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2009年 12月 07日

12月のワークショップ ( in Tokyo ) 12.6

呼吸器系と自律神経系

【肺と気管・気管支】
心臓から送られてくる血液(静脈血)に、新鮮な酸素を与え、かわりに血液中の二酸化炭素を取る(ガス交換)の場が肺。
気管および気管支はそのためのガス(吸気と呼気)の通り道。
▼呼吸と肺循環
呼吸器官は、鼻腔、咽頭、喉頭、気管、気管支、肺などから構成され、酸素を肺内に運び入れ、二酸化炭素を体外に運び出す。肺と心臓間の血液循環は肺循環と呼ばれ、心臓は全身から右心房へもどってきた静脈血を右心室から肺動脈を介して肺内へ送り込む。肺は静脈血から二酸化炭素を取り上げ、酸素を与えて動脈血に変える。動脈血は肺静脈を取って左心房にもどり、左心室からふたたび全身へ送り出される。
▼ガス交換のしくみ
肺胞は直径約0.14mmの袋状の組織で、その表面は網の目状に走る毛細血管でおおわれている。「ガス交換」は、肺胞壁、毛細血管壁、両者のあいだの組織間隙を通して行われる。右心室から肺動脈を経て
流入した静脈血は、「ガス交換」により動脈血となり、肺静脈を経て左心房にもどる。

【呼吸に関係する筋肉】
呼吸は肺が自分の力で膨らんだり縮んだりして行うのではない。肺の入っている胸郭が、横隔膜や肋間筋などの働きにより拡張・収縮するのに従って、受動的に行われる。






■気道
気管は、第4~第5胸椎の高さで左右の主気管支に分岐して肺に入る。気管支は、以後不規則な2分岐を繰り返しながらしだいに細くなり、ガス交換の現場である肺胞にいたる。細気管支から先には軟骨がない。肺胞は、呼吸細気管支以降に出現する。終末細気管支までの分岐回数は、1つの肺においてもさまざまであるが平均的に16回くらいである。
■肺
▼位置、大きさ
胸郭のなかで、心臓と縦隔洞以外のスペースいっぱいに広がる大きな臓器、男性平均1060g(右約570g、左約490g)、女性平均約930g(右約500g、左約430g)。
▼働き
静脈血中の赤血球から二酸化炭素を取り上げ、空気中の酸素を与えて動脈血にする「ガス交換」をおこなう。
▼構造
「ガス交換」の場に血液を運び込むのは心臓の右心室からくる肺動脈で、空気を運び込むのは気管支とその枝である。肺のなかのかなりの部分は、この2種類の管の枝分かれしてゆく過程に使われる。
肺動脈(静脈血)は気管支の分岐にそって同行し、毛細血管となって肺胞の壁を灌流したあと、静脈(動脈血)となり、肺静脈から心臓の左心房へもどる。
肺には葉間裂という区画の境があり、それぞれの気管支枝がガス供給を分担する範囲により、右肺は、上葉、中葉、下葉の3つ、左肺は、上葉、下葉の2つの肺葉に分けられ、肺葉はさらにこまかく肺区域に分けられる。
■気管
頚部の喉頭との接続部から、気管支の分岐点までの長さ約10~11cm、左右径約1.5cmのパイプ。気管の前面から側面にかけては、馬蹄形の気管軟骨16~20個が、気管の強度を増すために取り付けられている。馬蹄形の背側(気管の後壁)の軟骨のないところは膜様の組織が張られており、これら全体の内側に粘膜がある。粘膜の表面は線毛上皮でおおわれ、その内側の粘膜固有層は弾力に富み、粘膜下組織には粘液を分泌する気管腺が分布する。線毛は口のほうに向かって休みなく波打ち、侵入したちりなどを取りおさえ、粘液とともに排出する。
■気管支
気管がはじめて2つに分かれたのが主気管支で、肺門から左右の肺に入る。左主気管支は右より長く約4~6cm、右主気管支は長さ3cm程度、主気管支は2つに枝分かれすること(2分岐)をつづけ、最初から数えて15~16回の分岐あたりでかなり細くなり、終末細気管支(直径約0.5mm)となる。
17~19回目の分岐で現れる呼吸細気管支から先には、肺胞の突起がある。「ガス交換」の場は、気管支を木の枝にたとえれば、枝の先の葉柄にあたる肺胞道、および葉にあたる肺胞である。


【肺胞とガス交換】
■肺胞
気管支が枝分かれした先端の呼吸細気管支、肺胞道には、球形の肺胞がクワの実のように飛び出している。成人の肺の肺胞道の数は約1400万個、1個の肺胞道には平均20個の肺胞があるので、肺胞の数は直径は、約0.14mm、「ガス交換」にかかわる肺胞の面積は約60m2といわれ、この肺胞の壁の表面積の約75%を、毛細血管が網のようにおおっている。
■ガス交換
ふつう呼吸のとき、空気を吐き出したあとにも肺(肺胞)のなかには約2500mlの空気が残る(機能的残気量)。つまり、気管支や終末細気管支のなかに、肺胞から出てきたガスの最後の部分が残っている。したがって、新鮮な空気を吸ったからといって、肺胞のなかに混ざりけのない新鮮な形で入り、「ガス交換」に使われるわけではない。新鮮な空気を吸った際、肺胞に入る空気中の酸素の濃度(酸素分圧)は、残った呼気の一部にうすめられ外気のそれよりも低くなっている。肺胞中の酸素、赤血球中の二酸化炭素は、肺胞と毛細血管の両方の壁を合わせた平均0.001mmの薄い膜の間を、分圧の高いほうから低いほうにすみやかに移動し、「ガス交換」が行われる。
■呼吸と循環
ふつう、気にされていないが、呼吸と血液循環とは切り離せない関係にある。たとえば、呼吸と心臓の動きが止まってしまった溺死の人を蘇生させるばあい、人工呼吸だけでは助からない。心臓マッサージだけでも助からない。人工呼吸で肺に新しい空気を送り込み、そこへポンプとしての心臓が血液を循環させて「ガス交換」を行わないと、酸素をつぎつぎに体内に取り入れられない。また、血液中に酸素が入っても、心臓がそれを脳などすべての臓器に循環させなければ蘇生できない。心臓ぜんそくの際、気管支ぜんそくのように息苦しくなるのは、循環機能低下によって、まず肺の血液循環がうまくいなかくなり酸素が不足することによる。


【呼吸に関係する筋肉】
■横隔膜
横隔膜の筋肉が収縮すると、底が平らになっていて下方に下がる。その変化は上下に最大7~10cmになる。筋肉が弛緩すると胸郭の容積はもとにもどり、肺中の空気が吐き出される。こうした横隔膜の働きで行われるのが腹式呼吸で、安静時呼吸全体の約70%を受け持つ。
■肋間筋その他
胸郭の拡張・収縮には、横隔膜以外の筋肉の働きも関与する。肋骨のあいだをつなぐ外肋間筋が収縮すると、肋骨が引き上げられて横になっているバケツの柄をおこしたように胸郭が広がり、吸気となる。肋骨の間の内肋間筋が収縮すると、肋骨が引き下げられて胸郭はせばまり息を吐く。このようにして、胸式呼吸がおこなわれる。また胸壁の筋肉群、首の斜角筋、胸鎖乳突筋なども胸式呼吸に関係している。胸郭や肺に穴があくと、呼吸筋がいかにがんばっても胸郭内の圧力が外圧と等しいまま変わらないため、肺が縮んだままで呼吸ができなくなる。
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by relathera | 2009-12-07 16:10 | 東京新宿 ワークショップ


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