QP59A064　生理学

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

確認問題（その場で確認・記録には残りません）

この図の解説

赤血球に含まれる色素タンパク質ヘモグロビンの構造を、左のリボン模型と右のヘムの化学構造で示した図です。左側ではα鎖2本とβ鎖2本が組み合わさった四量体構造が描かれ、各サブユニットの中央にヘムとその中心のFe²⁺（2価の鉄）が示されています。右の『ヘムの分子構造』では、4つのNに囲まれた中央にFeが配位し、周囲にCH₃・ビニル基（CH₂）・COOHなどが付いた環状構造が読み取れます。ヘムの鉄原子に酸素が結合する点に注目してください。

学習の要点

• 覚え方: ヘモグロビン＝グロビン（ポリペプチド鎖）＋ヘム（鉄を含む色素）。血液を赤く見せる血色素。
• 構成を数で覚える: α鎖2本＋β鎖2本＝4本の四量体。ヘムも4個で、酸素を最大4分子結合できる。
• 関連知識: 酸素が結合するのはグロビン鎖ではなくヘム中央のFe²⁺（2価鉄）。肺で酸素を受け取り全身へ運搬する。
• よくある間違い: 鉄は2価（Fe²⁺）の状態で酸素を結合する。3価鉄になったメトヘモグロビンは酸素を運べない。
• 臨床応用: ヘモグロビンや鉄が不足すると貧血。図の構造は鉄欠乏性貧血の理解の土台になる。

確認問題（その場で確認・記録には残りません）