肺顺应性的基本特点和测定
（一）肺静态顺应性及相关问题
1.静态肺P-V曲线的基本测定要求 分步吸气（或打气入肺）或分步呼气（或从肺内抽气），每次吸气或呼气后屏气、放松呼吸肌，测定肺容积变化和胸腔内压，然后绘制肺P-V 曲线。吸气、呼气测定是指在自然呼吸、清醒状态下测定；打气入肺或从肺内抽气是指在机械通气、麻醉状态下测定。上述P-V曲线陡直段的斜率即为肺顺应性。因为测定是在屏气、无呼吸运动、无气体流动的情况下进行的，所以称为静态肺顺应性。肺顺应性的大小与容积和吸气、呼气状态有关，若在吸气状态和呼气状态同步测定胸腔内压（对机械通气患者测定肺泡内压）和肺容积的变化，则有P-V环（图4-4）。
图4-4 肺压力容积曲线与呼吸功模式图
肺P-V 环有明显的滞后现象，滞后程度以充气（吸气）与放气（呼气）时2条曲线之间的最大横距表达（见充、放气曲线间的横线），反复充气后（与肺容积史的作用相同）滞后程度可逐渐减小。若肺内注入生理盐水气液界面消失，表面张力消除，滞后现象消失（上图）。容积与压力变化的乘积即为呼吸功，包括克服弹性阻力的功（E）和表面张力的功（S）2个部分；注入生理盐水后气液界面消失，做功只需克服弹性阻力（下图）（Murray JF，The normal lung，1976.）
2.正常肺顺应性的特点 ①呼气和吸气曲线不重合，与肺泡表面张力和肺实质黏性有关，因此肺组织也称为黏弹性物体。②曲线呈S形，中间陡直段的斜率或顺应性最大，主要与弹性纤维的可扩张性有关，相当于肺容积在正常FRC与85%TLC之间的位置；高位平坦段的斜率或顺应性明显变小，与胶原纤维对弹性纤维的限制有关；高位平坦段与陡直段的交点为UIP；低位平坦段的斜率或顺应性小，与肺容积缩小、小气道和肺泡陷闭及表面张力持续增大（在一定肺容积时表面活性物质作用达极限而不再继续增大）有关；低位平坦段与陡直段的交点称为LIP。LIP和低位平坦段仅在FRC以下容积或疾病状态（如ARDS）下出现。
健康人自然呼吸位于中间段，吸气和呼气曲线非常接近，C L皆约为0.2 L／cm H2O。
当肺充血、肺纤维化或肺泡表面活性物质减少时静态肺顺应性减小，弹性阻力增加；肺过度充气超过P-V曲线的UIP时，弹性阻力将急剧增加；发生ARDS的患者，肺容积显著缩小使呼吸运动位于低位平坦段时，不仅弹性阻力显著增大，剪切力（或切变力）也显著增大，容易发生肺损伤。
3.肺弹性阻力的来源 主要包括2个部分：肺泡表面液体层与气体之间的界面形成的表面张力及肺弹性纤维的弹性回缩力，前者约占肺弹性阻力的2／3，后者约占1／3。
（1）肺泡表面张力：肺泡表面覆盖着薄层液体，与肺泡内气体形成液-气界面。由于液体分子之间的吸引力远大于液体与气体分子之间的吸引力，因而有使球形液体表面尽量缩小的倾向，称表面张力。
1）表面张力的含义：物体之间（如太阳与地球、地球与月亮）存在着引力；同样物体分子与分子之间也存在着引力，称分子引力。分子引力的大小取决于分子间距，距离越近引力越大。固体密度最高，分子间距最短，因此分子引力最大；液体密度也较高，虽然分子间距大于固体的分子间距，但幅度有限，仍然有相当大的分子引力；气体密度极小，分子与分子间的距离极大，分子引力几乎不存在。举例说明如下，相同容积条件下水分子的数目是气体的1 390倍，具体计算方法如下。
水（H2O）的密度为1 kg／L，摩尔质量为2+16=18 g／mol，1 L水所含的分子摩尔数（mol）为：
1 000 g÷18 g／mol=55.6 mol(https://www.daowen.com)
相比之下，液体水变为水蒸气，气体密度很低，常压下1 mol气体容积为22.4 L（STPD）。在室温（T）25℃时水蒸气压为23.76 mm Hg，1 mol的气体容积（ATPS）即V ATPS为：
1 mol÷25.2 L=0.04 mol／L，即室温下每升气体容积仅含0.04 mol的分子。
因为每摩尔物质含有相等分子数，所以在每升容积中液体水分子数目为空气中气体分子数目的55.6／0.04=1 390倍，所以液体水分子间距显著小于气体分子，其引力明显大于气体分子。
进一步图示（图4-5）说明如下：在一杯水中，液层内部的水分子受到周围水分子各个方向的引力是均等的，合力为零（图4-5A）；而处于与气体交界面的液体中，水分子受到周围分子的引力不均等（图4-5B），上方气体分子对表层液体水分子的引力很小，几乎为0；而水分子四周引力大小相等，方向相反，合力为0；下方的分子引力明显大于上方与气体分子之间的引力，故合力向下指向液层的深面，形成表面张力。在很薄的液层中（图4-5C），水分子受其周边分子的引力大，而上、下两面的分子引力非常小，这种薄层水平面内的横向力甚为突出。当液层形成泡状时有一定曲度（图4-6D），表面液层内的分子间引力形成表面张力；它沿曲面的切线方向拉紧液面，其合力指向液泡中心使液泡缩小，增加液泡内压。在表面张力不变的情况下，合力的大小取决于液面曲度（曲率半径），右侧液泡大则曲率半径小，指向中心的合力亦小；相反，左侧液泡小则曲率半径大，形成的合力亦大。液泡内压［P，单位为dyn／cm2。105dyn=1牛顿（N）］与表面张力（T，单位为dyn／cm）、液泡半径（r，单位为cm）的关系可按Laplace公式计算：P=2T／r。图4-5D中左侧液泡产生的P 为右侧的2倍，气体由左侧流向右侧，使左侧小液泡塌陷，右侧大液泡则更扩张。
图4-5 表面张力示意图
表面张力有多种测定方法，比较经典是Maxwell框架法。表面张力大小还受温度影响，温度升高表面张力下降。在20℃时测得的几种液体的表面张力（单位dyn／cm）分别为水73 dyn／cm、乙醚17 dyn／cm、乙醇22 dyn／cm、肥皂液20 dyn／cm、牛奶50 dyn／cm、血浆60 dyn／cm、水银560 dyn／cm。由于乙醇的表面张力低得多，具有表面活性物质作用，故肺水肿患者吸氧时可以用乙醇湿化。
2）肺泡表面张力的强度：在肺容积较小时表面张力约占总肺弹性阻力的2／3；随着肺容积增大，肺弹性回缩力逐步增大，表面张力逐渐减小，这可从下述实验得到验证。向离体猫肺逐步注入空气或生理盐水，同时测定肺容积（V）及跨肺压（P）可描出肺的P-V曲线，即肺静态顺应性曲线（图4-4），图中总面积（E+S）为克服总肺弹性阻力所做的功；其中E和S分别为克服肺弹性回缩力和表面张力所做的功。肺容积从50 mL扩大到100 m L时，S的面积远大于E的面积；而从180 m L扩大到200 m L时，E大于S，说明扩张肺克服的弹性阻力，在低容积时以表面张力为主；在中等容积两者相似；在高容积以弹性回缩力为主，因此肺弹性回缩力和表面张力各自所占弹性阻力的比重随肺容积变化。
3）肺表面活性物质：详见下述。
（2）肺弹性回缩力：几乎肺内所有成分皆有弹性，均参与弹性阻力的形成，其中弹性纤维与胶原纤维是肺弹性回缩力的重要来源。肺弹性成分还包括网状纤维、组织细胞、上皮细胞、血管和小气道等。因为肺弹性成分主要存在于肺间质，所以其弹性回缩力也主要来自肺间质；血管、小气道及组织细胞参与形成的肺弹性阻力所占比例甚小，但当出现肺部炎症、损伤或水肿时肺弹性回缩力可明显增加。肺气肿时弹性纤维被破坏，弹性阻力减小，RV、FRC增大。
总之，肺弹性阻力包括肺泡表面张力和肺弹性回缩力，是吸气阻力、呼气动力。当肺泡表面活性物质缺乏或功能下降时吸气阻力增大，肺不易扩张，但呼气加快；当弹力纤维破坏后对吸气影响不大，但限制肺泡气的呼出，FRC增大，也不利于肺通气，因此弹性阻力必须处于一定的平衡状态。