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理由で解く 看護師国試
Q112A027 人体の構造と機能
過換気（過換気症候群）ではCO2が過剰に排出されPaCO2が低下し、呼吸性アルカローシスとなる。
興奮による頻呼吸（過換気）では肺胞換気量が過剰となり、二酸化炭素〈CO2〉が過度に排出される。その結果PaCO2が低下し、血中の炭酸〈H2CO3〉が減少してpHが上昇する呼吸性アルカローシスとなる。低CO2による脳血管収縮でめまい・失神、テタニー・手指のしびれなどを生じる。したがって「アルカローシスである」が正しい。
🔗 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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テタニー▶ この図の説明を読む
この図の解説
写真で注目すべきは手指の形である。母指が手掌側へ引き込まれ、指が付け根で強く屈曲した独特の肢位を示す。これを助産婦様手（産科医の手）といい、四肢遠位筋に強い拘縮が起こった状態を表す。この徴候の背景は上皮小体（副甲状腺）機能低下症による低カルシウム血症である。上皮小体から出るパラソルモンは骨からカルシウムを動員して血中カルシウム濃度を高めるので、その低下は血中カルシウムを下げる。図下の吹き出しが仕組みを示す。血中Ca²⁺が低下するとNa⁺チャネルの開口率が上がり、静止膜電位からわずかに脱分極するだけで閾値に達して活動電位が発生する。その結果、末梢神経の興奮性が過度に高まり、筋が過剰に収縮してテタニーとなる。
学習の要点
- テタニーは四肢遠位筋の強い拘縮で、手指が屈曲した助産婦様手を呈する。原因は上皮小体機能低下症による低カルシウム血症である。
- 覚え方のコツ: 「カルシウムが減ると神経が暴れる」。Ca²⁺低下→Na⁺チャネルが開きやすく→少しの脱分極で発火→筋が勝手に収縮、と一直線でつなぐ。
- 関連知識: 上皮小体のパラソルモンは骨からカルシウムを動員し血中カルシウム濃度を上げる。その分泌不足が低カルシウム血症とテタニーを招く。
- よくある間違い: テタニーは低カルシウム血症だけでなくアルカローシスでも起こる。アルカローシスではアルブミンが水素イオンを放出し代わりにカルシウムイオンと結合するため、遊離カルシウムが減ってテタニーを誘発する。
- 臨床応用: 甲状腺手術で背面の上皮小体を損傷すると術後にテタニーが出うる。手指の屈曲拘縮や口周囲のしびれは低カルシウムのサインとして注目する。
比較表
| 経路 | 血中の変化 | 遊離Ca²⁺への影響 | 結果 |
|---|---|---|---|
| 上皮小体機能低下 | パラソルモン不足で低カルシウム血症 | 総カルシウムが低下 | 神経興奮性亢進→テタニー |
| アルカローシス | アルブミンが水素イオンを放出しCa²⁺と結合 | 遊離Ca²⁺が減少 | 神経興奮性亢進→テタニー |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
答えを見る
- 過換気症候群＝PaCO2低下→呼吸性アルカローシス
- 低CO2で脳血管収縮→めまい・失神・テタニー
- SaO2は100%を超えない
| 病態 | 一次変化 | 代表的原因 |
|---|---|---|
| 呼吸性アルカローシス | PaCO2低下 | 過換気症候群 |
| 呼吸性アシドーシス | PaCO2上昇 | 換気不全（COPDなど） |
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