呼吸器の解剖と機能についての基礎知識

目的

• 呼吸器の解剖と機能について理解を深める

呼吸器の解剖と機能

• 呼吸器は、上気道と下気道からなる気道（空気の通り道）と、呼吸細気管支、肺胞管、肺胞嚢からなる呼吸部（ガス交換）で構成されている

肺

• 肺は、左右あわせて以下の5つに分かれており、それぞれが10の肺区域に分かれている
  • 右肺：上葉、中葉、下葉
  • 左肺：上葉、下葉

気道

• 主気管支は、23回の分岐をくり返し、肺胞嚢にいたる
• 気管は左右2本の主気管支に分岐し、成人の場合、気管の長さは約10cmである
• 右の主気管支は左の主気管支よりも太さがあり、分岐の角度も小さいため、右肺下葉で誤嚥性肺炎が起こりやすい
• 鼻腔から終末細気管支の間はガスの通り道であるものの、ガス交換には関与していない
• 成人の場合、解剖学的死腔が約150mlあるといわれている

上気道

• 鼻腔、咽頭、喉頭から構成される
• 第1分岐から第16分岐までを上気道とよび、この間にはガス交換機能はない
• 吸入した空気（吸気）を下気道へ導くための経路である
• 吸気を加温・加湿する働き、下気道への異物混入を防止する役割がある

下気道

• 気管、気管支、細気管支から構成される
• 下気道とは、ガス交換機能がない第16分岐の終末細気管支までの部分と、ガス交換機能を有する第17～19分岐の呼吸細気管支とを合わせた部分である
• 上気道から入ってきた吸気を肺胞へ導く
• 粘膜の繊毛運動により、気道を浄化する（＝感染防御機能）役割がある

呼吸部

• 第20分岐以降は肺胞管、肺胞嚢で構成されており、ガス交換機能を持つ
• ガス交換は、肺胞実質系の肺気道、肺胞嚢、肺胞で行われている
• 肺胞は肺胞上皮細胞（Ⅰ型とⅡ型）によって覆われている
• 肺胞の約95％を覆っているⅠ型肺胞上皮細胞は、主に大気と毛細血管の間でガス交換を行っている
• Ⅱ型肺胞上皮細胞は、界面活性物質（サーファクタント）を分泌することで、肺胞の委縮を予防する

胸膜

• 胸膜は2つの膜で構成されている
  • 臓側胸膜：肺の表面を覆っている
  • 壁側胸膜：胸壁の内面を覆っている
• 2種類の胸膜の間（胸膜腔）は、胸腔内での肺の動きを円滑にするために、少量の胸水で満たされている

胸郭

• 胸郭は肋骨（第1～第12肋骨）、肋軟骨、胸椎で構成されている
  • 第1～第10肋骨は肋軟骨を介して胸骨と連結している
  • 第11、12肋骨は、胸骨とは連結していない
• 気管分岐部の位置にあたる胸骨角には、第2肋骨が繋がっている

呼吸筋

• 呼吸筋とは、呼吸を行うために必要な筋肉の総称であり、吸気筋と呼気筋に分かれる

吸気筋の種類

• 横隔膜
• 外肋間筋
• 内肋間筋の肋軟骨部
• 呼吸補助筋
  • 胸鎖乳突筋、斜角筋、僧帽筋、前鋸筋、大胸筋など

呼気筋

• 肋軟骨部を除いた内肋間筋
• 腹直筋
• 腹横筋
• 外腹斜筋
• 内腹斜筋

• 換気量の増大：外肋間筋、内肋間筋の肋軟骨部や呼吸補助筋が働く
• 努力呼気：肋軟骨部を除いた、腹直筋や肋間筋などが働く

肺血管

• 肺には栄養血管と機能血管がある

栄養血管

• 気管支循環系：気管支動脈と気管支静脈で構成されている
  ※全循環系のうち1％程度の血液量だが、気管支組織を栄養する重要な役割がある

機能血管

• 肺循環器系の肺動脈と肺静脈で構成されている
  • 肺動脈：右心室から大動脈弁を越えて、左右2つの肺動脈に分岐する
    • 全身からの静脈血を肺に送り込み、肺胞を取り囲んでいる毛細血管を介してガス交換を行う
  • 肺静脈：左右2つの肺からそれぞれ、左心房につながる
    • 肺で酸素化された動脈血を心臓へ戻す
• 肺循環は、体循環と比べると非常に低圧である
  • 血流は重力の影響を受けやすいため、肺上方では血流が減少し、下方では血流が増加する

神経系

• 呼吸筋と呼吸補助筋を直接コントロールする
• 脳内の延髄から橋にかけて存在している呼吸中枢が、一定のリズムで呼吸筋を自動的に刺激し、吸息・呼息という呼吸のリズムを司る
• 呼吸中枢による呼吸調整に影響を与えるものは、3つの調節機構（行動調節・化学調節・神経調節）である

リンパ系

• 肺内のリンパは、末梢から肺門に向かって流れる
• 肺リンパ節から先は、気管・縦隔・気管支縦隔リンパ本幹へと流れる
• リンパ節の分布は、結核や肺腫瘍のリンパ行性の転移などを診断する際に、非常に重要な指標となる