【連載】急がば学べ! 呼吸のしくみ

第2回 ガス交換(外呼吸と内呼吸)のメカニズム

解説 宮川哲夫

昭和大学大学院 保健医療学研究科 呼吸ケア領域 教授

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まず、呼吸ケアの基本中の基本である、呼吸とガス交換のメカニズムをおさらいしましょう。呼吸がどのようなもので、それによって体の中でどのようなことが起こっているのかを、ここでしっかり理解しておけば、血液ガスデータの意味や病態生理を正しく把握することができます。


ガス交換のしくみ

ガス交換とは、一口にいえば酸素と二酸化炭素のやりとりのことです。口や鼻から吸入された酸素は、気道から肺に入り、肺胞から血液中に取り込まれます。この酸素を含んだ血液が動脈血で、肺静脈を通って心臓の左房から左室をめぐり全身の細胞へと運ばれます。

細胞にたどり着いた酸素は、細胞が食物中の栄養素から生命維持に必要なエネルギーを作り出すために使われます。このとき二酸化炭素が産出され、血液中に排出されます。

二酸化酸素を受け取った血液(静脈血)は、心臓の右房から右室、肺動脈を通り、肺胞で二酸化炭素を排出すると共に、酸素を取り込み動脈血としてまた全身へ巡っていきます(図)。

こうした流れの中で、吸気として酸素を肺胞に送り、肺胞から二酸化炭素を呼気として体外に排出することを「換気」、酸素と二酸化炭素のやり取りを「ガス交換」といいます。

ガス交換は、血液と肺胞内の空気との間で行われる交換(外呼吸)と、血液と胞間で行われる交換(内呼吸)の2つに区分されます。血液ガスデータから「酸素化を見る」と言ったきには、外呼吸によって血液中にどのぐらい酸素が含まれているかを見ることになります。

(図)酸素と二酸化炭素の流れ

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