株式会社 中外医学社

集中治療に携わる医療者が日々の臨床において感じた大小様々な疑問を解決しようとするとき，大いにその助けとなるのが大学受験レベルの数学・化学・物理の知識です．本書では，気道抵抗と肺コンプライアンス，Stewart approach，流体力学など，集中治療の臨床に潜む現象の本質について高校生レベルの知識+αを駆使して明解に解説します．

はじめに

　本書は、集中治療の分野に携わっている医療者の皆さんに向けて、普段なんとなく理解しているつもりになって臨床で実践していることがら（学習当初はきっともやもやしたはず）について、本質的に理解することを手助けできればという願いを込めてまとめた一冊です。
　集中治療領域に足を踏み入れたばかりの皆さんは、日常臨床において様々な疑問を感じておられると思いますが、その疑問は解決できているでしょうか？　指導医の立場の皆さんは、自分がかつてそうであったように、後輩たちが日常臨床で感じる率直な疑問にどこまで答えられているでしょうか？　私も10年前に小児科から集中治療領域へと足を踏み入れたとき、それまで知らなかった世界に放り込まれ、様々な疑問を抱きました。多くの質問をし、多くの講義を受けました。でも、ますますわからなくなることもありました。そんな中、理解を助けてくれたのは、数学、化学、物理の力でした。
　かつて、大学受験のときに理系を選択した皆さん、数学、化学、物理は得意だったでしょうか？　もうそんなものは忘れてしまったでしょうか？　もう一度思い出してみませんか？　本書で紹介している通り、高校で学習した内容＋αで、臨床に潜んでいる現象の本質を理解することができるようになります。
　本書の内容は、国立成育医療研究センター集中治療科で研修を積んでくれたフェローたちを相手に講義を行う中でブラッシュアップしてきた内容です。当初の拙い内容の頃から付き合ってくれたフェローたちに感謝します。また、本書の構想段階で内容の吟味にご協力いただいた、東京大学医学部附属病院小児科助教 林健一郎先生に感謝申し上げます。
　本書の各章はそれぞれ独立した内容なので、興味のある内容からどの順序で読んでいただいてもかまいません。さあ、それでは一緒にマニアックな世界の扉を開けましょう。

2021年10月
国立成育医療研究センター手術集中治療部集中治療科
壷井伯彦

目　次

第1章　気道抵抗と肺コンプライアンス

　1-1　チューブ・バルーンモデル
　　　　　Column 1　イルカの気道
　1-2　呼吸時定数
　　　　　Column 2　ヒマラヤを越える鳥
　1-3　EtCO2波形
　　　　　Column 3　インドゾウの体表面積
　1-4　呼吸器設定の考え方
　　　　　Column 4　サメの血漿浸透圧
　1-5　胸郭コンプライアンス
　　　　　Column 5　カエルの呼吸
　1-6　呼吸器にかかる圧

第2章　Stewart approach

　2-1　H-H式の不思議
　　　　　Column 6　白いカラス
　2-2　Stewart approach原法
　　　　　Column 7　クジラの息止め
　2-3　改変されたStewart approach
　　　　　Column 8　フィボナッチ数列
　2-4　近未来のpH予想

第3章　流体力学入門

　3-1　ベルヌーイの定理
　3-2　簡易ベルヌーイの式
　　　　　Column 9　キリンのワンダーネット
　3-3　呼吸への流体力学の応用
　　　　　Column 10　波動散乱の逆問題
　3-4　気管軟化症
　3-5　クループ症候群
　　　　　Column 11　酸素需給の回転寿司モデル
　3-6　COPD
　3-7　声帯振動のメカニズム

　索引