肺功能专家系列讲座呼吸困难原因的定性和客

活动甚至静息时呼吸困难，常伴心慌、气短、疲劳等，是心功能不全和肺功能不全的共同症状,常见疾病包括如心肌缺血、心力衰竭、慢性阻塞性肺病、间质性肺炎等，少部分为肺动脉高压、肺栓塞，肌病甚至为心理因素等，目前临床主要用病史、症状体征和辅助检查于心源性和肺源性呼吸困难的鉴别诊断。

肺源性呼吸困难由呼吸器官病变所致，主要有三种形式：

1）吸气性呼吸困难：表现为喘鸣、吸气时胸骨、锁骨上窝及肋间隙凹陷—三凹征。常见于喉、气管狭窄，如炎症、水肿、异物和肿瘤等。

2）呼气性呼吸困难：呼气相延长，伴有哮鸣音，见于支气管哮喘和阻塞性肺病。

3）混合性呼吸困难：见于肺炎、肺纤维化、大量胸腔积液、气胸等。而心源性呼吸困难的诊断需要严重心血管病史，呈混合性呼吸困难且卧位及夜间明显，肺底部可出现中小湿锣音并随体位而变化，X线检查心影有异常改变、肺门及其附近充血或兼有肺水肿征。因此临床上心源性和肺源性呼吸困难的鉴别诊断尚存在诸多不明确的部分。

在静息状态肺通气换气功能检查基础上，全套CPET检测中各个环节所致的运动耐力下降其气体交换反应不同，在运动状态下大部分疾病的病理生理学异常都可以表现出一定的独特特点，通过对CPET指标进行相应的分析，从而有助于临床医师根据其气体交换模式判断一个临床诊断的正确性。所以当一些常规的检查结果不能很好地解释患者的呼吸困难，可以给患者做CPET检查，为临床诊断及鉴别诊断提供重要线索。

呼吸困难原因的定性分析：

根据心肺代谢耦联将运动耐受下降的原因大致分为3类，分别是肺通气换气功能障碍、循环功能障碍和组织摄氧或利用氧障碍。

心源性呼吸困难的特征性心肺运动表现包括：

1.运动中心内右→左分流气体交换证据：即在同一时间突然出现:①潮气末氧分压急剧增高；②潮气末二氧化碳分压急剧下降；③呼吸交换率（RER）急剧增高；④VE/VCO2急剧增高；⑤VE/VO2急剧增高；⑥或者伴随脉搏血氧饱和度骤然下降。运动中心内分流表现主要发生在肺动脉高压和右心衰的特征性表现。

2.运动中潮式呼吸是左心衰患者在运动过程中最常见的异常气体交换模式，即每分钟通气量以～56s（40s-s）的周期呈现逐渐增加和降低的波浪式变化，其波浪的幅度≥平均值的30%，且同时氧耗量、二氧化碳排出量、气体交换比值、氧气和二氧化碳通气有效性、潮气末氧气和二氧化碳分压、潮气量、呼吸频率和脉搏氧耗量等至少有3个指标具有与每分钟通气量相同频率的波浪式升降交替。运动潮式呼吸联合其它心肺运动指标基本可确认左心衰，并提示左心很差及预后不良。与右心不同，左心是呼吸调控环路中不可或缺的关键性环节，所以左心衰病人极易表现出呼吸调控的不稳定性，即运动、睡眠甚至静息时出现潮式呼吸即陈-施呼吸。

心源性呼吸困难的非特征性心肺运动表现包括：

1.氧气和二氧化碳通气有效性降低：即①显著降低的摄氧效率峰值（VO--2/VEPlatau）；②显著增高的二氧化碳通气效率最低值（LowestVE/VCO2）和③高二氧化碳肺通气斜率（VE/VCO2Slope）。

2.代尝性过度通气所致的①高潮气末氧气分压和②低潮气末二氧化碳分压。

3.心肌氧气需供不平衡的表现，如①运动近最大极限运动时功率递增二氧化碳排出量明显加速递增而氧耗量明显减慢递增或者不增出现平台；②功率递增而脉搏氧耗量明显减慢递增或者不增出现平台甚至明显降低，而同时心率的递增明显加速；③运动心电图出现缺血性心电图表现，等。虽然这些非特异性表现的鉴别诊断提示作用没有特异性表现强，但由于这些表现与肺源性的心肺运动指标变化分析相反，所以临床应用还是具有显著的鉴别诊断价值。

肺源性呼吸困难的特征性心肺运动表现包括：

1.运动中通气受限动态变化证据：即在开始后随负荷递增逐渐出现①低潮气末氧分压并逐渐降低；②高潮气末二氧化碳分压并逐渐升高；③低呼吸交换率（RER）并逐渐降低；④VE/VCO2一直逐渐降低无回升；⑤VE/VO2一直逐渐无回升；⑥低或者无呼吸储备。

2.阻塞性通气障碍病人运动表现：即随运动负荷的增加渐进性“过度充气”，如果动态描记通气流量容积环，动态的功能残气量（FRC）-呼气末肺容积（EELV）渐进性增大，潮气量和呼气峰值不明显且时间后移。

3.限制性通气障碍病人运动表现：即随运动负荷的增加渐进性递增的只是呼吸频率，呼吸频率相对快；而VT=IC，潮气量达到一定水平后恒定不变。

肺源性呼吸困难的非特征性心肺运动包括：

1.（相对的）氧气和二氧化碳通气有效性增高：即①增大的摄氧效率峰值（VO--2/VEPlatau）；②增大的二氧化碳通气效率最低值（LowestVE/VCO2）和③低的二氧化碳肺通气斜率（VE/VCO2Slope）。

2.阻塞性通气障碍病人静态FRC和肺总量（TLC）明显增大。

3.限制性通气障碍病人静态FRC和肺总量（TLC）则降低。心源性也可能FRC和TLC降低，但其潮气量是可以增加-可变。

4.通气明显受限时也可表现代尝性过度循环反应：①相对快的心率；②相对高的血压；③相对高的血流（心排量）。但明显通气受限一定发生在先或者同时。

5.通气明显受限时也可表现心肌氧气需供不平衡的表现，如①运动近最大极限运动时功率递增二氧化碳排出量明显加速递增而氧耗量明显减慢递增或者不增出现平台；②功率递增而脉搏氧耗量明显减慢递增或者不增出现平台甚至明显降低，而同时心率的递增明显加速；③运动心电图出现缺血性心电图表现，等。

虽然这些非特异性表现的1和2项特异性并不强，但由于这些表现与心源性的心肺运动指标变化方向相反，临床鉴别诊断价值比较显著；但3、4和5特异性更弱，而且也可以发生在心源性病人，所以临床鉴别诊断必须同时参考其他指标。

呼吸困难原因的客观定量评估：

利用静息状态肺通气换气功能检查和CPET的最大耗氧量、无氧阈、二氧化碳和氧气通气有效性、摄氧有效性峰值平台、氧脉搏、呼吸储备、心率储备等指标分析可以将呼吸困难所造成的心肺代谢功能性受限程度进行客观定量评估。实测/预计值百分比一般而言，将心肺功能检查的测定数值除以相关人群的正常预计计算值，再乘以%即得%预计值（%pred）。在客观定量评估方面除了以实际测定值的正常与否以及在功能受限时功能测定值下降的程度进行判断之外，更为重要的比较方式是使用实测/预计值百分比的正确使用，主要是由于心肺运动和肺功能的各种测定功能指标基本上随着年龄、性别、身高、体重等患者基本信息而呈现显著的改变，使用百分预计值可以减少上述因素的影响而主要反映疾病产生的影响。

正常值范围、预计值计算和实测/预测值百分比：

正常值的选择人群、种族等也是影响正常值95%可信范围（confidenceinterval）的重要因素。肺功能检查一般采用单边统计分析法，即只对低于95%可信范围判读为异常，但对高限无任何限定。目前，已发表的正常值研究人群主要集中为正常人群大样本随机抽样调查、办公室非运动习惯工作人员、士兵、学生及各种运动的运动员等，其正常值及%95可信范围各异。因此，选择合适的研究人群数据对于肺功能检查数据结果判读正确与否也相当重要。种族不同，其肺功能检查指标的正常值也各不相同。如白人、墨西哥裔、非洲裔和亚洲裔均不相同。在没有合适的比较好质量控制研究数据情况下，一般可以将白人95%可信范围低限的90%（降低10%）应用于非洲裔和亚洲裔患者。

预计值计算公式：目前，公认最好的Harbor-UCLA心肺运动和肺功能以办公室工作人员及美国海港码头工人为正常人群来计算的正常值公式。肺功能的正常人群大样本随机抽样调查研究是美国第三次全国健康及营养调查研究（NHANES-Ⅲ）。该研究中从各个社区随机抽样的近3万例受调查对象的肺功能，全部由专业肺功能检查操作技术人员用专业肺功能系统完成，具有较高的临床参考价值。与国际上相比，国内正常值工作相对较晚且数据较少。北京、上海和广州等肺功能工作者均有肺功能正常值报告，但整体上预计公式多产生于仅仅数百例正常人，且相同性别不同地区的预计公式差距不小。

国内比较常用的参考值主要有穆魁津、刘世琬、郑劲平等的正常值公式。目前，由北京呼吸疾病研究所王辰教授领衔进行的卫生计生委中国正常人肺功能流行病学调查正在进行中。计划从全国多个省区的社区随机抽取6万人进行肺功能检查，预计可望得到具有较高参考价值的中国人正常值数据资料库。

早在年，就已有学者指出，肺通气功能指标用固定%pred可能导致临床诊断错误。美国胸科学会/欧洲呼吸学会（ATS/ERS）建议并强调的5%低限（即95%可信范围下限）作为通气异常的判断标准。以%pred低于美国NHANES-Ⅲ数据资料各测定指标的95%可信范围下限%pred值作为肺功能异常的判定标准。

每个测定指标都是一个固定值，它实际上是在某一个时间点的读数或者累加值。上述测定值只能反映肺功能连续动态过程的一个部分，而非全部信息。因此，相关关系指标的连续动态变化线图可以从一定程度上直观地反映这些内容，对于肺功能数据结果的判读具有重要的价值。通过这种实时变化图示，判读者不仅可以更好地进行质量控制，还可以更直观、及时和准确地判断肺功能损害的性质和程度通过肺功能数据结果的图形及%pred，首先对肺功能的正常和异常做出判断。如果低于检测指标的95%可信范围下限，则表肺功能已经受到损害。当肺功能被判定为受损，则应进一步对受损的性质、严重程度、受损部位以及气道反应性等进行分析。

肺功能异常的性质和位置在肺功能检查中，以通气功能为指标，根据受损性质分为限制性、阻塞性和混合性通气功能障碍三种。

（1）限制性通气功能障碍。限制性通气功能异常主要见于胸廓肺脏疾病、腹部占位性病变、肥胖及女性妊娠期（特别是妊娠晚期）等。主要异常的测定指标是降低的用力肺活量（FVC）和肺总量（TLC）。

（2）阻塞性通气功能障碍。阻塞性通气功能障碍主要指上呼吸道（主或者大气道）阻塞。根据气道阻塞是否固定又分为固定型上气道阻塞和可变型上气道阻塞，后者再根据阻塞方式部位分为胸外可变型上气道阻塞和胸内型上气道阻塞。另外，单侧主支气管不完全阻塞还可能表现出特征性的“双蝶型”异常图形。上气道阻塞主要的测定指标是降低的一秒钟用力呼气容积（FEV1），及FEV1/FVC。与上气道阻塞相比，对下（小）气道阻塞或者异常的判定具有更大的挑战性。目前，最常用的测定指标是降低的用力呼气中期流速（FEF）25%～75%。但是由于FEF25%～75%的变异性极大，及95%可信范围下限低（尤其是年长人群）。近年研究推荐使用非常稳定、变异性很小的-FEV1/FVC%。

（3）混合性通气功能障碍。患者肺功能障碍同时兼具限制性和阻塞性两种性质的通气功能障碍。肺功能异常的程度一般肺通气功能受限程度可以分为轻度、中度、中重度、重度和极重度几种不同等级。而气道反应性的增高程度可以分为轻度、中度、重度和极重度几种不同等级。

精神心理源性的呼吸困难原因：

当然，除了上述各种心肺代谢功能异常的生理学及器质性问题之外，精神心理方面问题同样可以表现出呼吸困难。这种“心”性呼吸困难主要指没有心肺系统相应的生理学和器质性疾病，常常伴有焦虑、紧张、过度通气的，从生理学/医学上不能解释的呼吸困难。