通气与气流

通气是指大气与肺泡之间空气的整体运动，而气流是指这种运动在驱动压力作用下发生的速率。它们共同决定了每分钟有多少新鲜气体到达肺泡气体交换表面，以及该容积如何在有效的肺泡通气和无效的死腔通气之间分配。

Definition

肺通气是指空气周期性地流入和流出肺部，量化为每次呼吸和每分钟移动的容积；肺泡通气是指到达气体交换肺泡的容积部分，而气流是沿气道压力差驱动的瞬时容积速率。

Scope

本主题涵盖描述呼吸的容积和速率——潮气量、呼吸频率、每分钟通气量和肺泡通气量，以及死腔——以及驱动压力与气流之间的关系，包括用力呼气时最大气流的限制。它将通气视为可测量的生理量，不提供临床建议。

Core questions

• 潮气量和呼吸频率如何组合成每分钟通气量和肺泡通气量？
• 每次呼吸有多少被浪费为解剖死腔和生理死腔？
• 气流如何取决于沿气道的压力差？
• 为什么最大呼气流量在超过某个点后会变得与用力无关？

Key concepts

• 潮气量
• 呼吸频率
• 每分钟通气量
• 肺泡通气量
• 解剖死腔和生理死腔
• 最大呼气流量
• 用力无关性

Key theories

气流限制与用力无关性

在用力呼气期间，超过一定用力阈值后，在给定肺容积下的最大呼气流量由肺的弹性回缩和限流段上游气道的阻力决定，因此额外的肌肉用力不能增加气流。

Mechanisms

每次呼吸都会移动一个潮气量；乘以呼吸频率即可得到每分钟通气量。每次潮气呼吸的固定部分会填充不进行气体交换的传导气道（解剖死腔）以及任何通气但无灌注的肺泡（肺泡死腔），因此肺泡通气量是每分钟通气量减去死腔通气量。气流本身是由呼吸肌沿气道产生的压力差产生的，并受到气道阻力的阻碍。在最大用力呼气期间，气道的动态压迫会形成一个限流段，因此在适度用力以上，每个肺容积下可达到的气流由肺回缩和上游阻力决定，而不是由受试者用力的程度决定。

Clinical relevance

通气和气流是肺活量测定法测量的量——例如用力呼气容积和用力肺活量——它们的模式可以区分肺功能障碍的广泛机械类别。理解气流限制可以解释为什么用力呼气测量结果具有可重复性。本条目描述生理学和测量方法，不作为个体诊断或治疗的依据。

Evidence & guidelines

测量通气和气流的标准化方法在关于肺活量测定和肺功能测试解释的国际技术声明中规定，这些声明定义了如何获取和报告用力呼气流量和容积。

History

用力呼气流量的生理学在20世纪60年代得到阐明，当时Mead、Macklem及其同事表明，最大气流由于气道动态压迫而变得与用力无关，这为用力肺活量测定提供了理论依据。这些测量的标准化此后已在美国胸科学会和欧洲呼吸学会的连续声明中编纂成文。

Key figures

• Jere Mead
• Peter Macklem
• John B. West

Seminal works

• mead-1967
• graham-2019

Frequently asked questions

每分钟通气量和肺泡通气量有什么区别？

每分钟通气量是每分钟移动的总空气量（潮气量乘以呼吸频率），而肺泡通气量只是其中到达气体交换肺泡的部分，减去死腔中浪费的容积。

为什么一个人不能通过更用力地推来增加用力呼气流量？

超过中等程度的用力后，气道会动态受压并形成限流段；从那时起，最大流量由肺弹性回缩和上游气道阻力固定，因此额外的用力不会增加流量。