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(´д`|||)呼吸の話


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(*’ω’*)題名:呼吸の話

呼吸とは外界から体内に酸素を取り入れ、細胞へ運び、細胞がその酸素を消費して代謝を行い、その結果生じた二酸化炭素を体外へ排出する全過程のことである。

細胞が生きていくためには、酸素の取り込みが欠かせない。酸素は組織を流れる毛細血管の血液から供給され、細胞内に拡散し、ミトコンドリアでエネルギー代謝(ATP産生)に利用される。その代謝過程で発生した二酸化炭素は細胞から毛細血管へと拡散し、血液により運び去られる。この血液と細胞の間のガス交換を内呼吸という。

肺では、外気を換気運動により肺胞に取り込む。静脈血により肺に運ばれた二酸化炭素は、肺毛細血管の血液から肺胞気へと拡散する。一方、肺胞気中の酸素は毛細血管へと拡散し、血液により組織に運ばれる。この換気と拡散による、血液と外気とのガス交換を外呼吸という。血中の酸素と二酸化炭素は、体循環系を介して内呼吸(末梢組織)と外呼吸(肺)の間を運搬され、呼吸が成立する。

 

成人では安静時呼気時に肺内に約500mlの酸素があり、1分間に約250mlの酸素を消費するため、常に換気していないと約2分でなくなってしまう。運動などの状況に応じて酸素の必要量は増加する。この必要量に対応して呼吸は無意識に調節されている。これは呼吸中枢の神経細胞群から一定のリズムのある呼吸運動の指令が出されているからである。また、中枢の自律性は神経性および化学性刺激などによって影響を受けている。

呼吸中枢は延髄に存在する。また、吸気中枢は延髄の腹側、呼気中枢は延髄の背側にある。呼吸中枢からの規則正しいインパルスがそれぞれ神経を介して胸郭呼吸筋、横隔膜および腹部呼吸筋などへ伝達され、呼吸運動が起こる。一方、呼吸筋の運動あるいは肺の運動によって起こるインパルスが、逆に求心性に伝達され呼吸中枢を制御している(神経性調節)。

ガス交換による動脈血ガスの変化や酸塩基平衡の状態もそれぞれの受容体を介して呼吸中枢の刺激となる(化学的調節)。


肺伸展受容器

肺伸展の速度と程度を感知する受容器。閾値が高く順応の遅い遅順応受容器と、順応の早い速順応受容器またはイリタント受容器がある。前者は気管支および細気管支の平滑筋層に、後者は気管や気管支の上皮細胞間に分布する。それぞれの求心性線維は迷走神経を介して延髄の孤束核に終わる。

 

化学受容器

内・外頚動脈の分岐部と大動脈弓、および延髄の呼吸中枢の近くには化学受容器がある。化学受容器は血液ガスの変化を感知して、呼吸中枢に働きかけ、換気量を調整している。これを呼吸の化学的調節という。脊髄液や脳組織中のpHを感知し、その変化を呼吸中枢に入力している

内・外頚動脈の分岐部の分岐部にある頚動脈小体と大動脈弓にある大動脈小体を末梢化学受容器という。大動脈小体の役割は少ないと考えられている。頚動脈小体は主としてPao2

(肺胞気における酸素分圧)のセンサーであるが、Paco2(肺胞気における炭酸ガス分圧)やpHによっても修飾を受ける。

延髄の腹部には炭酸ガスに高い感受性を有する領域がある。これを、中枢性化学受容野といい、Pco2(炭酸ガス分圧)のセンサーである。この領域は換気を促進する。

頚動脈小体でPao2を感知し、延髄腹側でPco2(あるいはpH)を感知し、呼吸は化学調節を受ける。脳組織の酸塩基調節は、Paco2の呼吸調節によって行われる。Pco2が60Torrまで低下しても酸素運搬能は十分(Sao2は90%)あり、換気の増加は少ないが、60Torr以下になると、脳の入り口で動脈血の低酸素状態を感知し、早めに反応する。

 

反射

呼吸器の各所には知覚受容器が配置され、その刺激は迷走神経を介し呼吸を調節している。

肺伸展反射(ヘーリング・ブロイエル反射)

肺が過膨張すると、気管支や細気管支の平滑筋にある伸展受容器からの信号が迷走神経有髄線維を介して呼吸ニューロン群を抑制し、呼息への切り替えを促進する。運動時などで一回換気量が大きいときに肺の過膨張を防ぐ。

咳嗽反射

咽頭の太い気道の粘膜に存在する刺激受容器が異物や煙によって刺激されると、迷走神経有髄線維を介して咳を起こさせる。

迷走神経無髄C線維からの反射

気管支のC線維と肺性のC線維とがある。前者は気管支平滑筋の緊張、気道分泌、気道上皮の蛋白透過性に関与している。後者はJ受容器とも呼ばれ、間質の組織間液の増加で刺激され、肺うっ血、肺水腫、間質性肺炎などの際の頻呼吸に関与している。

筋伸展反射

呼吸筋である外肋間筋に豊富に存在する筋紡錘が関与する反射。筋紡錘が伸展されると、肋間神経などを介して反射的に筋収縮を起こす。

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“(-“”-)”参考文献

医療学習レポート.呼吸


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