肺

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肺の解剖学

胸膜

胸膜は、各肺を包む二重の漿膜である。 胸腔の壁に付着している頭頂胸膜は、膜の外層を形成しています。

頭頂胸膜と臓側胸膜の間には胸膜腔があり、吸入時に肺が膨らむための空洞を形成している。 胸膜から分泌される漿液が胸膜腔内を潤滑し、呼吸時の肺への刺激を防ぐ。

外形図

胸腔内のほとんどの空間を占める肺は、心臓から胸の両側の肋骨まで横に伸び、脊椎に向かって後方に続いている。 肺は軟らかいスポンジ状で、上端が円錐の頂点、下端が底辺を形成している。 肺の上端は丸みを帯びた先端へと狭まり、頂部と呼ばれる。 肺の下端は底部と呼ばれ、ドーム状の横隔膜の上に乗っている。 肺の底部は横隔膜の輪郭に沿うように凹んでいる。

心臓の2/3が体の左側にあるため、左肺は右肺よりわずかに小さい。 左肺には、心臓の頂点を囲む肺のくぼみである心臓ノッチがある。

それぞれの肺は、いくつかの異なる葉からなる。 右の肺（大きい方）には上葉、中葉、下葉の3つの葉がある。 上葉と中葉は水平方向の裂け目で、中葉と下葉は右斜め方向の裂け目で分けられています。 小さい方の左肺には上葉と下葉の2つの葉しかなく、左斜交によって隔てられている。

ブロンキ

空気は鼻または口から体内に入り、咽頭、喉頭、気管を通過する。 気管は肺に到達する直前に、ヒアルロン酸軟骨でできた大きな中空管である左右の気管支に分岐し、繊毛性仮性上皮で覆われている。 気管支のヒアルロン酸軟骨は、Cの字型の不完全なリングを形成し、リングの開いた部分は気管支の後端に向かっている。 ヒアルロン酸軟骨は硬いので、気管支がつぶれて肺への気流が妨げられるのを防ぐ。 仮性上皮はヒアルロン酸リングの内側に並び、リングの未完成の両端をつないで、平らな部分を後方に向けて「D」の字型の中空チューブを形成している。 各肺は、1本の大きな一次気管支から空気を受け取る。

一次気管支が肺に入ると、肺の各葉に空気を運ぶ小さな二次気管支に枝分かれしていく。 したがって、右の気管支は3本の副気管支に分岐し、左の肺は2本の副気管支に分岐している。 二次気管支はさらに、各肺葉の中で多くの小さな三次気管支に分岐している。 気管支は、肺の各葉の中で空気を均等に分配することによって、肺の効率を高めている。

気管支を覆う仮層上皮は、多くの繊毛と杯細胞を含んでいる。 繊毛は、細胞の表面から伸びている小さな毛のような細胞の突起である。 ゴブレット細胞は、気管支の内壁を覆う粘液を分泌する特殊な上皮細胞である。 繊毛は一緒に動いて、杯細胞が分泌した粘液を肺から押し出す。 肺に入った空気中のほこりやウイルス、細菌、カビなどの病原体の粒子も粘液に付着して、気道の外に運ばれる。

気管支

多くの細気管支は、第三気管支から分岐しています。 気管支は気管支と異なり、大きさも壁の構成も小さいです。 気管支は壁にヒアルロン酸の軟骨の輪があるのに対し、気管支はエラスチン繊維と平滑筋組織でできています。 気管支の壁の組織は、気管支の直径を大きく変化させることが可能です。 運動時など、体が肺に入る空気の量を多く必要とするとき、気管支は拡張し、より大きな空気の流れを可能にします。 また、ほこりやその他の環境汚染物質に反応すると、気管支は肺の汚染を防ぐために収縮することができる。

気管支はさらに、多くの小さな終末気管支に分岐する。 末端気管支は肺の中で最も小さな気管で、肺の肺胞で終止符を打つ。

肺胞

肺胞は肺の機能単位で、肺の空気と肺の毛細血管の中の血液との間のガス交換を可能にします。 肺胞は、末端気管支の末端にある肺胞嚢と呼ばれる小さな房の中にある。 各肺胞は、多くの小さな毛細血管に囲まれた中空のカップ状の空洞である。

肺胞の壁は、肺胞細胞として知られる単純な扁平上皮細胞で覆われている。 薄い結合組織の層が肺胞細胞の下層にあり、これを支えている。 肺胞の外側の境界には毛細血管が結合組織を取り囲んでいる。 毛細血管の壁と肺胞の壁が接する部分に呼吸膜が形成される。 呼吸膜では、肺胞と毛細血管の極めて薄い壁を通して、空気と血液の間で自由にガス交換が行われる。

肺胞の内部には、セプター細胞やマクロファージも見られる。 セプタール細胞は肺胞の内面を覆う肺胞液を産生する。 肺胞液は肺胞を潤す界面活性剤で、肺の弾力性を保ち、薄い肺胞壁が崩れないようにするため、肺機能にとって非常に重要なものです。 肺胞のマクロファージは、吸入した空気とともに肺胞に侵入する病原体やその他の異物を捕捉して貪食し、肺を清潔に保ち、感染のない状態にしている。

肺の生理学

肺の換気

我々の肺には、陰圧呼吸というプロセスを通じて外部環境から空気が送り込まれる。 陰圧呼吸では、肺胞内の空気と大気の間に圧力差が必要である。 横隔膜、肋間筋、腹筋など肺を取り巻く筋肉が伸縮し、胸腔の容積を変化させる。 筋肉が胸腔を広げ、肺胞内の圧力を下げることで、肺に大気を取り込みます。 このように肺に空気を取り込むことを吸気または吸気という。 また、筋肉は胸腔を収縮させて肺胞内の圧力を高め、肺から空気を押し出すことができます。 肺から空気を押し出すこのプロセスは呼気または呼気として知られている。

通常の呼吸はいくつかの異なるメカニズムを含む。

• 浅い呼吸は吸気のための横隔膜と外側肋間筋の収縮によって達成される。 呼気時に筋肉が弛緩し、肺の弾力性が安静時の容積に戻ることで肺から空気が排出される。
• 私たちの体は、腹部に向かって横隔膜の顕著な下降運動によって深呼吸を達成する。 外肋間筋と首の胸鎖乳突筋と頭蓋筋が肋骨の間を広げ、胸の容積を大きくする。 深い呼気の際には、内肋間筋と腹筋が収縮して胸腔の容積を減少させ、肺から空気を押し出す。

肺活量

肺の総空気量は約4～6リットルで、人の体格、年齢、性別、および呼吸器の健康状態によって変化する。 肺活量は、臨床的にはスパイロメーターと呼ばれる装置で測定される。 通常の浅い呼吸では、1回の呼吸で肺の総容積のごく一部が体内へ、また体外へ移動するだけです。 この空気の量は、潮容積と呼ばれ、通常、約0.5リットルしか測定できません。 深呼吸は、浅い呼吸よりも多くの空気を肺に送り込み、肺から排出させることができます。 深い呼吸で交換される空気の量は、生命力と呼ばれ、個人の肺活量によって3〜5リットルの範囲になります。 深い呼気のときでも、常に1リットル前後の空気が肺の中に残っている残量がある。 呼吸のたびに肺に入る新鮮な空気は、肺の残留空気と混ざり合うので、安静時でも残留空気は時間とともにゆっくりと交換される。

外呼吸

外呼吸は、肺胞内の空気と肺の毛細血管の中の血液との間で酸素と二酸化炭素を交換するプロセスである。 肺胞内の空気は、毛細血管内の血液に比べて酸素分圧が高い。 逆に、肺の毛細血管内の血液は、肺胞内の空気と比較して高い二酸化炭素分圧を含んでいます。 これらの分圧により、酸素は空気中から呼吸膜を通して血液中に拡散する。 同時に、二酸化炭素は血液から呼吸膜を通して空気中に拡散する。 血液中への酸素と空気中への二酸化炭素の交換により、肺から出た血液は体の細胞に酸素を供給し、二酸化炭素の老廃物は空気中に沈殿する。

呼吸の制御

呼吸は脳によって制御されており、意識的にも無意識的にも制御することができる。

• 無意識下の呼吸制御は脳幹の呼吸中枢により維持されている。 呼吸中枢は血液中のガス濃度を監視し、必要に応じて呼吸の速度と深さを調節する。 運動などの激しい運動をするときは、呼吸中枢は自動的に呼吸数を増やして、血液中の酸素濃度を一定に保つ。 安静時には、呼吸中枢は過呼吸を防ぐために呼吸数を減らし、血液中の酸素と二酸化炭素のレベルを健康な状態に保つ。 大脳皮質は呼吸中枢を上書きすることがあり、話す、笑う、歌うなどの活動中にしばしばそうする。

肺の病気

肺の正常な機能を損なう病気や状態が多くあり、死に至ることもあります。 呼吸器系の病気や症状についてのセクションでは、喘息や肺炎などの一般的な健康問題について詳しく説明しています。 また、α-1アンチトリプシン欠損症と呼ばれる、診断が遅れている遺伝性疾患の遺伝的リスクについて、DNA健康診断でスクリーニングする方法

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