生理機能検査の呼吸に関する部分です。
生理機能はたくさん範囲がありますが頑張りましょう。教科書がベースで、国試からも抜粋しています。
他にも希望があれば増やしたいと思います。
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Contents
呼吸機能検査学
①
②
機能的残基量(FRC)・・・・・Heガスを指示とする閉塞回路
Heガスを用いる理由
・Heは不活性で、肺内で吸収されないから。（応答性が良い）
4種混合ガス
CO：He：O2：N2＝0.3：10：20：残り
肺コンプライアンスとは？
肺の柔らかさを表す指標
肺コンプライアンスが高ければ「伸展しやすい肺」
逆に肺コンプライアンスが低ければ「硬い肺」
拘束性肺疾患のように肺が硬化し、弾性力が落ちる時、肺コンプライアンスは低下。逆に肺気腫になるとコンプライアンスは上昇
クロージングボリューム曲線（単一呼出曲線の意味）
・N₂濃度計や100%O₂ガスが必要。指標ガスは（N2）
1. 死腔に相当する純酸素が呼出 (第Ⅰ相)
2. 死腔気と肺胞気が混合してN₂濃度が急激に上昇(第Ⅱ相)
3. N₂とO₂が混和された肺胞気の比較的平坦な曲線(第Ⅲ相)
4. 急峻な立ち上がり(第Ⅳ相)。
第Ⅳ相は末梢気道の閉塞を反映するといわれ、第Ⅲ相から第Ⅳ相への変曲点からRVまでの気量をクロージングボリューム(CV)という。
肺拡散能力（DLco）・・・・1回呼吸法について理解する
・肺拡散能：肺胞腔内から肺毛細血管内への酸素取り込み能力の指標
4種混合ガス吸入→10秒呼吸停止（血中に移行したCO量を求め拡散能を測定する）
CO：He：O2：N2＝0.3：10：20：残り
肺胞気－動脈血酸素分圧較差（A－αDO2）の計算
（A－αDO2）＝PAO2－PαO2＝肺胞気酸素分圧―動脈血酸素分圧
動脈血炭酸ガス分圧は混合静脈血炭酸ガス分圧より低い
肺胞気酸素分圧は動脈血酸素分圧より高い
肺動脈圧は大動脈圧より低い
立位では胸腔内圧は上部の方が下部より陰圧度が高い
１分間に250mlの酸素を消費し、200mlの二酸化炭素を排出する。
胸腔内圧は呼気時に陽圧であるが、吸気時には陰圧になる。
気管は食道の前方にある
気管支は2分岐を繰り返しながら末梢へ至る。
気管分岐部は大動脈弓部より下方に位置する
鼻腔から終末細気管支までは、呼吸運動に伴って外気と肺胞腔との間をガスが通る通路。
立位では肺尖部より肺底部のほうが血流も換気も多い。換気・血流比は肺底部より肺尖部の方が大きい
横隔膜は呼気時には上昇し、吸気時には下降する。
気道は肺胞に近いほど総断面積が大きくなり、気道抵抗は小さくなる
左肺の肺葉数・・・・2肺葉
右肺の区域数・・・・10区域
終末気管支・・・・・16分岐
肺胞の総数・・・・・約3億個
肺胞の直径・・・・・約250µm
呼吸細気管支はガス交換に関与する
内肋間筋が収縮すると呼気が起こる
吸気量＞呼気量
分時換気量で呼気量は吸気量より少ない
横隔膜は吸気時に収縮する
延髄にある呼吸中枢は酸素よりも炭酸ガスに鋭敏
気管支平滑筋は交感神経の刺激で弛緩する
肺の血流量は肺尖部より肺底部の方が多い
肺胞付近のガス移動は拡散による
健常人が過換気になると容易に呼吸性アルカローシスになる
動脈血炭酸ガス分圧は肺胞気炭酸ガス分圧にほぼ等しい
気管支動脈の酸素分圧は橈骨動脈の酸素分圧と等しい
胸腔内圧は呼気時より吸気時の方が陰圧度が高い
動脈血炭酸ガス分圧に年齢の影響を受けない
呼吸商＝（排出二酸化炭素）/（摂取酸素量）値は0.82程度
ヘモグロビン酸素解離曲線
縦軸に酸素飽和度、横軸に酸素分圧をとった曲線である
酸素飽和度が50％のときの酸素分圧をP50という
温度が上がると右へ移動する
動脈血酸素飽和度は95％以上
pHが上がると左方へ移動
法則・求め方
動・静肺ｺﾝﾌﾟﾗｲｱﾝｽ・・・・量/圧
気道抵抗・呼吸抵抗・・・・圧/流速
時定数・・・・・・・・・・量/流速
肺血流量・・・・・・・・・フィックの法則（心拍出量が求められる）
溶解度・・・・・・・・・・ヘンリーの法則
混合気体の分圧・・・・・・ダルトンの法則
37℃のときはBTPS係数は１である
STPD係数は1より小さい
体温（37℃）における飽和水蒸気圧は47Torrである
酸素摂取量はSTPDで表す
スパイロメーターから読み取った値はATPSで表される
STPDは0℃、1気圧、乾燥状態を表す
肺活量や1秒率はBTPSで表す
基礎代謝を算出するときの酸素消費量はSTPDで表す
肺機能の1次記号
V：容積
P：分圧
f：喚起数
Q：血流量
S：飽和度
F：ガス濃度
呼吸商
脂肪の燃焼する割合が多いほど低下する
平静呼気位で肺の中にとどまっている肺気量は機能的残気量
気道過敏性テストに１秒量・V50・SGawが用いられる
こらえ込み指数は閉塞性換気障害を示す
ティフノーの1秒率にVCを用いる
努力性呼気曲線のみで測定出来る：最大呼気中間流速（MMF）・ゲンスラーの１秒率
法則・使われるもの
体プレチスモグラフ：ボイルの法則
呼気中の二酸化炭素濃度：赤外線センサ
呼気ガス：ダグラスバッグ
スパイロメーター：ベネディクト・ロス型
血液pH：ヘンデルソン・ハッセルバルブの式
肺活量の標準予測式は身長、年齢、性別からなる
ピークフローメーター
最大呼気後に強く呼出される
電源不要
ノーズクリップ不要
最大呼気流速を測定
1日2～3回毎日測定するのが原則
測定方法
血液ガス・・・・・・電極法
呼吸抵抗・・・・・・オッシレーション法
肺機能・・・・・・・スパイロメトリ
機能的残気量・・・・体プレスチモグラフ
拡散能力・・・・・・一酸化炭素による息止め法
クロージングボリューム・・・・ボラス法
流量・流速曲線
ピークフローはV25より努力の程度によって変化しやすい
V25はピークフローより細い気道の状態を反映するといわれている
縦軸に気速、横軸に気量を取る
換気障害の型を区別するのに有用
閉塞性換気障害があると曲線は下に凸となる
フローボリューム曲線
ガス交換能の検査は肺拡散能である
検査時に呼出努力を必要とする
換気障害の分類ができる
V25/身長は加齢により低下する
縦軸は気流速度、横軸は気量である
気管支喘息患者では努力呼出で誘発される喘息発作に注意する
拡散能力：1回呼吸法では一酸化炭素、ヘリウムガス濃度を測定
クロージングボリューム：呼気中の窒素ガス濃度測定
機能的残基量：ヘリウムガス濃度・窒素ガス濃度を測定する
クロージングボリューム
・末梢気道の異常を反映、純O2を最大吸気させ、その後ゆっくりと最大呼気位まで呼出させてN2を測定する。
レジデントガス法とボラス法とがある
ガス分布の不均等性を示す
肺コンプライアンスの検査ではガスを使用しない肺腔内圧と気量変化を測定する
1回呼吸法によるN2洗い出し法：肺内ガス分布の検査法
一酸化炭素を指示ガスとする1回呼吸法：肺拡散能の測定
ヘリウムによる機能的残気量の測定には閉鎖回路法を用いる
一回呼吸法による肺拡散能力の測定には一酸化炭素を用いる
閉鎖回路法による機能的残気量の測定にはソーダライムが必要
電極法による血液ガス分析で直接測定できるのはpH・PO2・PCO2の測定ができる
N2を指示ガスとする開放回路法では酸素を使用する
単位
呼吸抵抗・・・・・cmH2O/l/sec
肺拡散能・・・・・ml/min /Torr
肺胞気-動脈血酸素分圧較差・・・mmHg(Torr)
肺コンプライアンス・・・・・l/cmH2O
基礎代謝・・・・・kcal/m2/h
通常、FVC（努力性肺活量）はVC（肺活量）より小さい
肺内ガス分布障害の指標
・単一窒素呼出曲線
・多呼吸洗い出し法（酸素による窒素洗い出し曲線）
・ヘリウム平衡時間
年齢による変化がない：pH・Paco2
肺拡散能
一回呼吸法がよく使われる
測定には4種混合ガスが用いられる
測定時には10秒間息こらえを必要とする
酸素より炭酸ガスが優れている
単位はml/min/Torrで表す
電極法による動脈血ガス分析
採血はヘパリンをもちいる
O2分圧・CO2分圧、pHの3項目である
校正には濃度の異なる2種類のガスが用いられている
O2電極は還元電極の一種
酸素分圧は貧血と関与しない
血液ガス分析において検体を放置→pH↓・PaO2↓
動脈血酸素分圧：35～45mmHg
残気量：35%以下
肺胞気-動脈血酸素分圧較差：10Torr
動脈血酸素分圧：95％以上
炭酸ガス分圧（Paco2）の上昇は肺胞低換気を示す
呼吸性酸塩基変動は、ただちには代謝性に代償されない
肺胞気-動脈血酸素分圧較差（A-aDo2）
｛（大気圧―飽和水蒸気圧）×吸気酸素濃度｝－動脈血炭酸分圧×1.25－動脈血酸素分圧
代謝性アシドーシス：糖尿病・腎不全
代謝性アルカローシス：嘔吐
呼吸性アシドーシス：肺気腫、慢性気管支炎、重度の喘息、肺炎、肺水腫
呼吸性アルカローシス：肺線維症・肝性昏睡
アルカローシスになる原因：嘔吐によるH＋の喪失
酸素分圧は赤血球数の影響を受けない
呼吸抑制
Pao2低下し、Paco2は上昇するヘンダーソン・ハッセルバルヒの式にpH低下。
パルスオキシメーター
酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光度から求める。
指尖部が著しく冷えると測定の障害となる
睡眠中の無呼吸を検出できる
赤色光と赤外光とを用いて測定する。
脈拍も同時に計測できる
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