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肺コンプライアンス、または肺コンプライアンスは、肺が伸びて拡張する能力（弾性組織の伸展性）の尺度です。臨床的には、静的コンプライアンスと動的コンプライアンスの 2 つの測定値に分けられます。静的肺コンプライアンスは、任意の圧力を加えたときの体積の変化です。[ 1 ]動的肺コンプライアンスは、空気の実際の動きの間の任意の時点での肺のコンプライアンスです。
コンプライアンスが低いということは、肺が硬い（弾性反跳が高い）ことを示し、厚い風船のようなものと考えることができます。これは線維症でよく見られるケースです。コンプライアンスが高いということは、肺が柔軟である（弾性反跳が低い）ことを示し、食料品袋のようなものと考えることができます。これは肺気腫でよく見られるケースです。コンプライアンスは中程度の肺容量で最も高く、容量が非常に低い場合や非常に高い場合ははるかに低くなります。肺のコンプライアンスは肺ヒステリシスを示します。つまり、同じ容量でも吸気時と呼気時でコンプライアンスが異なります。
肺コンプライアンスは、以下の式を用いて計算される。ここで、ΔVは体積の変化、ΔPは胸腔内圧の変化である。
例えば、患者がスパイロメーターから500mLの空気を吸入し、吸気前の胸腔内圧が-5cmH₂O 、吸気終了時の胸腔内圧が-10cmH₂Oだった場合、次のようになります。
静的コンプライアンスとは、吸気休止時など、ガスの流れがない期間における肺コンプライアンスを表す値です。これは以下の式で計算できます。
どこ
P platは、吸気ホールド操作を用いて、吸気終了時および呼気開始前に測定されます。この操作中は、気流が一時的に（約0.5秒間）停止されるため、気道抵抗の影響が排除されます。P platはPIPを超えることはなく、気道抵抗が上昇していない場合は通常PIPより10 cm H 2 O未満低くなります。
動的コンプライアンスは、能動的な吸気時など、ガスの流れがある期間の肺コンプライアンスを表します。動的コンプライアンスは常に静的肺コンプライアンス以下です。なぜなら、PIP − PEEP は常にP plat − PEEP より大きいからです。動的コンプライアンスは次の式を使用して計算できます。
どこ
気道抵抗、肺コンプライアンス、胸壁コンプライアンスの変化はC dynに影響します。
呼吸生理学におけるコンプライアンスの次元は、物理学に基づく応用におけるコンプライアンスの次元とは一致しない。生理学では、
一方、ニュートン力学では、コンプライアンスは弾性剛性定数kの逆数として定義される。
肺コンプライアンスは容量に類似している。
肺コンプライアンスは呼吸生理学における重要な測定値である。[ 2 ] [ 3 ]
肺サーファクタントは、水の表面張力を低下させることでコンプライアンスを高めます。肺胞の内面は薄い液体の層で覆われています。この液体中の水は表面張力が高く、肺胞を潰す力があります。この液体中にサーファクタントが存在すると、水の表面張力が低下し、肺胞が内側に潰れる可能性が低くなります。肺胞が潰れた場合、それを開くには大きな力が必要となり、コンプライアンスが大幅に低下します。吸気中の任意の圧力における肺容量は、呼気中の任意の圧力における肺容量よりも小さく、これはヒステリシスと呼ばれます。[ 4 ]
肺コンプライアンスの低下は肺が硬くなっていることを示しており、正常な量の空気を取り込むために余分な労力が必要になることを意味します。これは、この場合、肺が線維化し、伸展性を失い、硬くなるために起こります。
肺気腫のようにコンプライアンスの高い肺では、弾性組織が酵素によって損傷を受けます。これらの酵素は、タバコの煙などのさまざまな吸入刺激物に反応して白血球（白血球）によって分泌されます。肺気腫の患者は、弾性反跳が弱いため、肺コンプライアンスが非常に高くなります。彼らは空気を吐き出すのに非常に苦労します。この状態では、肺から空気を出すために余分な労力が必要です。さらに、患者は空気を吸い込むのにも苦労することがよくあります。肺気腫では、弾性反跳と肺胞相互依存性の喪失により、細気管支の閉塞と局所的な無気肺が促進され、閉塞容積が増加し、肺容積が少ないときの膨張がより困難になります。[ 5 ]コンプライアンスは、年齢とともに増加します。
弾性抵抗が増加するか、肺コンプライアンスが低下すると（例えば、腹部膨張、腹水、肺疾患、肥満、肺水腫、緊張性気胸など）、吸気ピーク圧とプラトー圧の両方が上昇します。一方、気道抵抗が増加すると（例えば、気道圧迫、気管支痙攣、粘液栓、管の屈曲、分泌物、異物など）、吸気ピーク圧のみが上昇し（プラトー圧は変化しません）。[ 6 ]
以下のような場合には、コンプライアンスが低下します。
![{\displaystyle [C_{\text{pulmonary}}]={\frac {[\Delta V]}{[\Delta P]}}={\frac {L^{3}}{ML^{-1}T^{-2}}}={\frac {L^{4}T^{2}}{M}},}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9f2b7c9239bb907c6ca7fd84fc2832d32687d676)
![{\displaystyle [C_{\text{physics}}]={\frac {1}{[k]}}={\frac {[\delta x]}{[F]}}={\frac {L}{MLT^{-2}}}={\frac {T^{2}}{M}}.}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e0f14c46bcbd976ac8b72777b0328d651df7ac5b)