呼吸

呼吸の基礎の基礎知識?【まずはここを理解するべし】

ポンコツ看護師のモギ(@mogilog)です。

いきなりですが呼吸とはなんでしょう。

酸素を吸って二酸化痰炭素を吐き出して、、、

内呼吸と外呼吸がいろいろと、、、

分かっているようで実はなんとなくしか理解できていない人もいます。

 

呼吸について理解することができれば、呼吸器疾患や呼吸器についての知識もすんなりと身につけることができます。それだけ呼吸の仕組みは大切ということです。

今回はこの「呼吸」について細かく解説していきたいと思います。

呼吸とは?

結論から言います。

呼吸とは酸素(O₂)を外気から取り入れて細胞に送り出し、細胞内で産生された二酸化痰(CO₂)を外気に排出することです。

さらに詳しく掘り下げていきます。

外呼吸

外呼吸とは外気と血液間のO₂とCO₂の交換のことです。

つまり外部から肺の中に吸い込んだ酸素を毛細血管に送り出し、二酸化炭素と交換することです。

一般的に言われる呼吸は外呼吸のことになります。

 

外呼吸には3つの過程があります。

①換気(外気と肺の空気の出入り)

②拡散(酸素が肺から毛細血管へ送られる過程)

③血流(肺の毛細血管から全身の細胞に流れる過程)

この過程においてどれか一つに障害が起こると、細胞に届ける酸素の量は不足します。

※血流に関しては今回は省かせていただきます。

 

ここで重要なのが体内の二酸化炭素(CO₂)が影響を受けるのは①換気に障害が起きた時のみになります。

ようするに

二酸化炭素が吐き出せず体内のCO₂が溜まった

この場合には①の換気に障害が起きているということになります。

内呼吸

内呼吸とは血管から全身の細胞内とO₂とCO₂を交換することです。

細胞内呼吸ともいわれており、今回の「呼吸について」とは直接的に関係があまりないので省略していきます。

 

換気のメカニズム

換気とは外気と肺の空気の出入りで、肺が収縮と拡張を繰り返すことで空気を出入りさせます。

この換気が呼吸においてはとても重要になるので詳しく説明していきます。

 

まず勘違いされがちですが

肺そのものが収縮や拡張を繰り返して空気を出し入れしている

これは間違いです!

肺そのものだけでは収縮と拡張はできず、胸郭が広がったり狭まったりすることで肺が間接的に伸び縮みしているだけになります。

胸郭を動かすために重要になってくるのが外肋間筋と横隔膜です。

外肋間筋

外肋間筋が収縮するとなぜ胸郭は広がるのでしょうか。

肺の機能1-通常の呼吸運動- (splab.net)

上のURLからこちらの動画を参考にしてみてください。

この映像のように外肋間筋が収縮すると、肋骨全体が上方に持ち上げられて胸郭の前後径が広がります。

横隔膜

次に横隔膜が広がるとなぜ胸郭は広がるのでしょうか。

肺の機能1-通常の呼吸運動- (splab.net)

この映像のように横隔膜が収縮することで胸郭が下側にも広がることが分かります。

換気に影響を及ぼす疾患

換気障害は大きく分けて3種類あります。

①閉塞性換気障害

②拘束性換気障害

③混合性換気障害

このグラフのように1秒率と肺活量によって病態が分けられます。

今回このグラフに関しては深くやりませんがこのような分類の仕方があります。

閉塞性換気障害

代表的な疾患はCOPDです。

COPDでは肺の炎症や気道閉塞が起こり息を吐き出しづらくなります。

それにより二酸化炭素(CO₂)が吐き出せずに体内に溜まってしまいます。

空気を吸い込めますが吐き出すことが難しい

このように覚えましょう!

拘束性換気障害

代表的な疾患は間質性肺炎です。

間質性肺炎により肺の線維化(肺が固くなる)が起こり肺が広がりにくくなります。

そうすることで空気を吸い込みにくくなってしまいます。

空気を吸い込みにくいが、吐き出すことは可能

このように覚えましょう!

混合性換気障害

これはその名の通り閉塞性換気障害と拘束性換気障害の両方を併せ持った状態です。

代表的な疾患は結核やじん肺です。また上記で紹介した疾患を併発することによって混合的に換気障害を起こす場合もあります。

 

拡散障害について

拡散障害とは肺(肺胞)から肺の毛細血管に酸素を送り出す過程でなんらかの障害が起きることです。

原因としては

①肺胞の障害(間質性肺炎、薬剤性肺炎)

②肺胞面積の減少(肺切除、COPD)

③血液のHbの低下(貧血)

Hbの低下に関しては、肺の毛細血管内のヘモグロビンに酸素を送り出すために関与してきます。

 

本日は呼吸についての説明でした

呼吸はさまざまな病態とも関連してくるのでしっかり理解することで今後に活かせると思います。

ありがとうございました。