分時換気量と肺胞換気量

分時換気量は「VE = 一回換気量VT × 呼吸数f」で表される毎分の総換気量である。肺胞換気量は「VA = (VT − 死腔量VD) × f」で、肺胞へ届きガス交換に参加する換気量を示す。

一回の呼吸を、配管を満たす部分と交換室へ届く部分に分けて考える。浅く速い呼吸では配管の入れ替えに多く使われ、総量が同じでも交換室へ届く量は少なくなる。

吸気の最初の一部は解剖学的死腔を満たし、呼気ではその空気が先に排出される。したがってVTがVDに近いほど有効換気の割合は低い。CO₂産生量が一定なら肺胞PCO₂はVAにほぼ反比例し、VA低下でPaCO₂が上昇する。VEが同じでも、深く遅い呼吸は浅く速い呼吸よりVAを大きくできる。生理学的死腔が増えると必要なVEは増加する。

VT 500 mL、VD 150 mL、呼吸数12/分ならVEは6 L/分、VAは4.2 L/分である。同じVEでもVT 250 mL、24/分ならVAは2.4 L/分に低下する。

VEが正常だからガス交換も正常とは限らない。死腔増加、換気血流比不均等、シャントを別に考える。数式ではVDが一回換気あたりの量である点に注意する。