胸膜腔内压
胸膜腔内压(Intrapleural Pressure) 是胸膜腔(脏层胸膜与壁层胸膜间的潜在腔隙)内的压力,正常状态下始终低于大气压(负压)。这一独特负压环境是维持肺扩张和呼吸动力的核心机制,其动态变化驱动通气过程。
核心特性与形成机制
1. 负压的起源
| 因素 | 作用机制 |
|---|---|
| 肺弹性回缩力 | 肺组织倾向于向内回缩 → 产生向内的拉力 |
| 胸壁向外扩张力 | 胸廓弹性向外牵拉 → 产生向外的拉力 |
| 两种力的对抗 | 二者共同作用使胸膜腔被“牵张” → 腔内压力低于大气压(形成负压) |
2. 压力值范围
平静呼气末:-3 至 -5 cmH₂O(约 -0.3 至 -0.5 kPa)
平静吸气末:-5 至 -8 cmH₂O(约 -0.5 至 -0.8 kPa)
最大吸气时:可达 -30 cmH₂O(约 -3 kPa)
注:临床常用单位换算:1 cmH₂O ≈ 0.098 kPa
生理功能:负压的四大使命
维持肺扩张
负压抵消肺的弹性回缩 → 防止肺泡塌陷(对抗肺不张)。
驱动肺通气
吸气时负压增大 → 肺泡内压低于大气压 → 空气流入肺内。
促进静脉血与淋巴回流
胸腔负压传导至中心静脉 → 降低中心静脉压 → 促进血液回心(尤其吸气时)。
保持胸腔器官位置稳定
负压使肺紧贴胸壁,防止纵隔摆动。
动态变化与呼吸周期
临床关联:负压异常的病理影响
1. 负压消失(气胸)
| 类型 | 机制 | 胸内压变化 | 后果 |
|---|---|---|---|
| 闭合性气胸 | 胸壁破损→气体单向进入 | 负压→低正压(+2~5 cmH₂O) | 患侧肺部分萎陷 |
| 张力性气胸 | 破口形成活瓣→气体只进不出 | 负压→进行性正压↑ | 纵隔移位、对侧肺受压、休克 |
| 开放性气胸 | 胸壁贯通→气体自由进出 | 负压→大气压(0 cmH₂O) | 纵隔摆动、呼吸衰竭 |
2. 负压过度增强
气道阻塞(如哮喘急性发作):
用力吸气时胸内压急剧↓(可达 -50 cmH₂O)→ 加重呼吸困难,诱发“三凹征”。
3. 负压传导障碍
胸腔积液/积血:液体占据胸膜腔 → 负压减弱 → 肺扩张受限。
测量方法
直接测量
胸膜腔穿刺测压:连接压力传感器(用于气胸诊断或胸腔引流)。
间接评估
食管气囊导管:测量食管压(近似胸内压),用于重症患者呼吸力学监测。
治疗应用:负压的医学调控
胸腔闭式引流
重建负压:引流管连接水封瓶,利用液柱阻隔气体逆流 → 恢复胸内负压。
负压通气(NPV)
铁肺/胸甲式设备:体外周期性制造负压 → 扩张胸廓辅助通气(用于神经肌肉疾病)。
机械通气参数设置
监测平台压(反映胸内压)→ 避免呼吸机相关肺损伤(目标 < 30 cmH₂O)。
与肺泡内压的对比
| 参数 | 胸膜腔内压 | 肺泡内压 |
|---|---|---|
| 位置 | 胸膜腔(肺与胸壁间) | 肺泡腔内 |
| 压力性质 | 始终为负压(平静呼吸) | 吸气负压,呼气正压 |
| 功能 | 维持肺扩张,驱动通气 | 直接推动气体进出气道 |
| 受影响因素 | 呼吸肌收缩、胸廓弹性 | 气道阻力、肺顺应性 |
总结
胸膜腔内压是呼吸系统的“隐形引擎”,其负压特性:
① 维持肺与胸壁的力学耦联;
② 驱动气体进出肺泡;
③ 促进心血管回流。
气胸是负压崩溃的典型急症,需立即干预;而机械通气中的胸内压监测是防止肺损伤的关键。理解这一压力动态,对解读呼吸困难、纵隔移位及循环衰竭的病理机制至关重要。
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