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理由で解く 柔道整復師
QJ26A066 生理学
酸素分圧が最も高いのは吸気（大気）である。酸素は分圧の高いほうから低いほうへ拡散していくので、吸気→肺胞気→動脈血→組織と、通り道の順に下がっていく。
大気の酸素濃度は約21％なので、1気圧（760mmHg）では酸素分圧は約160mmHgになる。吸い込まれた空気は気道で体温まで温められ水蒸気で飽和されるため、水蒸気分圧47mmHgを差し引いて肺胞に届くころには約150mmHg相当になる。肺胞では酸素が絶えず血液へ移り、代わりに二酸化炭素が出てくるので肺胞気の酸素分圧は約100mmHgまで下がる。動脈血は肺胞気とほぼ平衡になるが、気管支静脈血などの生理的シャントが少し混ざるため肺胞気よりわずかに低い約95〜100mmHgである。一方、呼気は肺胞気に加えて、ガス交換に関与していない解剖学的死腔（気道）に残っていた吸気がそのまま混ざって出てくるため、肺胞気より高く約120mmHg程度になる。したがって順位は吸気＞呼気＞肺胞気≧動脈血となり、最も高いのは吸気である。
🔗 関連図（かずひろ解剖学 図解ライブラリ）
肺胞におけるガス交換▶ この図の説明を読む
この図の解説
右側の拡大図に注目する。気管支の先端でブドウの房のように膨らむ袋が肺胞で、その表面を毛細血管の網が密におおっている。青く描かれた肺動脈が二酸化炭素の多い静脈血を運び込み、肺胞をめぐったあと赤い肺静脈となって出ていく流れを、矢印で追ってほしい。下の四角い拡大図が要点で、肺胞腔と毛細血管を隔てるごく薄い壁を通して、酸素は血液へ、二酸化炭素は肺胞側へと逆向きに移動する。この壁が血液空気関門である。肺胞の壁をつくる呼吸上皮(単層扁平上皮)と基底膜、そして毛細血管の内皮細胞の3層からなり、厚さは合わせて約0.5µmしかない。薄いからこそガスが素早く拡散できる。左図はこの肺胞が体のどこにあるかを示し、鼻腔から気管・気管支をへて到達する空気の終着点であることを確認できる。
学習の要点
- 血液空気関門は「呼吸上皮(単層扁平上皮)+基底膜+毛細血管内皮細胞」の3層で、厚さ約0.5µm。
- 覚え方のコツ: 関門の3層は空気側から「上皮→膜→内皮」の順。数字は直径0.1〜0.2mm、3〜5億個、表面積120m²(テニスコート)をセットで暗記。
- 関連知識: 肺動脈は静脈血、肺静脈は動脈血を運ぶ。ガス交換後の動脈血は肺静脈から左心房へ入り、全身へ送り出される(心臓・血管系とつながる知識)。
- よくある間違い: 血液空気関門に平滑筋や軟骨は含まれない。含まれるのは上皮・基底膜・内皮の3層だけ。
- 臨床応用: 肺水腫や間質性肺炎ではこの関門が厚くなり、拡散が妨げられて低酸素血症を招く。
比較表
| 項目 | 数値・内容 |
|---|---|
| 肺胞の直径 | 約100〜200µm(0.1〜0.2mm) |
| 肺胞の数 | 両肺で約3〜5億個 |
| 総表面積 | 約120m²(テニスコートの広さ) |
| 血液空気関門の構成 | 呼吸上皮・基底膜・毛細血管内皮細胞 |
| 関門の厚さ | 約0.5µm |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
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- 酸素分圧の順は 吸気（約160）＞呼気（約120）＞肺胞気（約100）≧動脈血（約95〜100）＞静脈血（約40）mmHg。
- ガスは分圧の高いほうから低いほうへ拡散する。だから体内に入るほど酸素分圧は下がる。
- 呼気が肺胞気より高いのは、解剖学的死腔に残った吸気（ガス交換していない空気）が混ざるため。
- 二酸化炭素分圧は逆の並びで、肺胞気・動脈血が約40mmHg、静脈血が約46mmHg、吸気はほぼ0。
- 肺胞気と動脈血のわずかな差はA-aDO₂と呼ばれ、生理的シャントによるもの。
| 部位 | 酸素分圧（mmHg） | 二酸化炭素分圧（mmHg） | 理由 |
|---|---|---|---|
| 吸気（大気） | 約160（加湿後約150） | ほぼ0 | 大気の酸素濃度約21％ |
| 呼気 | 約120 | 約28〜32 | 肺胞気＋死腔の未交換気の混合 |
| 肺胞気 | 約100 | 約40 | 酸素が血液へ移り二酸化炭素が加わる |
| 動脈血 | 約95〜100 | 約40 | 肺胞気とほぼ平衡（生理的シャントの分だけ低い） |
| 静脈血 | 約40 | 約46 | 組織で酸素を渡し二酸化炭素を受け取る |
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