呼吸器の解剖生理


◆呼吸とは?

呼吸とは酸素と二酸化炭素の出し入れ(ガス交換)のことです。

呼吸には肺(肺胞)で行われる外呼吸(肺呼吸)と組織細胞

で行われる内呼吸(組織呼吸)があります。

一般的によばれている呼吸は外呼吸のことをさすしていること

が多いと思います。

 

◆呼吸器とは?

呼吸器とは外呼吸する為の器官のことです。

呼吸器を構成する主な器官には気道(鼻腔又は口腔、咽頭

喉頭、気管、気管支)肺胞、胸郭があります。

 

◆呼吸器の役割

吸息(息を吸う)と呼息(息をはく)によって、肺でのガス

交換を可能にしています。

吸息により鼻腔又は口腔から取り入れた空気は咽頭、喉頭

気管、気管支、細気管支を通って肺胞にまで達します。

肺胞内の空気と肺胞を取り囲んでいる毛細血管との間でガス

交換が行われます。

肺胞内の酸素が血液中に拡散し赤血球に含まれるヘモグロビン

と結合します。

反対に血液中の二酸化炭素は肺胞内へ拡散します。

酸素を多く含んだ血液(動脈血)は、肺静脈を経て心臓

(左心室)に戻り、大動脈を通って全身に送り出されることになります。

一方、肺胞内へ放出された二酸化炭素は、呼息により呼気と

なって体外へ排出されます。

吸息と呼息を呼吸運動といいます。

 

◆呼吸運度について

胸郭や横隔膜の運動により吸息と呼息を可能にしています。

胸腔内を拡げると陰圧になり空気は自然に肺に入ります(吸息)

反対に胸腔内が小さくなると陽圧になり、肺内の空気が気道

を通って体外へ排出されます(呼息)。

横隔膜や肋間筋などの呼吸筋の収縮や弛緩のことを呼吸運動といいます。

正常な自然呼吸の場合は、吸息時は横隔膜や呼吸筋が収縮し

胸腔内が拡がります。同時に肺も膨らみます。

膨らむ時には陰圧になる為、外気が自然に気道内に流れ込みます。

膨らんだ肺はもとに戻ろうとする性質があります。

ある程度の量を吸ったら今度は肺は縮み、呼息に移行します。

縮むことで肺胞内でガス交換された二酸化炭素を多く含んだ

空気が気道を通って体外へ排出されます。

呼息時は陽圧になります。

呼息時には横隔膜や呼吸筋は緩みます。

横隔膜や呼吸筋などの運動で肺での換気(外呼吸・肺呼吸)

を可能にしています。

 

 

◆気道とは?

気道とは、空気の通り道のことです。

空気は以下の部分を通って肺に

達し、酸素が血液中に入っていきます。

 

鼻(又は口)

 ↓

咽頭(外から見える喉の部分)

 ↓

喉頭(咽頭の奥から気管のあいだ

   声帯があるところ)

異物が気管内に誤って入り込むのを防いでいます。

 

気管(喉頭から左右の肺に分岐するまでの部分)

前にある方が気管で後ろにある方が食道になります。

 ↓

左右の気管支

右肺へは約25度の角度・左肺

へは約45度の角度で気管が左右に分岐しています。

右気管支は左よりも太い。

誤って物が気管に入る際は、

解剖学的に右肺の方へ入りやすいといわれています。

 ↓

細気管支(次々に分岐)

 ↓

肺胞

最終的にここでガス交換が行われます。

酸素が血中に送り込まれ二酸化

炭素が肺胞内へ移動(正確には拡散)します。

 

 

◆肺胞でのガス交換について(外呼吸・肺呼吸)

肺胞は毛細血管で取り囲まれています。

肺胞内に達した空気中の酸素は

肺胞の膜を通って毛細血管内に取り込まれます。

血液中の二酸化炭素を肺胞内へ

放出し血液中の赤血球と酸素が

結合することになります。

 

酸素と二酸化炭素の出し入れをガス交換と呼びます。

ガス交換を可能にしている要素

が酸素と二酸化炭素の分圧になります。

肺胞内の酸素分圧が高いと、

酸素分圧の低い方へ自然に拡散してゆきます。

血液中の二酸化炭素分圧が高い

と二酸化炭素分圧の低い肺胞内

の方へ拡散してゆきます。

ここで静脈血から酸素を多く

含む動脈血に変わります。

血中に取り込まれた酸素は、

肺静脈(動脈血)を経て心臓に

戻り、大動脈を通って全身に

送り出されることになります。

一方、肺胞内へ放出された

二酸化炭素は呼気となって体外へ排出されます。

 

 

◆末梢組織でのガス交換(内呼吸・組織呼吸)

全身に送り出された血液中の

酸素は、各組織の細胞にまで運ばれます。

ここで再びガス交換されることになります。

各組織の細胞と毛細血管間でガス交換がなされます。

 

動脈から分かれた毛細血管内の

酸素が組織液中へ移動し細胞内へ取り込まれます。

反対に細胞内の二酸化炭素は

組織液中に放出され毛細血管内へ取り込まれます。

ここで動脈血から静脈血へ変わります。

ガス交換と同時に各栄養素の補給

と老廃物の放出なども行われます。

 


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◇参考文献

書籍

「医学大辞典」

「家庭医学大百科」

「広辞苑」

 

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ウィキペディア

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