ガス交換

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ヒトにおけるガス交換酸素(O2)と二酸化炭素(CO2)が毛細血管肺胞の間でin-outしている。

ガス交換(ガスこうかん、Gas exchange)とは、呼吸器官により内に酸素を取り入れ、体内から二酸化炭素排出することである。なお、ヒトにおける外呼吸は「肺でのガス交換」とほぼ同じ意味を持つ。

原理[編集]

右心室から静脈血肺動脈を通り肺胞)へ入る。肺は酸素(O2)分圧が高く、血中では低いため、肺と血中のO2の濃度差(圧力差)が駆動力となりO2は肺から血中へ拡散する。逆に二酸化炭素(CO2)は同様の原理で血中から肺へ拡散する。

CO2を失いO2を受け取った血液は、動脈血となって肺静脈より左心房に入り、左心室から大動脈を介して全身に向かって拍出される。この血液は末梢に達し、毛細血管に入って、体組織との間で呼吸ガスの交換を行う。なお、右心室から左心房までの一連の工程を肺循環と呼ぶ。

肺拡散能が低下する疾患に肺線維症慢性肺気腫がある。肺線維症は肺の間質が厚くなるため、膜厚が厚くなり、肺拡散能が低下する。慢性肺気腫では肺胞が破壊されて拡散面積が小さくなるために肺拡散能が低下する。

また、ガス交換の効率は換気と血流のバランス(換気・血流比)によって決まる。すべての肺胞が均等に換気され、かつ均等な血流を受けるとき(つまり換気・血流比の不均等分布がないとき)の肺胞気ガス組成を理想肺胞気という。拡散能の低下や肺の血流シャントがなければ、動脈血のガス分圧は理想肺胞気のガス分圧と同じになる。しかし、実際の肺では健常者であっても換気・血流比は均等ではない。

理想肺胞気の酸素分圧と実際の動脈血酸素分圧との差を理想肺胞気・動脈血酸素分圧較差(A-aDo2)といい、換気・血流比の不均等分布が存在するとA-aDo2は増加する。

関連項目[編集]