問題 No.6003
労働生理における呼吸の仕組みに関して、肺胞内で行われる外呼吸の生理学的意義に関する記述として、最も適切なものはどれか。
【正解の解説】
外呼吸は、肺胞の毛細血管を流れる静脈血中の二酸化炭素を肺胞内へ排出し、同時に肺胞気中の酸素を血液中に取り込んで動脈血へと変換するガス交換の過程である。
人間が生きるためのガス交換工場は、肺という巨大なマーケットで行われます。使い終わったゴミである二酸化炭素を肺の外へ捨て、新品の酸素を血液のトラックに積み込む取引が外呼吸です。全身の細胞に新鮮な酸素を届けるための最初の関所であり、ここで血液の色が暗い赤から鮮やかな赤へと劇的に生まれ変わる重要なプロセスとなります。
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【その他の選択肢の解説】
外呼吸は、組織の毛細血管を流れる動脈血中の酸素を組織細胞へ供給し、同時に細胞内の代謝によって生じた二酸化炭素を血液中に回収する内部のガス交換の過程である。
試験では外呼吸と内呼吸の場所と役割が頻繁に入れ替えて出題されます。肺で行うのが外呼吸、体の奥深くにある組織の細胞レベルで行うのが内呼吸です。これを会社に例えると、外呼吸は会社の玄関で行われる物流の荷受・出荷であり、内呼吸は各部署の机の上で行われる細かな資材のやり取りに相当します。この違いを明確に区別して覚えることが合格の秘訣です。
外呼吸は、外界の空気を肺へ吸入し呼出する換気の過程のみを指し、肺胞壁を通過したガスが血液中のヘモグロビンと結合して全身の組織へと運搬される一連の機械的動作である。
空気を肺に出し入れするだけの動きは換気や呼吸運動と呼ばれ、外呼吸という言葉には肺胞と血液の間で行われるガスの受け渡しまでが含まれます。掃除機が空気を吸ったり吐いたりする機械的な動作と、その中でフィルターがゴミをキャッチする化学的な反応をごちゃ混ぜにしてはいけないのと同じで、呼吸運動とガス交換は区別して理解する必要があります。
外呼吸は、肺胞内の酸素分圧と静脈血中の酸素分圧の差を利用して、血中の酸素を肺胞気中に放出し、同時に肺胞内の二酸化炭素を血液中に取り込んで全身へ循環させる過程である。
酸素は常に足りていないところへ向かって移動し、二酸化炭素は濃度が高いところから低いところへ排出されます。肺の中には新鮮な酸素がたっぷりあるため血液中へ取り込まれ、静脈血には二酸化炭素が多いため肺胞へと放出されます。人間が息を吸うときの自然な流れをイメージすれば、この選択肢のように老廃物であるはずの二酸化炭素をわざわざ全身へ取り込むわけがないと直感的に気づけるはずです。