病理生理學(xué)/肺泡通氣與血流比例失調(diào)
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有效的換氣不僅取決于肺泡膜面積與厚度、肺泡總通氣量與血流量，還要求肺泡的通氣與血流配合協(xié)調(diào)。肺部疾病時(shí)肺的總通氣量與總血流量有時(shí)可以正常，但通氣與血流的分布不均勻以及比例的嚴(yán)重失調(diào)（ventilation-perfusion imbalance）卻可使患者不能進(jìn)行有效的換氣。這是肺部疾病引起呼吸衰竭最常見的機(jī)制。
圖13-2 正常人與肺泡膜增厚時(shí)肺循環(huán)中血紅蛋白氧合的時(shí)間過(guò)程
①休息時(shí)紅細(xì)胞經(jīng)過(guò)肺毛細(xì)血管的時(shí)間；
②運(yùn)動(dòng)時(shí)紅細(xì)胞經(jīng)過(guò)肺毛細(xì)血管的時(shí)間
正常人在靜息狀態(tài)下，肺泡每分通氣量（VA）每分約為4L，肺血流量（Q）約為每分L，二者的比率（VA/Q）約為0.8左右。但是即使在健康人，肺的各部分通氣與血流的分布也都不是均勻的。直位時(shí)，肺泡的通氣量和血流量都是自上而下遞增的，而血流量的上下差別更大，其結(jié)果是各部肺泡的V/Q比率自上而下遞減。在正常青年人VA/Q比率的變動(dòng)范圍自上而下約為0.6～3；隨著年齡增大，變動(dòng)范圍擴(kuò)大。盡管如此，PaO2和PaCO2最終仍可維持在正常范圍。肺部疾病時(shí)，若肺泡通氣不足與血流量減少發(fā)生于同一部位（如肺葉切除、大葉性肺炎灰色肝變期），其功能可由其余的健肺以適當(dāng)?shù)谋壤訌?qiáng)通氣與血流來(lái)代償，因而對(duì)換氣功能影響可以不大。但大多數(shù)呼吸系統(tǒng)疾病時(shí)肺泡通氣和血流量的改變多不相平行配合，使部分肺泡V/Q比率降低或增高，而且VA/Q比率的變動(dòng)范圍也擴(kuò)大，因而使肺泡通氣血流比例嚴(yán)重失調(diào)，不能保證有效的換氣而導(dǎo)致呼吸衰竭。肺泡通氣血流比例失調(diào)有兩種基本形式：
（一）部分肺泡V/Q比率降低支氣管哮喘、慢性支氣管炎、阻塞性肺氣腫等引起的氣道阻塞或狹窄性病變，以及肺與胸廓順應(yīng)性降低在肺的各個(gè)部分所造成的影響，往往都不是均勻一致，而是輕重不一的。因此都可導(dǎo)致肺泡通氣分布的嚴(yán)重不均。如肺泡通氣明顯降低而血流無(wú)相應(yīng)減少甚至還增多，即VA/Q比率降低，則流經(jīng)這部分肺泡的靜脈血未經(jīng)充分氧合便摻入動(dòng)脈血內(nèi)。這種情況類似肺動(dòng)-靜脈短路，故稱功能性分流增加。正常成人由于肺內(nèi)通氣分布不均形成的功能性分流約僅占肺血流量的3％。慢性阻塞性肺疾患嚴(yán)重時(shí)，功能性分流明顯增加，可相當(dāng)于肺血流量的30～50％，因此可以嚴(yán)重地影響換氣功能而導(dǎo)致呼吸衰竭（圖13-3（3））。
（二）部分肺泡V/Q比率增高某些肺部疾患，如肺動(dòng)脈壓降低、肺動(dòng)脈栓塞、肺血管受壓扭曲和肺壁毛細(xì)血管床減少等時(shí)，VA/Q比率增高。患部肺泡血流少而通氣多，吸入的空氣沒(méi)有或很少參與氣體交換，因而與氣道的情況類似，即猶如增加了肺泡死腔量，故這種情況又稱死腔樣通氣。此時(shí)肺臟總的有效通氣量必然減少，因而也會(huì)引起血?dú)猱惓！ＵＨ说纳硭狼涣浚╒D）約占潮氣量（VT）的30％，上述疾病時(shí)可使死腔氣量明顯增多，VD/QT可高達(dá)60～70％（圖13-3（4））。
總之，在通氣分布不均或血流分布不均以及通氣和血流配合不當(dāng)時(shí)，有的肺泡通氣與血流比率明顯降低，可低至0.01；有的肺泡通氣血流比率明顯增高，可高達(dá)10以上，也有的仍接近0.83，各部分肺泡的V/Q比率的變動(dòng)范圍明顯擴(kuò)大，嚴(yán)重偏離正常的范圍。這樣就可引起換氣障礙并從而導(dǎo)致呼吸衰竭。
圖13-3 肺泡通氣與血流比例失調(diào)模式圖
 彌散障礙 | 肺循環(huán)短路增加  |
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