問題 No.5406
人体の呼吸器系に関する記述として、労働生理上、正しいものはどれか。
【正解の解説】
肺胞における酸素と二酸化炭素のガス交換は、分圧の差による拡散によって行われる。
これは、満員の部屋から空いている部屋へ人々が自然と散らばっていく現象のようなものです。肺胞の中は酸素の圧力が高く、血液中は低いため、酸素は濃度の高い方から低い方へと勝手に移動します。エネルギーを一切消費せず、濃度や圧力の差だけで自動的に行われる非常に効率的な仕組みとなっています。
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【その他の選択肢の解説】
吸気によって体内に取り込まれた酸素は、血液中のヘモグロビンと化学結合して全身の組織へと運搬される。
「すべてがヘモグロビンと結合する」という限定的な表現が罠となっています。試験では「すべて〜」「のみ〜」といった断定的な言葉は例外があることが多いため疑うべきです。実際には約99パーセントがヘモグロビンと結びつきますが、残りの約1パーセントは血漿に物理的に溶け込んだ状態で運搬されています。
安静時の吸息運動においては、横隔膜が弛緩するとともに肋間筋が収縮して胸腔の容積が拡大する。
「横隔膜が弛緩する」という部分が誤りです。息を吸うときは、筋肉がギュッと緊張して収縮することで胸のスペースを広げ、中の圧力を下げて外から空気を引き込みます。注射器のピストンを引っ張る動作と同じで、筋肉は必ず収縮してスペースを広げることを覚えておきましょう。
呼気中の二酸化炭素濃度は、大気中の二酸化炭素濃度と比較して著しく高く約15パーセント程度になる。
数値の大きさに惑わされないように注意が必要です。大気中の二酸化炭素は約0.04パーセントとごくわずかですが、私たちが体内で作り出して吐き出す呼気の中でもせいぜい約4パーセント程度です。もし15パーセントもあるとすれば、それは重大な換気障害や酸欠状態などの異常事態を示しています。