看護師 ガス交換

ガス交換のメカニズムを理解しよう


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ガス交換の仕組み

 

ガス交換とは、簡単に言うと酸素と二酸化炭素の交換のことです。酸素は、口・鼻→気道→肺胞→血液の順で入ります。これが酸素を含んだ動脈血です。

 

動脈血は、心臓の左房→左室→全身の細胞という流れです。細胞での酸素は、食物中の栄養素から生命のために必要なエネルギーを作り出します。この過程において、二酸化炭素が発生し、血液中に入ります。

 

二酸化炭素を含んだ血液(静脈血)は、心臓の右房→右室→肺動脈→肺胞で二酸化炭素を排出し、酸素を受け入れます。これが動脈血で全身に回ります。この一連の流れ(吸った酸素→肺胞→二酸化炭素を呼気として→体外)を「換気」、酸素と二酸化炭素の交換を「ガス交換」といいます。

 

ガス交換は、「外呼吸」と言って、血液と肺胞内の空気で行われる交換と、「内呼吸」といって、血液と細胞間で行われる交換の2通りがあります。外呼吸によって、血液中の酸素の量が、血液ガスデータから分かります。

 

 

換気と呼吸運動

 

人間の体内での酸素の消費量は、1分間に250ミリリットルです。換気がストップすると、約2分で体の酸素は消失します。換気は呼吸運動の、主に肋間筋と横隔膜の働きによって成り立っています。人間は、安静にしている呼吸時には、肋間筋が収縮します。肋骨が上の方へ引き上げられる働きと、横隔膜が収縮し引き下げられる働きによって、胸郭(きょうかく 胸をとりまく骨格)全体を広げます。

 

その結果、胸部の圧力が強まり肺が膨張し、空気が入り込みます。そして、肋間筋と横隔膜が元に復帰しようとする力で肺の中の二酸化炭素が排出されます。この呼吸運動へのかかわりは、換気量の約7割に横隔膜の働きが、残りの3割が肋間筋の働きです。

 



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