理想情況下，肺中的每個(gè)肺泡應(yīng)接受相同量的通氣和肺毛細(xì)血管血流，然而事實(shí)上并非如此。總體而言，肺泡通氣通常約為4L/min，肺毛細(xì)血管血流量約為5L/min，使通氣與血流量的平均總比值為4:5或0.8。這種關(guān)系被稱為通氣-灌注比（V/Q比）。

雖然整體上的V/Q比約為0.8，但在整個(gè)肺內(nèi)的差異顯著。在處于直立姿勢(shì)的正常個(gè)體中，肺上部（頂端）的肺泡接受適度的通氣和少量的血流量。因此，上肺區(qū)的V/Q比值高于0.8。然而，在肺下部，肺泡通氣因重力依賴而適度增加，血流量大大增加。因此，V/Q比低于0.8。

故直立位肺的V/Q比從上到下逐漸下降，平均V/Q比約為0.8。

▲ 在直立的肺中，V/Q比從頂端到基部逐漸下降。然而，盡管肺基底的V/Q比低于肺根尖的V/Q比，但通氣和灌注的絕對(duì)量在直立肺的肺底部最大。

V/Q比影響肺泡中的氧氣和二氧化碳分壓（PAO2和PACO2）。雖然正常的PAO2和PACO2通常分別為100和40mmHg，但大多數(shù)肺泡并非如此，這些數(shù)字僅僅代表平均值。

PAO2是由(1)進(jìn)入肺泡的氧氣量和(2)通過(guò)毛細(xì)血管血流去除氧氣量之間的平衡決定的。另一方面，PACO2是由(1)從毛細(xì)血管血液擴(kuò)散到肺泡的二氧化碳量和(2)通過(guò)通氣排出肺泡之間的平衡決定的。

增加V/Q比可以從通氣增加或灌注減少發(fā)展而來(lái)。當(dāng)V/Q比增加，PAO2上升，PACO2下降。PACO2的減少是因?yàn)樗慌懦龇闻莸乃俣缺缺混o脈血取代的速度要快。PAO2增加是因?yàn)樗⒉幌袼M(jìn)入（或通過(guò)通氣進(jìn)入）肺泡時(shí)那樣迅速地?cái)U(kuò)散到血液中。這個(gè)V/Q比的關(guān)系存在于直立肺的上部。

▲ 當(dāng)V/Q比值高，肺泡氧分壓（PAO2）升高，肺泡二氧化碳分壓（PACO2）降低。

減少V/Q比可由通氣減少或灌注增加發(fā)展而來(lái)。當(dāng)V/Q比降低，PAO2下降，PACO2上升。PAO2下降，因?yàn)檠鯕鈴姆闻萘鞒?，進(jìn)入肺毛細(xì)血管的速度比通過(guò)通氣補(bǔ)充的速度更快。PACO2的增加是因?yàn)樗x開(kāi)毛細(xì)血管血液進(jìn)入肺泡的速度比它被排出的速度要快。這個(gè)V/Q比的關(guān)系存在于直立肺的下部。

▲ 當(dāng)V/Q比值較低，肺泡氧分壓（PAO2）降低，肺泡二氧化碳分壓（PACO2）升高。

O2-CO2圖總結(jié)了V/Q比的變化對(duì)PAO2和PACO2水平的影響。圖中的線表示V/Q比值降低或增加時(shí)所有可能的肺泡氣體組成。O2-CO2圖（列線圖）顯示，在上肺區(qū)域，V/Q比值較高，PAO2增加，PACO2降低。對(duì)比圖顯示，在下肺區(qū)域，V/Q比值較低，PAO2降低，PACO2升高。

毛細(xì)血管末端血液（PCO2和PCCO2）中的氧和二氧化碳分壓反映肺部發(fā)生的PAO2和PACO2的變化。因此，隨著V/Q比從直立肺的上到下逐漸降低，導(dǎo)致PAO2減少，PACO2增加，PCO2和PCCO2也分別減少和增加。

在下游，肺靜脈中，不同的PCO2和PCCO2水平是混合的，在正常情況下，產(chǎn)生的PO2為100mmHg和PCO2為40mmHg。在肺靜脈中發(fā)生的PCO2和PCCO2混合物的結(jié)果反映在動(dòng)脈血?dú)鈽颖镜腜aO2和PaCO2的下游。

▲ 來(lái)自肺上、下區(qū)域的肺毛細(xì)血管血?dú)猓≒CO2和PCCO2）的混合。

還需要注意的是，隨著PACO2從肺底部到肺頂部的下降，毛細(xì)血管末端血液中二氧化碳水平的逐漸降低導(dǎo)致pH變得更堿性。肺靜脈和隨后的動(dòng)脈血液中的總體pH通常約為7.35-7.45。

在呼吸系統(tǒng)疾病中，V/Q比總是發(fā)生改變的。例如，在肺灌注減少的疾病中，受影響的肺區(qū)域接收到與通氣相關(guān)的血流很少或無(wú)。這種情況會(huì)導(dǎo)致V/Q比的增加。因此，更大部分的肺泡通氣在生理上是無(wú)效的，被稱為死腔通氣。當(dāng)V/Q比值增加時(shí)，PAO2增加，PACO2減少。

● 肺栓塞

● 肺動(dòng)脈或部分小動(dòng)脈的部分或完全阻塞（如動(dòng)脈粥樣硬化、膠原蛋白疾?。?/span>

● 肺血管的外部壓力（如氣胸、胸水、腫瘤存在）

● 肺血管的破壞（如肺氣腫）

降低V/Q比的肺部疾病包括：

▲ 呼吸系統(tǒng)疾病引起的V/Q比變化導(dǎo)致的肺泡O2和CO2的變化。