传统的肺量计是水封筒计纹鼓式肺量计，有单筒和双筒式两种类型。可以测定各种肺容量(除余气量外)、时间肺活量、静息氧耗量等。后来,又有Wright肺量计、Drager肺量计等,可以测量潮气量、静息通气量、最大通气量、肺活量、补呼气量等。随着科学技术的进步，尤其是在生物医学工程领域里电子工程技术突飞猛进的发展，使临床上可更方便地定量地监测病人的肺功能。
一肺的容量
肺容量即肺内气体的容量，是肺在不同的膨胀情况下肺内容积变化的一些参量。从根本上说，其变化遵循一定的规律，众多的肺容量参数变化可归为两大类。
(一)基本肺容量(Volume):
是指简单得再不能分割的基本肺容量变化单位。除解剖死腔量(deathvolume,VD)外，还有四个基本肺容量，分别是：
1潮气量(tidalvolume,VT):为平静呼吸时一次吸入或呼出的气量。平均值为男性ml，女性ml。根据体重可以计算出VT/kg，约为10ml/kg。
2补吸气量(inspiratoryreservevolume,IRV):为平静吸气后,用力作最大吸气时所能吸入的气量。平均值为男性2.16L，女性1.4L。
3补呼气量(expiratoryreservevolume,ERV)：指在平静呼气后，用力作最大呼气时所能呼出的气量。平均值为男性0.91L，女性0.56L。
4余气量(residualvolume,RV)：是指深呼气后不能呼出的肺内残余气体。残气量的测定可使用气体稀释法(详见FRC)。平均值为男性1.53L，女性1.02L。
(二)复合肺容量(Capacity)：
是指在基本肺容量的不同组合下形成的其他肺容量变化参数的描述。临床上常用的有四种，他们分别是：
1深吸气量(inspiratorycapacity,IC)：平静呼气后,作最大吸气所能吸入的气量，即潮气量与补吸气量之和。平均值为男性2.66L，1.90L。
2肺活量(vitalcapacity,VC)：最大吸气后,作最大呼气所能呼出的气量。即潮气量、补呼气量、补吸气量之和。平均值为男性3.47L，女性2.44L。还可以根据体重计算出公斤体重肺活量(VC/kg)。按经验公式计算出肺活量预计值(VCP)，测定值与预计值之比(%VC)，正常偏差范围在±20%。
3功能余气量(functionalresidualcapacity,FRC)：指平静吸气后存留于肺内的气量，即补呼气量与余气量之和。平均值男性为2.33L，女性1.58L。
临床上最常用氦(He)稀释法来测量FRC，是基于氦气不被吸收的物理性质。给吸入一定浓度的氦、氧混合气体，一般含氦气浓度7%左右。呼吸数分钟后，待氦气在肺内分布均衡，根据如下计算公式计算。
由于功能余气量的存在，肺泡在每次呼气末不至于完全萎陷，使肺毛细血管内的血液和待交换的气体之间存在着缓冲空间，这样，在一呼一吸的间歇期，血液与肺泡气之间仍有气体交换。肺泡气的氧分压不会在呼气末骤降，也不会在吸气末随新鲜空气的氧分压急剧上升，而是始终平衡在mmHg左右，使气血交换能在相对衡定的环境中进行。
功能余气量的大小直接影响到肺内原有气体的交换速率，这可说明为何临床上在吸入麻醉诱导、恢复的过程中，患有肺气肿病人进入麻醉期或从麻醉中恢复均需更长时间的原因。
4肺总量(totallungcapacity,TLC)：为深吸气后肺内所含的全部气量，即余气量、补呼气量、潮气量、补吸气量之和。平均值男性5.02L，女性3.46L。还可以计算出余气量与肺总量之比(RV/TLC)，健康年青人为25～30%，老年人为40%。
肺容量与年龄、性别、体表面积和测定时的体位有关。肺容量的测定是静息通气功能测定的基本项目，其中潮气量和肺活量最常用。由于它只代表呼吸在某一阶段内的气量或容积，不能反映通气的动态变化，有一定的局限性。
二肺的通气功能
肺通气是指依靠呼吸运动将氧气吸入肺中，同时排出二氧化碳的过程，反映了肺呼吸生理的动态变化。事实上，单位时间肺内气量的变化以及肺内气体的分布，要比肺容量更有临床意义。最常用的监测项目如下：
(一)每分钟静息通气量(V)：为潮气量(VT)与每分钟呼吸频率(f)的乘积。平均值男性6.6L，女性4.2L。
(二)每分钟静息肺泡通气量(VA)：每分钟静息肺泡通气量即每分钟通气量减去死腔通气量。如将死腔通气量仅仅考虑为解剖死腔的缘故，那么，用公式表示为：
VA=f×(VT-VD)
一般认为成人的解剖死腔(VD)约为2ml/kg。但临床实践中，死腔通气并不仅仅由解剖死腔造成，往往还受肺泡腔内无效通气(又称肺泡死腔通气)所影响，故生理死腔包括解剖死腔和肺泡死腔。如将每分通气量减去生理死腔量则为肺泡每分钟有效通气量，据国外统计，VA值为4.2L/min左右。根据Bohr公式可计算生理死腔量。
正常人生理死腔量平均为男性0.L，女性0.L。与潮气量之比(VD/VT)0.3。所以生理死腔、潮气量、呼吸频率是影响通气效率的重要因素，其次还和机体的代谢状态有关。通常以血中二氧化碳含量高低来确定通气适当与否，当PaCO2高于正常值是低通气，反之PaCO2低于正常值是通气过度的表现。
(三)最大通气量(MVV):是指每分钟用力呼出和吸入的最大气量，一般以测定15秒钟的最大通气量乘以4得出，平均值男性为L，女性为82.5L，是通气功能中较有价值的项目，主要用于估价通气储备功能。凡中枢病变，胸廓运动、呼吸道和肺组织异常的人均可引起MVV的下降。临床中用通气储备百分比(MVV/%)去衡量一个人的通气储备能力，其值由以下公式获得。
正常值为93%以上，低于86%为通气功能不佳，低于70%为通气功能严重受损。身体虚弱或有严重心肺疾患者不宜进行这项检查。
(四)时间肺活量(TVC):是描述用力呼出气量与时间相关的参数，主要反应支气管有无阻塞性呼吸，目前有取代最大通气量的趋势，尤其适合体力衰弱不能接受最大通气量测试者。测定方法为深吸气后以最快的速度作呼气，按时间顺序描绘出时间与容量关系的曲线，可以得到以下参数：
1 用力肺活量(FVC)：是用力从TLC呼出的最大气量，一般比慢慢呼出的VC值要小。这是因为用力呼气时某些气道可能关闭，限制了气体的排出。
2 时间最大呼气量(FEVT)：为1、2、3秒呼出气量的绝对值。正常1秒量(FEV1)2.83L，2秒量(FEV2)3.30L，3秒量(FEV3)3.41L。因FEV1不受FVC的影响，常用于估价使用气管扩张剂后气道阻力下降的效应。
3 时间最大呼气率(FEV%)：即呼出气占用力肺活量的百分比。正常1秒率(FEV1%)＞(76)，2秒率(FEV2%)＞89%，3秒率(FEV3%)应达到92%。在诊断气道梗阻方面，此项检查比FEVT更敏感、适用。
4 最大呼气流速(MEFR)：是测定FVC时自ml至1ml的速度，正常成人应＞L/min。因为MEFR的测定部分依赖于肺容量，所以在体格小、肺容量低的人中MEFR值有可能小于L/min。其临床意义与FEV1类似，但因测定较复杂，所以较FEV1使用少。
5 最大呼气中期流速(MMEF)：为用力肺活量测定中从25%～75%的那一段容量变化中的流速，使用单位是L/s。平均值男性为3.36L/s，女性为2.88L/s。
6 最大吸气流速(MIFR)：是指自FRC位用力吸气至TLC位时，从ml～1ml时的吸气速度。有神经肌肉病变者、体力虚弱时和胸腔外气道梗阻者，其值降低。正常值L/min。
7 最大呼气流速─容量曲线：是指在作用力呼气容量测定时，将每一刻呼气流速与其相关的容量在XY轴上绘出所得之曲线。如果这种测定延续至吸气期，那么曲线也和每一呼吸周期一样呈现环形。呼气初期约占呼气容积的20%左右，是病人主动用力达到的最大流速期，用力愈大，流速愈大。此段流速与用力有关。而呼气其余部分(75%肺容量以下)，随着肺容量逐渐减少，流速也相应减慢，它们取决于肺的弹性和周围小气道阻力的影响。因此，曲线的这一部分与病人用力无关。常表示肺实质或小气道病变，或两者兼有。这也是不同情况下流速－容量曲线差异的原因。
8气速指数，对阻塞性或限制性通气功能障碍的鉴别有一定价值，气速指数＜1为阻
塞性，＞1为限制性。其计算公式为：
(五)闭合容量(CC)与闭合气量(CV)：呼气中小气道关闭时的肺容量称为闭合容量，而闭合容量减去余气量则为闭合气量。一般认为慢性阻塞性肺疾患的病人早期就有闭合气量的变化，这项检查比其他测定更敏感。
小气道无软骨支持，其通畅程度取决于气道内外部的压力差(跨壁压力)及小气道周围组织的弹性拉力。正常人在直立位时，由于重力的影响，使胸膜腔内的压力不均衡，肺尖部胸膜腔内负压要大于肺底部。因此，呼气末肺尖部的跨肺压力比肺底部要高，接近余气量时，下垂部肺区的小气道趋于关闭，上部肺区仍开放。上下胸膜腔内压力差可达7.5cmH2O。但在老年人或合并肺部疾患者，闭合容量可大于功能余气量，即使潮气呼吸时小气道也可发生闭合。
闭合容量的测定，最先由Fowlew提出，称为夹心法(Sandwich─Technic)，又称一口气法。方法如下：先令测试者呼气至RV位，然后慢慢吸空气至FRC位，这部分空气(包括存在于死腔内的空气)先充满肺尖部。然后改吸纯氧至TLC位，这部分氧气主要分布在肺底部，冲淡那里的氮气浓度。此时呼气至RV位，呼气期将即刻的氮气浓度和肺容量相应在XY轴画图，曲线分为四期，氮气浓度明显升高时即为小气道闭合期，可得出CC值，减去RV则为CV值。
另外也可以用一些惰性气体，如氦、氩、氙来进行测定，方法同上。
正常年轻人的闭合气量大约是肺活量的10%，小气道闭合发生在功能余气量水平以下。随着年龄增加，可在达到功能余气量之前发生小气道闭合。60岁以上的人或45岁以上取卧位时，他们的闭合气量可达肺活量的40%。一般临床常用闭合容量/肺总量%的比值，正常值为12.7±0.5%。在气道病变中它的变化要早于闭合气量/肺活量%的变化。
(六) 通气的分布:呼吸时由于肺不同区域的阻力和顺应性不同，所以各部分的膨胀程度也不同，以致于通气不匀。即使在正常人，也是肺尖及肺门部张缩程度较小，而肺下部和边缘部较大。肺有病变时，如慢性支气管炎、肺气肿等，则气体分布明显不匀，引起无效腔量增加，导致低氧血症。一些严重情况下，即使每分通气量正常，亦可有二氧化碳潴留发生。通气分布异常常用的测定方法有：
1 单次吸氧测定法(SBO2)，在深吸一次纯氧后作一次深呼气，测定呼出气(ml～ml)中的氮气浓度，正常值＜1.5%(青年人为0.7%±0.3%，老年人为1.8%±1.1%)。否则说明肺泡单位充盈与排空不同步，意味着肺通气不匀。
2 七分钟氮气洗出法(SBN2)，指在正常潮气量通气下，呼吸纯氧7分钟后，再作最大呼气，此时经气道测定氮气浓度的峰值。由此可估价氮气的洗出率。正常值应小于2%。如果有较多的肺单位时间常数延长，那么这些肺单位的潮气量会明显降低，致使氮气浓度降低减慢。严重者要通气20分钟后始可达到2%。
通常在中度非同质的气道狭窄病人中，SBO2测试结果异常。如是支气管痉挛或急、慢性支气管炎引起的肺气肿或哮喘，则SBO2和SBN2测试结果均异常。
通气功能的测定是呼吸监测的基本内容之一，其中以每分钟静息通气量、最大通气量、时间肺活量等项目比较常用，如有条件时可以测定闭合气量、气体分布等有关项目。通气功能需借助数种项目才能比较全面了解其损害程度，因此，要选用几种参数来相互印证。同时参考胸部X线和物理检查，了解肺的通气分布和循环状态。
(七) 内源性呼气末正压(PEEPi)：是指在呼气末期由于气体陷闭在肺泡内产生的压力，常见于两方面原因，一是由于机械通气参数调节不当，呼气时间过短。二是由于气道阻力及肺顺应性的改变，使呼气流速减慢，同时狭窄的气道受压后容易陷闭而造成的。正常值小于3cmH2O。也是指导呼吸机使用指征中的参考参数之一。
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