生严重病变时,可引起气体交换不足,而气体交换不足引起的PO2减少比PCO2增加明显得多(即气体交换不足时,O2缺乏往往明显,但CO2滞留不明显)。原因之一是CO2的扩散速度比O2快。
(2)呼吸膜的厚度
肺通气期间O2和CO2的扩散必须通过呼吸膜。呼吸膜的厚度、渗透性和面积会影响气体交换的效率。正常的呼吸膜很薄。如前所述,它由六层组成,但总厚度不到1μm,有的地方只有0.2μm,所以渗透性很大,气体容易扩散。另外,由于呼吸膜的面积特别大,肺毛细血管的总血量并不多,只有60 ~ 140 ml,这么大的面积分布的血液很少,可想而知血层很薄。肺毛细血管的平均直径小于8μm,所以红细胞膜通常与毛细血管壁接触,所以O2和CO2可以到达红细胞而不需要大量血浆,增加了交换速度。在病理状态下,任何使呼吸膜增厚或扩散距离增加的疾病,都会降低扩散速度和扩散量,如肺纤维化、肺水肿等。和低氧血症。
(3)呼吸膜的面积
根据上述公式,气体扩散速率与扩散面积成正比。正常成人肺约有3亿个肺泡,总扩散面积约70m2。在安静状态下,呼吸膜的扩散面积约为40m2,因此有相当大的储备面积。运动时,由于毛细血管开放的数量和程度增加,扩散面积也大大增加。在病理条件下,例如患有肺气肿的患者,气体扩散的面积由于肺泡融合而减小。此外,肺不张、肺实变、肺毛细血管闭塞、阻塞,可使呼吸膜扩散面积减少。
(4)通气/血流比
VA指每分钟肺泡通气量,血流量(Q)指每分钟肺血流量。VA/Q的比值影响气体交换。正常成年人安静时,VA为350ml×12=4.2L,Q=5L,则可得VA/Q=0.84。此时VA和Q的匹配最合适,气体交换效率最高。如果VA/Q & gt;0.84,可能是换气过度或肺血流量减少所致,即换气相对过度,使肺泡气不能与血气充分交换,相当于肺泡无效腔增加。另一方面,如果VA/Q < 0.84,则说明通气不足或血流量过多,或者两者都有。其过程是部分血液流经通气不良的肺泡,静脉血中的气体未经充分更新就回流到心脏,就像动静脉短路一样,这种情况称为功能性动静脉分流。
由此可见,VA/Q的增加意味着生理无效腔的增加,可以理解为未能利用好肺通气;VA/Q下降说明功能性短路,可以理解为未能很好地利用肺血流。以上两种情况都阻碍了有效的气体交换,可能导致O2缺乏或CO2滞留在血液中,但O2缺乏是主要原因。这是因为动脉血和静脉血的O2分压差远大于CO2分压差,所以动脉血中PO2降低的程度大于动静脉短路时PCO2升高的程度。此外,当动脉血PO2降低,PCO2升高时,可刺激呼吸,增加肺泡通气量,有助于CO2的排出,但不利于O2的摄入,这是由氧解离曲线和CO2解离曲线的特征决定的。在肺气肿患者中,这两种VA/Q异常都可以存在,这极大地损害了肺通气效率,并且是导致肺通气功能异常的最常见疾病。
正常成年人安静时,肺的总VA/Q比为0.84,但肺各部分的VA/Q并不相同。例如,当人处于直立位时,肺顶部的VA/Q和Q比肺下部的VA/Q小,但Q降低更为显著,因此肺顶部的VA/Q增加到3以上,而肺下部的VA/Q降低到0.6左右。有许多解剖和生理因素导致VA/Q比率不均匀。
在肺泡通气中:
①吸气时,胸廓下部肋骨的活动度大于上部,横膈膜的减少主要使肺门以下的肺叶扩张,所以肺下部的通气量大于上部;
②直立位时,重力使胸膜腔内压力呈现自上而下的梯度,上部最负,故肺上部肺泡较肺下部扩张。基础容积大的肺上部在S曲线上段,比较直,顺应性较小,而肺中下部在曲线中段,顺应性较大。所以吸气时,在同样的跨肺压变化下,更多的吸入空气进入肺的中下部;
③肺内压力的区域性差异也可引起呼吸道扩张不均匀,导致吸入空气分布不均匀;
④吸气时,周围肺组织的扩张程度大于深部肺组织。因此,即使在同一平面上,肺泡通气量的分布也是不均匀的,外周肺组织大于中央肺泡。
就肺血流量而言:
①肺循环是低压系统,更易受重力影响。直立时,肺尖部血流量少于肺下部;
(2)跨肺压力位置的差异和变化也影响肺毛细血管的直径;
③左右肺动脉与肺总动脉的夹角不同,使左肺血流量多于右肺。虽然正常情况下肺泡通气量和血流量分布不均匀,但一般来说,呼吸膜的面积远远超过气体交换的实际需要,所以不影响O2的摄入和CO2的排出。更何况正常人的肺通气量和肺血流量还是有自我调节机制的。当肺泡某一部位通气量减少时,O2分压减少,CO2分压增加,可导致该部位肺血管收缩,从而减少血流量,与通气量减少相匹配。另一方面,如果某个区域的血流量不足,该区域的支气管会因CO2分压降低而收缩,从而降低通气量。由于这种自我调节,通气量和血流量可以自动匹配,比例相对稳定,从而有效地进行肺通气。