肺部血流分布

肺部血流分布不均。由于肺循环在低压下运行，动脉压、肺泡压和静脉压之间的局部平衡，以及肺部的血管结构，导致了显著的区域灌注差异，经典地描述为直立肺从顶部到底部的梯度。

Definition

肺部血流分布是指肺灌注的区域模式，主要由肺动脉压、肺泡压和肺静脉压之间的关系以及肺血管树的分支几何形状决定。

Scope

本条目涵盖了肺部区域血流如何分布、解释重力梯度的基于压力的分区模型、血管结构对非重力异质性的贡献，以及分布如何随体位和运动而变化。这是一个参考生理学主题；它解释了机制，而非提供临床指导。

Core questions

• 为什么直立肺底部灌注量大于肺尖？
• 动脉压、肺泡压和静脉压如何定义血流区域？
• 异质性中有多少是重力引起的，有多少是结构引起的？
• 血流分布如何随体位和运动而变化？

Key concepts

• 1区（肺泡压 > 动脉压）
• 2区（动脉压 > 肺泡压 > 静脉压）
• 3区（动脉压 > 静脉压 > 肺泡压）
• 重力灌注梯度
• 分形血管分支
• 结构性（非重力性）异质性
• 体位和运动再分布

Mechanisms

在经典模型中，肺泡压、肺动脉压和肺静脉压之间的关系将直立肺从顶部到底部定义为三个区域：肺泡压超过动脉压时，毛细血管受压，血流可能停止（1区）；往下，动脉压超过肺泡压，肺泡压又超过静脉压，因此血流取决于动脉-肺泡压差（2区）；在肺底部，动脉压和静脉压都超过肺泡压，因此血流由通常的动脉-静脉梯度控制（3区）（West, Dollery & Naimark, 1964）。重力在肺部建立了这些压力差异。后来的研究表明，重力并非全部：肺血管的分形分支几何形状产生了显著的异质性，这种异质性独立于体位而存在，因此血流分布反映了重力和结构两方面的决定因素（Glenny & Robertson, 2011; Suresh & Shimoda, 2016）。随着运动以及随之而来的压力和血流增加，血管募集使血流分布更加均匀。

Clinical relevance

灌注的区域分布是肺部如何使血流与通气匹配的一部分，也是解释区域气体交换和灌注成像的基础。本条目描述了正常生理学及其研究方法；它具有教育意义，并非任何个体临床决策的依据。

Evidence & guidelines

分区模型源于West及其同事的离体肺实验，该实验将血流与血管压和肺泡压联系起来（West et al., 1964）。随后的高分辨率测量完善了这一图像，显示血流异质性存在很大的结构成分，这在专门的综述中得到了综合（Glenny & Robertson, 2011; Suresh & Shimoda, 2016）。

History

肺灌注梯度的基于压力的解释是由West、Dollery和Naimark于1964年通过离体肺实验建立的，该实验将区域血流与血管压和肺泡压的相互作用联系起来，并产生了此后一直教授的分区模型。从20世纪后期开始，微球和成像研究表明，分支结构除了重力之外还导致了异质性，将血流分布重新定义为这两种力量的产物（Glenny & Robertson, 2011）。

Debates

肺部灌注梯度主要是重力引起的吗？

经典分区模型主要将区域差异归因于重力，但高分辨率研究表明，血管分支结构产生了大量独立于体位的异质性，因此重力决定因素与结构决定因素的相对权重存在争议。

Key figures

• John B. West
• Robert W. Glenny
• H. Thomas Robertson

Seminal works

• west-1964
• glenny-2011

Frequently asked questions

为什么直立时肺底部比肺尖获得更多的血流？

重力使血管压力向底部升高，因此那里的动脉压更充分地超过肺泡压；毛细血管更好地扩张和募集，从而比肺尖获得更大的血流。

West分区是什么？

它们是直立肺的三个区域，由肺泡压、动脉压和静脉压之间的关系定义：1区（血流很少或没有，肺泡压最高），2区（血流由动脉-肺泡压差决定），3区（血流由通常的动脉-静脉梯度决定）。