北京朝阳医院 朱娅玲 2012.6.14 肺的弥散功能肺的弥散功能 2 临床特点 敏感性高 特异性差 无创性 什么是肺的弥散功能？ 弥散功能的临床意义？ 3 4 弥散概念弥散概念 气体弥散: 是指气体分子不停地运动和相互碰 撞，气体分子从浓度高（或分压高）的区域向 浓度低（或分压低）的区域移动，最后达到两 个区域内的气体浓度（或分压）相等 1915年Krogh已有尝试应用单次呼吸法检查 肺弥散功能的报道 至1950年代，Forster和Olgilvie对Krogh提 出的弥散功能检查的方法进行了改进，后 被广泛应用于临床检查 5 6 一、肺弥散原理 (一)弥散过程 (二)肺泡膜弥散影响因素 (三)红细胞摄取CO的影响因素 (四)影响弥散的复合因素 7 8 (一)弥散过程弥散过程 第一，肺泡-毛细血管膜弥散 1、肺泡上皮细胞； 2、基底膜； 3、毛细血管内皮细胞； 第二，血浆中弥散 第三，红细胞膜弥散 第四，红细胞胞浆内弥散，接触并化学性结合 Hb分 子，这依赖于CO与Hb的化学反应。 9 (一)弥散过程弥散过程 引起肺弥散量改变的因素有二种：引起肺弥散量改变的因素有二种： 第一、通过改变肺泡-毛细血管膜而影响弥散 第二、红细胞内影响弥散和气体摄取的因素 10 一、肺弥散原理 (一)弥散过程 (二)肺泡膜弥散影响因素 (三)红细胞摄取CO的影响因素 (四)影响弥散的复合因素 11 ( ( ( (二二) ) ) )肺泡膜弥散影响因素肺泡膜弥散影响因素 弥散距离 弥散表面积 肺泡-毛细血管膜的生理学特点 12 ( ( ( (二二) ) ) )肺泡膜弥散影响因素肺泡膜弥散影响因素 弥散距离弥散距离 正常情况下，整个弥散途径非常短，只有 0.1，但在疾病状态下变得非常长 13 ( ( ( (二二) ) ) )肺泡膜弥散影响因素肺泡膜弥散影响因素 弥散距离弥散距离 1、毛细血管内皮细胞可以增厚； 2、细胞层之间可被间质水肿液和渗出液隔开， 渗出液可以由纤维组织代替； 3、肺泡内水肿液或渗出液。 14 ( ( ( (二二) ) ) )肺泡膜弥散影响因素肺泡膜弥散影响因素 弥散表面积弥散表面积 肺泡数量减少； 毛细血管数量减少 必须强调，重要的弥散面积既不是肺泡的面 积，也不是肺毛细血管的面积，而是有效的肺 泡与有效的毛细血管相匹配的面积 15 ( ( ( (二二) ) ) )肺泡膜弥散影响因素肺泡膜弥散影响因素 肺泡肺泡- - - -毛细血管膜的生理学特点毛细血管膜的生理学特点: : : : O2、CO或CO2在肺泡-毛细血管膜弥散量与气体的溶解度呈 正比 不同的气体在相同的基质有不同的弥散系数（D），即有不 同的弥散能力 D 溶解度 . 分子量的平方根 16 ( ( ( (二二) ) ) )肺泡膜弥散影响因素肺泡膜弥散影响因素 肺泡肺泡- - - -毛细血管膜的生理学特点毛细血管膜的生理学特点: : : : DO2 = O2溶解度 CO分子量的平方根 = 1.23 DCO CO溶解度 O2分子量的平方根 CO2与O2的分子量差别不大，由于CO2在组织中 的溶解度是O2的20倍，CO2的弥散速率就是O2的 20倍。 17 一、肺弥散原理 (一)弥散过程 (二)肺泡膜弥散影响因素 (三)红细胞摄取CO的影响因素 (四)影响弥散的复合因素 18 (三)影响红细胞摄取影响红细胞摄取COCOCOCO和和O O O O2 2 2 2的因素的因素 体外测定1ml血红细胞摄取CO的量，为标准系 数，用表示 红细胞的弥散量就等于每ml血的摄取率，乘以 毛细血管床容量（Vc） 红细胞弥散量=Vc 19 (三)影响红细胞摄取影响红细胞摄取COCOCOCO和和O O O O2 2 2 2的因素的因素 每每mlml血血COCO摄取率（摄取率（）的影响因素）的影响因素 1、同样的化学条件下进行测定，不同的人、红细胞数目相 等时没有显著差异 2、增加CO量将使CO成比例的增加 Hb浓度减少将使CO减少 3、肺泡PO2增加则DLCO降低,因CO与未氧化的Hb反应 4、肺泡二氧化碳（CO2）增多或pH减少可引起CO轻度增加 5、温度降低将使CO降低 20 (三)影响红细胞摄取影响红细胞摄取COCOCOCO和和O O O O2 2 2 2的因素的因素 影响肺毛细血管容量（影响肺毛细血管容量（VcVc）的因素）的因素 随肺血流、透壁压增加而增加或以前关闭的毛细 血管重新开放的数量增加而增加。 随肺血流、透壁压减少而减少或毛细血管破坏、 关闭而减少。 21 一、肺弥散原理 (一)弥散过程 (二)肺泡膜弥散影响因素 (三)红细胞摄取CO的影响因素 (四)影响弥散的复合因素 22 (四)影响肺弥散量的复合因素影响肺弥散量的复合因素 在肺泡通气总量和血流总量相同的情况下，肺泡 通气/血流比失调可减少气体的弥散量 如果肺泡没有充气，毛细血管固有的、反射性的 反应是使该区域血流减少，使血流分布到肺的其 他区域，使其弥散量增加 23 (四)影响肺弥散量的复合因素影响肺弥散量的复合因素 “弥散量” 也有增加： 因为1、参与循环的肺毛细血管数量可增加； 2、已处功能状态的毛细血管可以扩张； 3、肺泡出血。 24 二、肺弥散测定 （一）CO摄取 （二）用CO测定肺弥散量 （三）影响肺弥散的因素 （四）弥散受损的诊断 25 （一）CO摄取 N2O CO O2 26 27 （一）（一）COCOCOCO摄取摄取 表一表一 肺摄入三种气体的比较肺摄入三种气体的比较 . 从肺泡进入肺毛细血管的特性 （血液流经肺毛细血管的时间为0.75秒） 临床应用 O2 肺毛细血管内分压和肺泡内分压平衡时间为0.25秒；研究用测定DL 摄入量和弥散量、血流速度有关 N2O 肺毛细血管内分压和肺泡内分压平衡时间为0.1秒； 肺血流测定 摄入量主要与血流速度有关 CO 在肺毛细血管内一直保持低分压 摄入量主要与弥散量有关 弥散功能测定 28 二、肺弥散测定 （一）CO摄取 （二）用CO测定肺弥散量 （三）影响肺弥散的因素 （四）弥散受损的诊断 29 （二）用用COCO测定肺弥散量测定肺弥散量 根据Fick弥散定律： V = A D （P1-P2） T 因其面积和厚度等不易测定，故将A、D、T看作一个整体 DL： V = DL （P1-P2） DL称做弥散量，包含了弥散面积、厚度和弥散系数。因此： DL = V . （P1-P2） 30 （二）（二）用一氧化碳测定肺弥散量用一氧化碳测定肺弥散量 CO法的肺弥散量=从肺泡弥散至血液的CO ml数/min 平均肺泡CO压-平均毛细血管血CO压 因此CO法测定肺弥散量必须测定以下三个值： 1、每分钟从肺泡弥散至血的CO ml数； 2、平均肺泡CO分压； 3、平均肺毛细血管血中CO分压 31 （二）（二）用一氧化碳测定肺弥散量用一氧化碳测定肺弥散量 测CO摄取率有三种方法： 一口气技术 重复呼吸技术 稳态技术 内呼吸法 32 （二）（二）用一氧化碳测定肺弥散量用一氧化碳测定肺弥散量-CO-CO一口气法一口气法 吸入含有低浓度CO和He，然后屏住呼吸约10秒钟，分析呼出 气体中的CO和He。 需要测定三个数值得出弥散量值： 1、CO弥散的ml数，如果已知肺泡容积（VA），可由屏气 开始和屏气末肺泡气内的CO浓度测定计算出 2、平均肺泡PCO 3、平均毛细血管血PCO，可被忽略 33 （二）（二）用一氧化碳测定肺弥散量用一氧化碳测定肺弥散量-CO-CO一口气法一口气法 优点: 是不需要病人过多的配合，病人仅仅吸气、屏气10秒钟即 可。不需要采血检查 试验可被很快地、连续重复数次 缺点: 一口气法需要测定病人的功能残气量、肺泡容量值 是屏气毕竟不是一种正常的呼吸状态 呼吸困难和运动中的病人难以屏气10秒钟 34 （二）用一氧化碳测定肺弥散量用一氧化碳测定肺弥散量 -CO -CO一口气法具体操作一口气法具体操作 检测前静坐5分钟，在整个检测过程中保持坐位。 记录4-5个潮式呼吸以明确正常的呼气末水平，呼气到残 气位（RV） 吸气：吸气：在残气位，口器与气源相接，吸到最大肺容量 （TLC） 吸入气的容积为Vi，在健康人应该在2.5秒内吸入 90%的Vi。 35 （二）（二）用一氧化碳测定肺弥散量用一氧化碳测定肺弥散量-CO-CO一口气法一口气法 屏气时间屏气时间：9-11秒 呼气呼气：在屏气末，呼气必须流畅，毫不犹豫不间断，样本 收集时间不超过4秒 呼出容积呼出容积：呼气容积应该为0.75-1 L 吸氧吸氧：海平面检测气氧应该是20.93%（PIO2的平均值为 150mmHg） 36 （二）用一氧化碳测定肺弥散量用一氧化碳测定肺弥散量-CO-CO一口气法一口气法 间歇间歇：两次检查间歇必须间隔至少4分钟 肺泡容积（肺泡容积（V VA A）：）：最常用的方法是在屏气时，测 定示踪气体的稀释。最常用的示踪气体是He 37 （二）用一氧化碳测定肺弥散量用一氧化碳测定肺弥散量 血红蛋白浓度校正：血红蛋白浓度校正： 将弥散量测定值调整为标准Hb为14.6g/dl时的结果（适用 于青春期和成年男性） Hb校正的弥散量=检测DLCO（10.22+ Hb）/1.7 Hb 将弥散量测定值调整为标准Hb为13.4g/dl时的结果（适用 于15岁以下的儿童和成年女性） Hb校正的弥散量=检测DLCO（9.38+ Hb）/1.7 Hb 38 （二）（二）用一氧化碳测定肺弥散量用一氧化碳测定肺弥散量 海拔高度的校正：海拔高度的校正： 高度校正的DLCO=实测DLCO（1.0+0.0031(PIO2-150)） 39 （二）用一氧化碳测定肺弥散量用一氧化碳测定肺弥散量 注意： 弥散量在白天进行性下降 月经 酒精 吸烟：急性 慢性 进食 运动 40 （二）用一氧化碳测定肺弥散量用一氧化碳测定肺弥散量 报告：报告： 至少进行2次试验以满足可重复试验的要求，其差 值为10%或3mlCO(STPD)/min/mmHg 报告的结果为平均值 41 二、肺弥散测定 （一）CO摄取 （二）用CO测定肺弥散量 （三）影响肺弥散的因素 （四）弥散受损的诊断 42 （三）影响肺弥散的因素（三）影响肺弥散的因素 体格体格 随着体格的增加，其弥散量是增加的 年龄年龄 从婴儿到成人随年龄增加，弥散增加，约在20岁 时达到最大值 性别性别 在年龄和体格相同时，女性一口气法的弥散量比 男性低10% 43 （三）影响肺弥散的因素（三）影响肺弥散的因素 肺容量肺容量 如果用一口气法测两个不同肺容量的弥散，则当 肺容量增加约50%时，弥散量增加10-25% 可以通过测定弥散量/肺泡容量（KCO）来消除 肺泡容量一般通过He平衡法或体描箱而测得 44 （三）影响肺弥散的因素 运动运动 运动开始后弥散量立刻增加，停止后立刻减少 由以前关闭的毛细血管再开放或已经开放的毛细 血管扩张，增加接触肺泡气体的红细胞容量而引 起 毛细血管床有巨大的储备功能，弥散量没有不依 赖于肺血流量增加的最大值 45 （三）影响肺弥散的因素（三）影响肺弥散的因素 体位体位 仰卧位比坐位的弥散量增加15-20% 坐位比立位增加10-15%， （由于肺毛细血管血流量的变化，弥散量/肺泡容量在肺底比肺 尖大） 肺泡氧分压肺泡氧分压 在生理范围内肺泡PO2的变化所引起的弥散量的变化非常小 增加肺泡PO2，影响了CO与Hb化学性结合速度，使弥散量减少