影響肺換氣的因素主要有氣體分壓差、呼吸膜面積與厚度、肺通氣/血流比值、氣體溶解度與分子量、呼吸運動調(diào)節(jié)等。
1、氣體分壓差
肺泡與血液間的氧氣和二氧化碳分壓差是氣體交換的直接動力。分壓差越大擴散速率越快,高原地區(qū)因氧分壓降低會導(dǎo)致?lián)Q氣效率下降。慢性阻塞性肺疾病患者因肺泡通氣不足,可能引起血氧分壓降低和二氧化碳潴留。
2、呼吸膜面積與厚度
正常成人呼吸膜總面積約70平方米,厚度僅0.2-0.6微米。肺氣腫時肺泡融合使呼吸膜面積減少,肺纖維化或肺水腫會導(dǎo)致呼吸膜增厚,這兩種情況均會阻礙氣體擴散。急性呼吸窘迫綜合征患者的肺泡-毛細血管屏障損傷也會顯著影響換氣功能。
3、通氣/血流比值
理想狀態(tài)下肺泡通氣量與血流量的比值應(yīng)為0.8。肺栓塞時血流減少形成無效腔效應(yīng),支氣管阻塞時通氣不足導(dǎo)致功能性分流。這兩種V/Q比例失調(diào)都會降低血氧合效率,嚴重時需通過氧療或機械通氣糾正。
4、氣體物理特性
二氧化碳的溶解度是氧氣的24倍,雖然分子量更大但擴散速率更快。一氧化碳中毒時,血紅蛋白與CO的結(jié)合力是氧氣的240倍,會嚴重影響氧氣運輸。潛水員減壓病則與氮氣溶解度隨壓力變化相關(guān)。
5、呼吸運動調(diào)節(jié)
呼吸中樞通過化學(xué)感受器感知血液pH值、PaCO2和PaO2變化來調(diào)節(jié)呼吸深度與頻率。代謝性酸中毒時深大呼吸可代償性排出CO2,而鎮(zhèn)靜劑過量抑制呼吸中樞會導(dǎo)致肺泡低通氣。運動時呼吸增強可維持足夠的換氣量。
保持規(guī)律有氧運動有助于增強呼吸肌力量,吸煙者應(yīng)盡早戒煙以避免肺泡結(jié)構(gòu)破壞。存在慢性咳嗽、活動后氣促等癥狀時,建議進行肺功能檢查和動脈血氣分析。高原旅行或潛水活動前需做好適應(yīng)性訓(xùn)練,呼吸系統(tǒng)疾病患者需遵醫(yī)囑定期監(jiān)測肺功能指標。