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理由で解く 生理学
Q0231 呼吸
出典：鍼灸 第13回(2005) 問題38
問題
呼吸について誤っている記述はどれか。
選択肢
1
ヘモグロビンと酸素の結合能は炭酸ガス分圧が低い程高まる。
2
胸腔内圧は陰圧である。
3
肺胞の酸素分圧は動脈血の酸素分圧より低い。
4
腹式呼吸の吸気時に横隔膜は収縮する。
解答
正解3（肺胞の酸素分圧は動脈血の酸素分圧より低い。）
解説
✗ 1. 正しい
ヘモグロビンと酸素の結合能は炭酸ガス分圧が低い程高まる。
CO₂分圧が低い環境ではヘモグロビンのO₂結合能（親和性）が高まる。→ 酸素解離曲線が示すように、CO₂分圧が増加するとO₂結合能は減少する。→ 肺ではCO₂分圧が低いためHbはO₂と結合しやすく、組織ではCO₂分圧が高いためHbからO₂が遊離しやすい。
✗ 2. 正しい
胸腔内圧は陰圧である。
胸腔内圧は常に大気圧より低い陰圧に保たれている。→ この陰圧により、肺は弾性線維の収縮力に逆らって引き延ばされた状態を維持できる。→ 吸息時にはさらに陰圧が増大して肺が拡張する。
✓ 3. 誤り
肺胞の酸素分圧は動脈血の酸素分圧より低い。
肺胞のO₂分圧（約100mmHg）は動脈血のO₂分圧（約95mmHg）より「高い」。→ O₂は分圧差により肺胞気から血液へ拡散するため、供給元の肺胞の方が高い分圧でなければガス交換が成立しない。→ 「低い」という記述は逆である。
✗ 4. 正しい
腹式呼吸の吸気時に横隔膜は収縮する。
腹式呼吸（横隔膜呼吸）の吸気時には横隔膜が収縮して下降し、胸腔が拡大する。→ 安静時には主として横隔膜呼吸が関与する。
🔗 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）
血液空気関門を構成するものはどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
肺胞の壁をつくる呼吸上皮と( )、そして毛細血管の内皮細胞を通してガス交換が行われる。空欄に入る語を答えよ。
答えを見る
答え: 基底膜
肺胞のガス交換を担う呼吸上皮は、単層扁平上皮である。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
肺胞に関する記述で正しいのはどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
肺胞でガス交換を終え、酸素をたっぷり含んだ動脈血が肺静脈を通って還る先はどちらか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
血液空気関門の厚さとして最も近いものはどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
※ 確認問題はその場の理解確認用で、復習スケジュール(FSRS)には記録されません。
ポイント
- 肺胞O₂分圧（約100mmHg）> 動脈血O₂分圧（約95mmHg）。O₂は高分圧から低分圧へ拡散するため、肺胞の方が必ず高い。
- 覚え方のコツ: ガス分圧は「供給元が高い」と覚える。O₂は肺胞→血液なので肺胞が高く、CO₂は静脈血→肺胞なので静脈血が高い。
- 関連知識: 気胸が生じると胸腔内圧が大気圧に近づき、肺は弾性により虚脱する。
- よくある間違い: 「肺胞と動脈血のO₂分圧はほぼ同じだから肺胞の方が低いかもしれない」と考えてしまうこと。拡散の原理上、肺胞の方が必ず高い。
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