正常人吸气时各部分肺泡均扩张,呼气时肺容量减少,当肺容量为肺总量的30%左右时,小气道有闭合倾向,这是由于肺底部胸腔负压较小,在深呼气后可变为正压,小气道因此被压闭,肺底部的肺泡也将被压缩。在小气道开始闭合时的肺容量称为闭合气量。
一、闭合气量的影响因素
1、年龄。闭合气量与年龄密切相关,儿童时闭合气量较高,随年龄增长逐渐减低,16~19岁时为最低点。正常青年人气道关闭只在肺容量很低时发生,闭合气量很小,在功能残气量以下,近于20~70岁,闭合气量随年龄增加而增高。老年人由于肺组织弹性减弱,胸腔负压减小,气道闭合气量可在较高肺容量时发生,在65岁时,闭合气量可超过功能气量。
2、体位。仰卧位功能残气比直立位减少20%,而闭合气量不变,因此在大约45岁时卧位闭合气量即可超过功能残气量。
3、肥胖。单纯肥胖者呼吸肌力量下降,腹压上升,横隔升高,运动受限,肺下部的小气道于呼气相提早闭合。
4、妊娠。妊娠最后一个月,肺下部气道提前闭合。
5、吸烟。吸烟后可使小气道提前闭合。
6、其他:肺水肿及炎症可引起支气管周围及间质组织的肿胀,慢性支气管炎和哮喘等为引起早期气道闭合的常见原因。任何减低肺容量的疾患,如腹腔积液、呼吸抑制、呼吸肌麻痹、胸腹部手术后呼吸表浅均易导致气道闭合。
二、闭合气量的临床意义
小气道在低肺容量时闭合有重要临床意义。早期气道闭合的结果,轻度者使下部肺组织只是在吸气时间断地扩张,气道闭合使气体滞留在肺泡内,造成气体在肺内分布不均匀,通气/血流比例失调,影响肺泡与血液内的气体交换,使动脉血氧饱和度下降,老年人动脉血氧饱和度偏低即与此有关。特别当闭合气量超过功能残气量与潮气量之和时,在整个呼吸周期气道均将处于闭合状态,使肺泡完全失去功能,后果将甚严重。长期滞留在肺泡内气体可被吸收,引起肺不张,此时若血流继续,将产生静动脉混合的结果。
急性呼吸衰竭时由于肺泡内渗出物的影响和肺泡弹性减弱等因素,肺总量减少。补呼气是在肺泡回缩基础上,呼气肌在呼气后期继续用力而排出的气量。呼吸衰竭患者安静时呼气已需呼气肌参与,不再有额外的潜力在平静呼气末呼出更多气量,故补呼气甚小,可近于零,肺活量与平静时的呼吸量(潮气量)相近。
呼吸衰竭时功能残气量减小,严重者减少一半,甚至可在残气量的预计值之下,若同时气道早期闭合,可使闭合气量远在功能残气之上,严重影响肺的氧合作用。慢性阻塞性肺疾病患者的残气量增加,但发生呼吸衰竭时闭合气量增加的幅度可超过残气量的增加。
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