急診醫學/呼吸系統的力學特點
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肺和胸壁都是彈性結構。呼吸收縮時產生力，肺和胸壁組織具有彈性回力，氣流在氣道內流動時產生阻力，肺和胸壁運動時都有一定的慣性。一般除了極度肥胖的個體，上述這些因素中慣性是可忽略不計。但彈性回力、氣道內阻力等均具有力學的特點，研究和認識呼吸運動過程中，肺容量變化產生通氣的經過必需熟悉呼吸系統的力學特點。
（一）呼吸系統的壓力-容量曲線（圖3-2）左側的容積與壓力曲線經常被用來解釋肺臟（點線）、胸壁（虛線）和二者聯合（實線）的力學特征。當胸腔內壓力改變時，容積產生相應的變化。肺組織含有彈力硬蛋白、膠原蛋白，肺泡表面又覆蓋著具有相當表面張力的活性物質。因此當肺被牽張時，自肺內部即產生了彈性回力。
胸壁（包括橫膈）隨呼吸運動時胸腔內壓力變化也相應產生容積的變化。欲使胸腔容積縮小，必須施加一定量的力來對抗胸壁的抵抗力及其恢復到靜息位置的彈性回力。欲使胸腔容積擴大，也必須施加以足夠對抗胸壁回縮至靜息位的彈性回力。
理論上固然可以把肺與胸壁分別考慮，實際上二者是協調同步動作的。肺擴張的容積和胸壁容積的改變是相應的，二者聯合的容積-壓力變化即為圖3-2中實線所示。
圖3-2 呼吸系統的壓力-容積曲線與肺容量
當肺因彈性回力向內的力量和胸壁向外的力量相抗衡時，呼吸肌完全松弛，胸腔內凈壓力為0，此時即功能殘氣位，肺內的含氣量即FRC。
吸氣時，吸氣肌收縮產生的力需與肺與胸壁擴張時向內的彈性回力相適應。當吸氣肌收縮至肌纖維最短時，肌力就不足以使肺和胸壁再繼續擴張，此時肺內的氣量是肺總量TLC。
呼氣時也相似，呼氣肌收縮需與胸壁回縮的向外方向的彈性回力相抗衡。當呼氣肌的收縮力不再能克服縮小胸部所需的力量時，肺內的氣量就是殘氣量。老年人深呼吸至一定程度因胸腔內壓使周圍氣道關閉，氣體陷閉于肺內，此時雖然呼氣肌在對抗胸壁彈性回力方面仍有余力，但因氣道的內徑及通暢程度限制了繼續縮小胸部，因此，老年人的RV較年青人的要高。
當胸腔內有空氣逸入，胸腔內的負壓為零，肺臟的容積沿容積-壓力曲線明顯下降，幾乎達零，臨床上出現肺萎縮不張。
容積-壓力曲線的斜率，即使胸腔壓力有單位壓力改變（△P）所需的容積變化，也就是△V/△P，在呼吸生理學中稱之為順應性（compliance）。在低肺容積時，于容積壓力-壓力曲線上可看到此時的斜率較陡，每增加0.098kPa(1cmH2O)需擴張肺的容積較大，換言之就是低肺容積時肺的順應性高。隨肺容積增大，曲線變平，順應性降低。
（二）順應性上面已經介紹順應性是單位壓力改變時引起的容積改變。是反映呼吸系統力學特性的一項指標。根據經肺或經胸壁的壓力改變所得的容積改變以肺順應性（CL）或胸壁順應性（C胸壁），因測試方法較復雜，受試者又需放置氣囊食管導管，臨床工作中不易普遍應用。以經胸廓壓所測得的順應性為總順應性。三者間的關系可以1/C總=1/CL+1/C胸壁表示。
在急診危重患者中當經氣管導管行機械通氣時，于呼吸機行控制型通氣，可較容易地測出總順應性。通過對C總的動態觀察，可了解到肺內病變是否好轉或惡化，故常用C總來做為機械通氣過程中的監測指標。
順應性尚分為靜態順應型（Cst）和動態順應性（Cdyn）兩種，前者系指于呼吸周期中，氣流暫時阻斷時測得的C，可反映肺組織的彈性。后者是在呼吸周期中，氣道未阻斷測得的C，除彈性回力外，尚受氣道阻力的影響，總順應性的正常值閾人為0.73～1.12L/kPa(0.072～0.110L/cmH2O)。
生理情況下，順應性除已如上述受肺容量的影響外，呼吸周期、肺泡表面張力和肺組織彈性都是主要的影響順應性的因素。
疾病條件下、肺水腫、肺間質纖維化等由于肺彈性回力增強，肺順應性明顯降低；肺氣腫則由于肺泡壁破壞，彈力組織減少，靜態總順應性下降（圖3-3）。
圖3-3 不同肺順應性的示意圖
（三）氣道阻力 產生一定氣流流量所需要的壓力差可以反映氣道阻力（Raw）。可用以下公式表示：
| RaW | = | 口腔壓-肺泡壓 |
| 流量 |
氣道阻力的單位是以kPa.L/s(cmH2O.L/s)表示。測定方法較復雜，需要流速儀或體積描記儀等設備。多不包括在常規肺功能檢查內。但當病人已經用呼吸機械通氣時，若呼吸機中有監視流速的傳感器，常可測得氣道阻力，也是行呼吸監護的一項指標。
在病理情況下，如支氣管哮喘、慢性支氣管炎、肺氣腫患者，常表現有氣道阻力的增加，故可通過Raw了解病情的變化。而在使用呼吸機過程中若導管扭曲或痰液堵塞均可表現出氣道阻力的增加。
 肺容積及其組成 | 動態條件下的肺通氣  |
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