一、心室壁张力

心室壁张力是指心室壁在心脏收缩和舒张过程中所承受的机械应力，这是一种向外的压力，主要与心腔内的压力、心室壁的厚度及心室半径有关，常用Laplace定律描述：T=(P×r)/(2×h)，其中T为心室壁张力，P为心腔内的压力，r为心腔半径，h为心室壁厚度。

二、肺泡表面张力

肺表面活性物质（Pulmonary surfactant，PS）是由II型肺泡上皮细泡合成和分泌的一种磷脂蛋白混合物，由磷脂（约90%）和蛋白质（约10%）组成。肺表面活性剂中主要的表面张力化学物质是二棕榈酰磷脂酰胆碱（Dipal mitoyl phosphatidylcholine，DPPC）。DPPC分子既有疏水（水不溶性）端，也有亲水（水溶性）端。这种独特的疏水/亲水结构使DPPC分子定位于肺泡气液界面，使亲水端朝向液相，疏水端朝向气相。肺泡气液界面的DPPC分子导致表面张力按其与肺泡表面积的比值成比例下降。当肺泡尺寸减小(呼气)时，DPPC占肺泡表面积的比例增加，从而增加DPPC分子的作用，并导致肺泡表面张力降低。相反，当肺泡尺寸增加(吸入)时，DPPC相对于肺泡表面积的含量减少(因为当肺泡大小变化时表面活性剂分子的数量不变)，从而降低DPPC分子的作用并导致肺泡表面张力增加。

▲A.在正常肺中，由于表面活性剂与肺泡表面的比例较高，因此小肺泡的表面张力较低。B.随着肺泡的增大，由于表面活性剂与肺泡表面的比例降低，其表面张力稳步增加。随着肺泡的增大，表面张力会逐渐增加到在没有肺表面活性剂的情况下自然会达到的值。然而在临床上，表面张力随着肺泡的增大而增加，这一事实并不显著，因为根据拉普拉斯定律（Laplace's law），维持气泡大小所需的扩张压力随着气泡大小的增大而逐渐减小。

▲肺泡Laplace定律的示意模型。理想球形肺泡的内压由Laplace定律定义为ΔP=2γ/r。因此，小半径的肺泡(肺泡1)相对于大半径的肺泡(肺泡2)具有更高的内压。在没有功能性表面活性剂膜的情况下，肺泡1倾向于向肺泡2塌陷，这就允许了肺泡大小的不均匀性。然而，在表面活性剂的存在下，由于水-水-和水-空气相之间均匀产生分子间力，避免了气-液界面的弯曲并避免了肺泡塌陷，表面张力降低。LS是肺表面活性剂。

据估计，平均肺泡的表面张力从5到15达因/厘米(当肺泡非常小)到约50达因/厘米(当肺泡完全扩张时)。由于肺表面活性剂能够降低小肺泡的表面张力，因此实际上消除原本需要用来抵消小肺泡临界闭合压力的高扩张压力。然而，在没有肺表面活性剂的情况下，肺泡表面张力增加到它自然会具有的水平（50达因/厘米），而克服覆盖在小肺泡上的液体膜的反作用力所必需的扩张压力也很高。简而言之，为了抵消肺泡液的反作用力，所需要的扩张压力符合拉普拉斯定律。因此，当小肺泡的扩张压力低于临界闭合压力时，液体分子力将肺泡壁拉在一起。一旦肺泡的液体壁彼此接触，就会形成一个强烈抵抗肺泡再扩张的液体腱，完全肺泡塌陷称为肺不张（atelectasis）。

正常情况下，肺泡Ⅱ型细胞分泌的肺泡表面活性物质（如二棕榈酰卵磷脂）可显著降低肺泡表面张力（至原来的1/7～1/14），从而防止肺泡萎陷（肺不张）和肺水肿，并维持大小肺泡的稳定性。若肺泡表面活性物质不足（如早产儿），肺泡表面张力增高，易导致呼吸窘迫综合征。

三、这两种力的方向相反心室壁张力：把心脏想成一个气球，心室壁张力就像气球壁被里面的气往外撑，方向是从里朝外、一圈圈地绕着球壁，帮助把血“挤”出去。肺泡表面张力：肺泡像极小的肥皂泡，表面张力就像肥皂膜总想把自己缩成最小，力的方向全是朝着泡中心，想把泡“掐”瘪。一个向外推血，一个向内掐泡。

四、机械通气对心室壁张力和肺泡表面张力的影响机械通气对心室壁张力的影响

前负荷降低（静脉回流减少）

-胸腔内压升高→右房压升高→静脉回流量减少→右室充盈下降→右室输出量降低（低血容量时更显著）。

-临床意义：低血容量或休克患者可能因机械通气导致血压骤降，需警惕循环恶化。

后负荷双向影响

-右室后负荷升高：肺泡扩张压迫肺血管→肺动脉压（PAP）升高→右室射血阻力增加→右室张力升高。

-左室后负荷降低：胸腔内压升高→左室跨壁压降低→射血阻力减少→左室张力降低。

-临床意义：

-左心衰患者可能受益（左室后负荷降低→做功减少）；

-右心衰患者可能恶化（右室后负荷升高→张力增加）。

特殊通气模式的影响

-高PEEP：显著减少静脉回流→前负荷骤降（可能需补液或升压药维持循环）。

-自主呼吸模式（如PSV）：胸腔内压波动小，对循环影响较温和。

机械通气对肺泡表面张力的影响

PEEP的关键作用（肺泡复张）

-PEEP维持肺泡开放→减少肺泡萎陷→降低表面张力。

-最佳PEEP：平衡肺泡复张（降低张力）与过度膨胀（升高张力），避免极端状态。

潮气量与平台压的影响

-小潮气量（6～8 mL/kg）：减少肺泡过度牵张→避免表面张力不均。

-高平台压（>30 cmH₂O）：肺泡过度膨胀→表面活性物质失活→表面张力升高→增加气压伤风险。

特殊通气策略的调控

-肺复张手法（RM）：短暂高压复张萎陷肺泡→改善表面张力分布。

-高频振荡通气（HFOV）：极小潮气量+恒定平均气道压→减少周期性张缩导致的张力波动。

五、小结

机械通气通过改变胸腔内压和肺泡力学，同时影响“向外撑”的心室张力与“向内缩”的肺泡张力，临床需个体化调整以平衡氧合与循环稳定。