コンプライアンスとエラスタンス

コンプライアンスは「C = ΔV/ΔP」で、圧変化に対して容量がどれだけ変わるかを示す。エラスタンスは「E = ΔP/ΔV」で変形へ抵抗する硬さを表し、同じ作動点・同じ線形化範囲ではEはCの逆数に相当する。

柔らかい袋は少し圧を加えるだけで大きく膨らむためコンプライアンスが高い。硬い袋は大きな圧が必要でエラスタンスが高い。肺、血管、心室、膀胱などに共通する見方である。

圧–容量曲線の傾きがコンプライアンスであり、曲線が非線形なら値は測定範囲によって変わる。肺では肺実質の弾性と表面張力、胸壁の力学が関与する。動脈では弾性線維や平滑筋が脈圧の緩衝を担い、心室では拡張期コンプライアンスが充満圧と容量の関係を決める。エラスタンスは収縮期心室機能の解析にも用いられる。

同じ左室拡張末期容量でも、心室コンプライアンスが低いと拡張末期圧は高くなる。肺線維化では肺コンプライアンスが低下し、同じ換気量を得るため大きな圧が必要になる。

コンプライアンスは単なる大きさではなく曲線の傾きであり、容量依存性やヒステリシスがある。弾性率という材料定数、収縮性、伸展性を無条件に同義語として扱わない。