폐 컴플라이언스(순응도)의 정의
폐 컴플라이언스(lung compliance)는
일정한 압력 변화에 대해
폐의 부피가 얼마나 쉽게 변하는지를 나타내는 지표이다. 단위는 보통 mL/cmH₂O로 표현하며, 수식으로는
ΔV/ΔP, 즉 부피 변화량을 압력 변화량으로 나눈 값이다. 같은 압력 변화에도 폐가 크게 부풀어 오르면 컴플라이언스가 높은 것이고, 압력을 많이 줘도 부피가 조금밖에 늘지 않으면 컴플라이언스가 낮은 것이다.
폐 컴플라이언스는 폐 실질(parenchyma)의 탄성 섬유와 폐포 표면장력을 낮추는 폐 계면활성제(pulmonary surfactant)에 의해 결정된다. 폐가 유연하고 잘 늘어날수록 컴플라이언스 값은 높아진다. 반대로 폐가 뻣뻣해지면(stiffness 증가) 같은 압력으로는 부피를 충분히 늘릴 수 없으므로 컴플라이언스가 감소한다.
핵심! 컴플라이언스는 ‘압력-부피 관계’의 기울기로 이해해야 한다. 압력 변화에 대한 부피 반응을 보는 것이지, 가스 확산이나 혈류 비율, 헤모글로빈 결합력, 공기 흐름 속도를 보는 지표가 아니다.
임상적 의미와 병태생리
특발성 폐섬유증(idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)은
폐 컴플라이언스의 점진적 소실이 특징인 대표적 질환이다
[1]. 폐 간질에 콜라겐이 과도하게 침착되면서 폐 실질이 딱딱해지고, 같은 압력으로 폐를 부풀리기 어려워진다. 이로 인해
탄성 호흡일(elastic work of breathing)이 증가하고, 환자는 얕고 빠른 호흡(shallow and rapid breathing)으로 환기 전략을 바꾸게 된다. 컴플라이언스가 낮아지면 정상적인 일회호흡량(tidal volume, VT)을 유지하기 위해 더 큰 흉막강 내압 변화가 필요하므로 호흡근의 부담이 커진다.
비만 환자에서도 호흡 생리가 변화한다. 비만은
호흡 컴플라이언스의 감소(diminished respiratory compliance)와 관련된다
[2]. 복부 지방과 흉벽 지방이 횡격막과 흉곽의 움직임을 제한하고, 기능적 잔기용량(functional residual capacity, FRC)과 호기예비용적(expiratory reserve volume, ERV)을 감소시킨다. 이는 폐 자체의 탄성 변화라기보다 흉벽과 복부에 의한 외적 제한이지만, 전체 호흡계 컴플라이언스(total respiratory compliance)를 낮추는 결과를 만든다. 특히 누운 자세(supine position)에서 폐용적 감소와 말초 기도 폐쇄가 심해져 환기-관류 불균형과 저산소혈증이 나타날 수 있다.
컴플라이언스를 결정하는 구성 요소
폐의 기계적 거동은 단순히 탄성(elasticity)만으로 설명되지 않는다.
폐 계면활성제(pulmonary surfactant)는 폐포 안쪽 표면장력을 낮춰 폐포가 작은 용적에서도 쉽게 펴질 수 있도록 돕고, 호기 시 폐포 허탈을 방지한다
[3]. 계면활성제가 부족하면 표면장력이 커져 폐포를 펼치는 데 더 큰 압력이 필요하므로 컴플라이언스가 감소한다. 신생아 호흡곤란증후군(neonatal respiratory distress syndrome)이 대표적이다.
또한
폐 실질의 점탄성(viscoelasticity)도 컴플라이언스에 영향을 준다
[3]. 점탄성이란 탄성(elastic)과 점성(viscous) 성질을 함께 가진 성질로, 폐 조직은 압력을 가하면 즉시 늘어나지만 시간에 따라 추가로 늘어나는 stress relaxation 현상을 보인다. 질환이 있으면 점탄성 특성이 변하여 폐의 기계적 기능이 달라질 수 있다.
보기별 오답 분석
| 보기 | 설명 | 해당 지표 |
|---|
| 1 | 폐포 내 산소와 이산화탄소가 분압 차이에 따라 확산되는 정도 | 폐 확산능(DLCO) |
| 2 | 단위시간당 환기량과 폐혈류량의 비율 | 환기-관류 비(V/Q ratio) |
| 3 | 헤모글로빈과 산소의 결합 강도 | 산소-헤모글로빈 해리곡선, 산소 친화도 |
| 4 | 일정 압력 변화에 대한 폐 부피 변화의 용이성 | 폐 컴플라이언스(정답) |
| 5 | 일정 부피 변화에 대한 기도 내 공기 흐름 속도 | 기도저항(airway resistance) |
혼동 주의! 컴플라이언스와 기도저항(airway resistance)은 모두 호흡역학(respiratory mechanics)을 구성하지만 완전히 다른 개념이다. 컴플라이언스는
폐 실질과 흉벽의 탄성에 관한 것이고, 기도저항은
기도를 통과하는 공기 흐름에 대한 저항에 관한 것이다. 기도저항은 Poiseuille 법칙에 따라 기도 반경의 4제곱에 반비례하며, 주로 기관지 수축이나 분비물, 기도 폐쇄 시 증가한다. 컴플라이언스는 기도 직경보다 폐 실질의 섬유화, 계면활성제 부족, 흉벽 제한 등에 의해 변화한다.
병원전 처치와의 연결
응급구조사가 인공호흡기나 백밸브마스크(bag-valve-mask, BVM)로 양압환기를 제공할 때, 환자의 폐 컴플라이언스가 낮은 경우 같은 일회호흡량을 전달하기 위해 더 높은 기도압이 필요하다. 폐섬유증, 중증 폐렴, 급성호흡곤란증후군(ARDS), 비만 환자에서는 컴플라이언스가 감소하므로
높은 환기압이 요구될 수 있고, 이는
압력손상(barotrauma)의 위험을 높인다. 반대로 폐기종(emphysema)처럼 탄성 섬유가 파괴된 경우 컴플라이언스는 증가하지만, 기도 지지 구조가 소실되어 호기 시 기도 허탈이 일어나기 쉬운 상태가 된다.
컴플라이언스가 높다고 항상 좋은 것은 아니다. 폐기종에서는 탄성 반동(elastic recoil)이 약해져 호기 흐름이 제한되고 공기 갇힘(air trapping)이 발생한다. 따라서 컴플라이언스는 ‘적정 범위’가 중요하며, 단순히 높고 낮음이 아니라 폐의 구조적·기능적 상태를 반영하는 지표로 해석해야 한다.
핵심! 컴플라이언스는 정적(static) 컴플라이언스와 동적(dynamic) 컴플라이언스로 나눌 수 있다. 정적 컴플라이언스는 공기 흐름이 없는 상태에서 압력-부피 관계를 측정한 것으로 폐 실질의 탄성만 반영한다. 동적 컴플라이언스는 호흡 중 공기 흐름이 있는 상태에서 측정하므로 기도저항의 영향을 일부 포함한다. 국시에서는 ‘압력 변화에 대한 부피 변화’라는 기본 정의와, 섬유화·비만·계면활성제 부족 시 컴플라이언스가 감소한다는 임상 연관성을 함께 묻는 경향이 있다
[1][2][3].
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
Tidal Volume in Idiopathic Pulmonary Fibrosis: Restriction Severity and Prognostic Information beyond Forced Vital Capacity.일반논문Krauss E, Tello S, Spreuer TK, Wendlandt K, Tunay A, Mahavadi P, Vancheri C, Molina MM, Crestani B, Günther A. (2026) · DOI: 10.1159/000553631
- [2]
Altered respiratory physiology in obesity.일반논문Parameswaran K, Todd DC, Soth M (2006) · DOI: 10.1155/2006/834786
- [3]
Uncoupling the effects of pulmonary surfactant and tissue viscoelasticity using an image-based biophysical lung model.일반논문Neelakantan S, Mendiola EA, Myers KJ, Rizi R, Smith BJ, Avazmohammadi R. (2026) · DOI: 10.1016/j.compbiomed.2026.111855