(i) 開胸後の呼吸の生理的変化
1.開放側の肺の萎縮
原因：胸膜陰圧の消失と開口側の肺胞の萎縮。
効果：肺胞の換気・拡散面積の急激な減少（正常な面積の約50％）.肺循環の抵抗増加。 気管内挿管や人工呼吸を行わない場合.開放側の換気・灌流比（V/Q）が不均衡になり.その後低酸素血症や呼吸性アシドーシスを引き起こし.循環機能に影響を及ぼすことがあります。
2.縦隔運動と振動
縦隔移動の原因：開胸側の胸腔が陰圧から陽圧に変化し.縦隔が健側へ押し出される。
吸気相では.①健側の胸腔内負圧が上昇し.縦隔がより健側に押される。 (2) 健常側の肺の圧力が負圧になり.開放側の萎縮した肺は正圧のままとなり.開放側の肺のガスが健常側に流れ.さらに縦隔が健常側に移行する。
呼気相：①肺の健常側の圧力がマイナスからプラスに変化し.肺の中の気体が肺の開放側へ押し出される。 (ii) 健常側の胸腔内の陰圧が低下し.縦隔が開放側へ移動する。
コンセプト：このように呼吸の二相に伴って縦隔が前後に移動することを縦隔移動といいます。 縦隔移動の大きさは.呼吸の力学と肺組織の弾性とコンプライアンスに関連している。 縦隔移動は呼吸困難と低酸素症を引き起こし.大心臓血管の歪みは静脈還流障害を引き起こし.心臓に還る血液量を減少させ.心拍出量を減少させる。 気管内挿管と人工呼吸のコントロールで解消できる。
3.逆流性呼吸と振動性ガス
コンセプト：開胸すると縦隔振動が起こり.肺の中のガスも振動する。 これは逆説呼吸と呼ばれ.吸気時に一部のガスが開放肺から健康な肺に「吸われ」.呼気時に一部のガスが健康な肺から開放肺に「吐き出される」状態です。 これは逆説呼吸と呼ばれ.両肺の間を行き来するガスを「振動ガス」と呼びます。
ガスの流入量は.気道の抵抗や自発呼吸の強さに依存するため.ガス量が増えると低酸素状態や二酸化炭素の蓄積を引き起こす可能性がある。
声帯外呼吸抵抗が開放側気管支呼吸抵抗よりどの程度大きいかが.逆説呼吸の重症度を決定する。
肺胞換気量／灌流量（V/Q）比の異常
問題の重症度は.健常側の肺の機能状態や麻酔時の適切な管理によって決まります。
(ii) 開胸後の循環機能への影響
1.心拍出量の減少
原因：①胸腔内陰圧の低下と右室前負荷の減少による大静脈還流量の減少 ②胸腔内陰圧の低下と右室前負荷の減少による大静脈還流量の減少。 心臓が縦隔と一緒に揺れ.大静脈の入り口が歪み.大静脈の戻りを阻害する。 (iii) 萎縮した肺血管床の抵抗増加.左心還流量の減少.左心室前負荷の減少。 (iv) V/Q比のアンバランス。 呼吸管理が悪く.低酸素や二酸化炭素の蓄積により肺の血流に影響を与える。 (6) 外科手術による心臓および大血管の直接圧迫。
2.心機能・不整脈
原因：①心拍出量と血圧の低下が心筋の血液供給に影響を与える。 (2)低酸素による二酸化炭素の蓄積をもたらす呼吸障害。 (iii) 外科手術.圧迫.緊張による心臓または大血管への直接刺激。
上室性頻拍が多く.重症例では心室性不整脈や心停止もある。
(iii) 開胸後のその他の病態生理的変化
1.開胸後の胸腔内圧や肺内圧の変化.外科手術による肺門等への刺激により.呼吸・循環・内分泌系の機能障害が起こる。
2.体温・体液の大量喪失
(iv) 体勢が呼吸に及ぼす影響
1.胸部手術を受ける患者さんは.ほとんどが側臥位で.腹腔内臓器が横隔膜を胸部に押し込んで約4cm上昇し.各肺の機能的残気量（FRC）を約0.8L減少させることになります。
2.覚醒時は.下胸側の換気量（V）が上胸側より多く.その血流（Q）も重力の影響で上胸側より多いため.両肺のV/Q比に大きな変化はなく.酸素化機能にも大きな変化はないこと。
3.全身麻酔では側臥位患者のFRCがさらに0.4L減少し.強心剤の適用と重力の影響により上肺の換気は良好で血流は不十分.縦隔の位置と下方移動.体重による圧迫と腹腔内圧の上昇により下肺のFRCがさらに減少し.換気は低下.血流は高くなり換気不足.血流過多となります。
4.胸部手術の際.正圧のために胸の上側を開き.手術操作.圧迫などにより上肺が不完全に膨らみ.換気不足になるため.呼吸機能は主に下肺に依存し.低酸素と二酸化炭素の蓄積を避けるために適切な換気方法が必要である。