呼吸

呼吸

呼吸器の流れ

鼻腔 ↓ 咽頭 ↓ 喉頭 ↓ 気管 ↓ 気管支（2本） ↓ 細気管支 ↓ 肺胞

構造

肺胞	・空気と血液間でガス交換（拡散）を行う ・約3億個存在
肺	肺門	気管支や血管などが出入りしている所
	肺胸膜（臓側胸膜）	肺を覆う膜
	側壁胸膜	肺胸膜が肺門で折り返して構成
	胸膜腔	肺胸膜と側壁胸膜の隙間
	・周りの筋肉、骨により肺をふくらませる

換気

腹式呼吸	・横隔膜の収縮・弛緩 ・吸息時：収縮 ・呼息時：弛緩
胸式呼吸	・胸郭の運動（主に外肋間筋）による呼吸 ・吸息時：胸郭拡大（外肋間筋の収縮） ・呼息時：胸郭縮小（外肋間筋の弛緩）

呼吸筋の働き

安静時吸息	横隔膜、外肋間筋の収縮
安静時呼息	横隔膜、外肋間筋の弛緩
努力性吸息	横隔膜、外肋間筋、斜角筋、胸鎖乳突筋、大胸筋などの収縮
努力性呼息	内肋間筋、腹筋群の収縮

内圧

肺胞内圧	・吸息時：陰圧 ・呼息時：陽圧
胸膜腔内圧	・常に陰圧

・空気の流れ：陽圧から陰圧へ

換気量

1回換気量	・1回の安静時呼吸で出入りする空気量	450ml
予備吸気量	・安静時吸息のあとに更に吸い込める空気量
予備呼気量	・安静時呼息のあとに更に吐ける空気量
残気量	・最大限に息を吐き終わったあとに肺に残っている空気量	1200ml
機能的残気量	・安静時呼吸のあとに肺に残っている空気量 ・残気量　+　予備呼気量
肺活量	・最大限息を吸い込んだあとに肺から出せる空気量 ・予備吸気量　+　1回換気量　+　予備呼気量 ※閉塞性換気障害：肺活量は正常、1秒率は減少 ※高速性換気障害：肺活量は減少、1秒率は正常
死腔量	・肺胞以外の気管などに入ってる空気量	150ml
肺胞換気量	・1回換気量　-　死腔量

コンプライアンス（肺の膨らみやすさ）

コンプライアンスが大きい	・肺が膨らみやすい
コンプライアンスが小さい	・肺が膨らみにくい
肺を潰す力	・肺胞の弾性繊維、表面張力
コンプライアンスに影響を与える因子	コンプライアンス増加	・気道抵抗の減少 ・表面活性剤分泌による表面張力の減少
	コンプライアンス減少	・気道抵抗の増加（鼻づまり等） ・表面張力の増加

ガス交換

・肺胞と毛細血管でのやりとり ・拡散（受動輸送）

ガス分圧

（mmhg）	酸素分圧 （PO2）	二酸化炭素分圧 (PCO2）
吸気	150	0.2
肺胞	100	40
動脈血	97	40
静脈血	40	46
呼気	120	30

・酸素分圧1位：吸気　2位：呼気

・二酸化炭素分圧1位：静脈血

酸素解離曲線（酸素とヘモグロビンの結合度）

酸素分圧	酸素分圧が高い	・酸素が多いのでヘモグロビンと結合しやすい
	酸素分圧が低い	・酸素が少ないのでヘモグロビンと結合しにくい
pH	pHが高い	・アルカローシスになると酸素と結合しやすい
	pHが低い	・アシドーシスになると酸素と結合しにくい ・ボーア効果
温度	温度が高い	・酸素と結合しにくい
	温度が低い	・酸素と結合しやすい
DPG	DPG が多い	・酸素と結合しにくい
	DPG が少ない	・酸素と結合しやすい
二酸化炭素分圧	二酸化炭素分圧が高い	・酸素と結合しにくい
	二酸化炭素分圧が低い	・酸素と結合しやすい

※DPG：ヘモグロビンから酸素を解離させやすくする物質、運動時に増加

酸素解離曲線の移動

右下方へ移動する因子	・pH　↓ ・温度　↑ ・DPG　↑ ・二酸化炭素分圧　↑
左上方へ移動する因子	・pH　↑ ・温度　↓ ・DPG　↓ ・二酸化炭素分圧　↓

二酸化炭素の運搬

・重炭酸イオンの形（６７％） ・カルバミノ化合物（２５％） ・血漿や赤血球に溶ける（８％）

循環

循環

大循環と小循環

大循環 （体循環）	左心室 ↓ 大動脈 ↓ 全身 ↓ 大静脈 ↓ 右心房
小循環 （肺循環）	右心室 ↓ 肺動脈 ↓ 肺 ↓ 肺静脈 ↓ 左心房

動脈と静脈

動脈	心臓から送り出されてる血管	大動脈	心臓から全身
		肺動脈	心臓から肺
静脈	心臓へ戻っていく血管	大静脈	全身から心臓
		肺静脈	肺から心臓

動脈血と静脈血

動脈血	酸素がたくさん含まれる血液	大動脈 肺静脈
静脈血	酸素が少ない血液	大静脈 肺動脈

心臓の構造

4つの部屋	右心房	左心房
	右心室	左心室

4つの弁	右房室弁（三尖弁）	右心房、右心室間
	肺動脈弁（半月弁）	右心室、肺動脈間
	左房室弁（僧帽弁）	左心房、左心室間
	大動脈弁（半月弁）	左心室、大動脈間

・弁の目的：血液の逆流を防ぐ

・心臓の前面から肺動脈弁、大動脈弁、右・左房室弁の順

心臓壁 （3層構造）

心内膜 心筋 心外膜

・心筋の厚さ：心房＜心室、右心室＜左心室

特殊心筋 （興奮を伝える筋） ※上から順番に伝わる	洞房結節（キースフラック結節）	右心房
	↓
	房室結節（田原結節）	右心房
	↓
	ヒス束	心室中隔
	↓
	右脚・左脚	心室中隔
	↓
	プルキンエ繊維	心室壁
固有心筋 （作業筋）	・興奮を受けて収縮する筋 ・心筋間の結合：ギャップ結合 ・ギャップ結合により心筋全体が同時に収縮

心臓の支配神経

二重神経支配	交感神経	心拍数増加、収縮力増強	アクティブ
	副交感神経（迷走神経）	心拍数減少、収縮力減少	リラックス

心筋の性質

自動性	・心筋自ら興奮し収縮する ・興奮の生成：洞房結節（ペースメーカー）
電気的性質	・プラトー（絶対不応期）が長い
伝導性	・心房が収縮してから心室が収縮する
収縮性	全か無かの法則	刺激が一定以上であれば同じ強さで収縮する
	不応期	プラトーが続いてる間、心筋細胞は刺激を与えられても収縮しない
	階段現象	拍動停止の伸筋に刺激を反復して与えると次第に刺激が大きくなる
	スターリングの法則	静脈還流量が増加すると心臓の拍出量も増える

心電図

誘導法	増高単極肢誘導
	単極胸部誘導
	標準肢誘導（双極誘導）	アイントーベンの法則	第I誘導　右手→左手
			第II誘導　右手→左足
			第III誘導　左手→左足

P波	心房の収縮開始
QRS波	心室全体に興奮が広がる時間
T波	心室の収縮終了（再分極）
RR間隔	心拍数が求められる
PQ間隔	房室間伝道興奮時間

心周期

	房室弁	半月弁
充満期	開	閉	・房室弁が開き心房から心室へ血液が流入 ・心室内圧＜心房内圧 ・III音発生
心房収縮期	開	閉	・充満期で心室に入りきらなかった血液を心房の収縮で心室に送る ・心室内圧＜心房内圧 ・IV音発生
等容性収縮期	閉	閉	・心室の収縮が始まり心室内圧が高まる ・心房内圧＜心室内圧＜大動脈圧 ・I音発生（房室弁の閉じる音）
駆出期	閉	開	・血液が動脈へ流れる ・大動脈圧＜心室内圧
等容性弛緩期	閉	閉	・心室の弛緩 ・心房内圧＜心室内圧 ・II音発生（半月弁が閉じる音）

血管の名前

弾性血管	大動脈 太い動脈	・壁が厚く弾性に富む ・血液を末梢に送る
抵抗血管	細動脈	・平滑筋の発達 ・血圧調節、血液流入量調節
交換血管	毛細血管	・平滑筋がない ・総断面積が一番大きい ・血流速度が最も遅い ・物質交換、ガス交換
容量血管	大静脈 静脈	・血液の６０－７０％ぐらいが静脈に存在 ・静脈弁があり逆流を防ぐ ・血圧が最も低く筋収縮を利用して心臓へ送る　⇛　筋肉ポンプ

血圧

収縮期血圧　＝　最高血圧

拡張期血圧　＝　最低血圧

脈圧　＝　最高血圧　－　最低血圧

平均血圧　＝　最低血圧　＋　脈圧　÷　３

血圧に関与する因子

増えると血圧上昇	・心拍出量 ・血液の粘性 ・血管の長さ
増えると血圧下降	・血管の直径 ・血管壁の弾性

血圧測定法

触診法	・上腕にマンシェットを巻き撓骨動脈の脈拍をみる ・最高血圧しか測定できない
聴診法	・上腕にマンシェットを巻き上腕動脈に聴診器を置く ・最高血圧、最低血圧の両方が測定できる

リンパ管

・毛細血管から漏れでた血漿を回収して心臓に戻すルート ・弁がある

循環の調節

圧受容器による調節	・頚動脈洞、大動脈弓に高圧受容器　⇚　血圧上昇で興奮 ・新防壁、肺内に低圧受容器　⇚　血管内容量の増加で興奮 ・受容器興奮で心臓の動きを抑制
化学受容器による調節	・頚動脈（小）体、大動脈（小）体に酸素受容器 　⇚　酸素分圧の低下、二酸化炭素分圧の上昇で興奮 ・受容器興奮で心臓の動きを促進
ホルモンによる調節	・カテコールアミン ・レニン・アンジオテンシン系 ・バゾプレッシン	血圧上昇に働く（血管収縮）
	・心房性ナトリウム利尿ペプチド	血圧低下に働く（血管拡張）
局所性による調節	・血圧の上昇　⇛　血管収縮 ・血圧の下降　⇛　血管拡張	血流量が一定に保たれる （ベイリス効果）　⇚　細動脈の働き

・循環中枢：延髄に存在

局所循環

冠循環（心臓循環）	・心臓への栄養は左右の冠状動脈により行われる
脳循環	・内頚動脈（９０％）、椎骨動脈（１０％）により脳へ供給される ・栄養源はグルコース（ブドウ糖）
皮膚循環	・皮膚からの熱放散で体温の調節 ・血管収縮　⇛　体熱の放散を防ぐ ・血管拡張　⇛　体熱の放散を促す（動静脈吻合が開く） ※動静脈吻合：毛細血管を介さない動脈と静脈の吻合 　⇚　普段は閉じているが高温下で開き体温調節を行う