Anatomy and Physiology II
学習目標
このセクションの終わりには、以下のことができるようになるであろう。
- 肺の全体的な機能を説明できる
- 肺に関連する血流パターンを要約できる
- 肺への血液供給の解剖学を概説できる
- 肺の胸膜とその機能を説明できる
呼吸系の主要臓器の一つである。 各肺には伝導帯と呼吸帯の両方の構造がある。 肺の主な機能は、大気中の空気と酸素および二酸化炭素の交換を行うことである。
Gross Anatomy of the Lungs
肺はピラミッド型で、左右の気管支によって気管に接続されている一対の器官である。 横隔膜は、肺と胸腔の底部にある平らなドーム状の筋肉である。 肺は胸膜に包まれており、胸膜は縦隔に付着している。 右肺は左肺より短くて広く、左肺は右肺より小さい容積を占めている。 左肺の表面にあるくぼみが心窩部ノッチで、心臓を入れるスペースがある(図1)。 肺の頂点は上部にあり、基部は横隔膜に近い反対側の領域である。 肺の肋骨面は肋骨と接している。 縦隔の表面は正中線に面している。
図1. 肺の肉眼解剖学
各肺は小葉と呼ばれる小さな単位で構成されている。 これらの肺葉は裂け目によって互いに分離されている。 右肺は上葉、中葉、下葉の3つの葉からなる。 左肺は、上葉と下葉の2つの葉からなる。 気管支肺節は肺葉を分割したもので、各肺葉には複数の気管支肺節がある。 各区画は、それぞれの第三気管支から空気を受け取り、それぞれの動脈から血液が供給される。 肺の疾患は、通常、1つまたは複数の気管支肺セグメントに影響を及ぼすが、場合によっては、疾患セグメントを外科的に除去しても、隣接するセグメントにほとんど影響を及ぼさないことがある。 肺小葉は、気管支が気管支に分岐する際に形成される小区画である。 各肺小葉は、複数の枝を持つ独自の太い気管支を受け取っている。
肺の血液供給と神経支配
肺の血液供給はガス交換に重要な役割を果たし、全身へのガスの輸送システムとして機能する。 さらに、副交感神経系と交感神経系の両方による神経支配は、気道の拡張と収縮を通じて重要なレベルの制御を提供する。
血液供給
肺の主要機能は、肺循環からの血液を必要とするガス交換を実行することである。 この血液は脱酸素化された血液を含み、肺に運ばれ、赤血球として知られる赤血球が酸素を拾って全身の組織へ運ぶ。 肺動脈は、肺幹から発生する動脈で、脱酸素化された動脈血を肺胞に運ぶ。 肺動脈は気管支に沿うように複数回分岐し、それぞれの分岐は徐々に直径が小さくなっている。 1本の細動脈とそれに付随する1本の静脈が1つの肺小葉に供給・排出される。 肺動脈は肺胞に近づくと、肺毛細血管網となる。 肺毛細血管網は、平滑筋線維を持たない非常に薄い壁の微小血管で構成されている。 毛細血管は枝分かれして、気管支や肺胞の構造に沿っている。 この時、毛細血管の壁と肺胞の壁が出会い、呼吸膜が作られる。 血液が酸素化されると、複数の肺静脈を通って肺胞から排出され、肺門から肺を出る。
神経支配
気道の拡張と収縮は、副交感神経系および交感神経系による神経制御によって達成される。 副交感神経系は気管支収縮を、交感神経系は気管支拡張を促す。 咳などの反射や、酸素と二酸化炭素の濃度を調節する肺の機能も、この自律神経系の制御によるものである。 感覚神経線維は迷走神経と、第2から第5の胸部神経節から生じています。 肺神経叢は、肺門で神経の入り口が形成された肺根上の領域である。
肺の胸膜
各肺は胸膜に囲まれた空洞の中にある。 胸膜(複数形=pleurae)は、肺を包む漿膜です。 右肺と左肺をそれぞれ包む右胸膜と左胸膜は、縦隔によって隔てられている。 胸膜は2層からなる。 臓側胸膜は肺の表層にある層で、肺の裂け目の中まで伸びて並んでいる(図2)。 一方、頭頂胸膜は外側の層で、胸壁、縦隔、横隔膜とつながっている。 臓側胸膜と頭側胸膜は、肺門で互いにつながっている。 胸膜腔は臓側胸膜と頭側胸膜の間の空間である
Figure 2. 肺の頭頂胸膜と臓側胸膜
胸膜は主に2つの機能を担っている。 胸水の生成と、主要臓器を隔てる空洞の形成である。 胸水は両胸膜の中皮細胞から分泌され、両胸膜の表面を潤滑にする役割を担っている。 この潤滑作用は、呼吸時の外傷を防ぐために2つの層の間の摩擦を減らし、肺の位置を胸壁に対して維持するための表面張力を生み出すのに役立っている。 この胸水の粘着性により、換気中に胸壁が拡張したときに肺が拡大し、肺に空気が満たされる。 また、胸膜は主要な臓器の間に仕切りを作り、臓器の動きによる干渉を防ぐとともに、感染の拡大を防いでいます。
Everyday Connections: タバコの副流煙の影響
タバコの燃焼により複数の化学物質が発生し、喫煙者が吸い込む主流煙と、タバコの燃焼により発せられる副流煙から放出されます。 副流煙と喫煙者が吐き出す主流煙が合わさった副流煙は、多くの科学的研究によって病気の原因になることが証明されています。 副流煙に含まれる少なくとも40種類の化学物質が人間の健康に悪影響を与え、がんや免疫系機能障害、肝毒性、心不整脈、肺水腫、神経機能障害などの発症につながることが確認されています。 さらに、副流煙には、毒性、発がん性、またはその両方があるとされる化合物が少なくとも250種類含まれていることが分かっています。 副流煙に含まれる発がん性物質の主な種類には、多芳香族炭化水素(PAHs)、N-ニトロソアミン、芳香族アミン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどがあります
タバコと副流煙は、発がん性があると考えられています。 副流煙にさらされると、自分自身がタバコの使用者でなくても、肺がんを引き起こす可能性があります。 家の中で喫煙する個人と同居している非喫煙者では、副流煙に定期的にさらされていない非喫煙者と比較して、肺がん発症のリスクが最大30%増加すると推定されています。 子どもは特に副流煙の影響を受けます。 家庭内で喫煙する個人と同居している子どもは、入院に関連する下気道感染症が多く、乳児突然死症候群(SIDS)のリスクも高くなります。
Chapter Review
肺は呼吸器系の主要な器官であり、ガス交換を行う役割を担っている。 肺は対になっており、左肺は2葉、右肺は3葉で構成されている。 肺から全身の組織へ酸素を運搬するために血液が必要であり、血液循環は非常に重要である。 肺循環の機能は、ガス交換を助けることである。 肺動脈は肺胞と呼吸膜を形成する毛細血管に脱酸素化血液を供給し、肺静脈は新たに酸素化された血液を心臓に戻し、さらに全身に輸送される。 肺は副交感神経と交感神経に支配され、気道の気管支拡張と気管支収縮を調節している。 肺は、胸膜という膜に包まれており、臓側胸膜層と壁側胸膜層から構成されている。 この2つの層の間を胸膜腔という。 胸膜の中皮細胞は胸水を作り、潤滑油(呼吸時の摩擦を減らす)および肺を胸壁に接着する接着剤(換気時の肺の動きを容易にする)の両方の役割を果たす。
クリティカルシンキング問題
- 右肺と左肺を比較対照せよ
- なぜ通常の呼吸では胸膜は損傷しないのか
Glossary
気管支収縮:筋壁の収縮による気管支の大きさの減少
気管支拡張:筋壁の収縮による気管支のサイズの増加
心ノッチ:心窩部(しんけいぶ)。
心臓ノッチ:左肺の表面のくぼみで、心臓のためのスペースを確保する
肺門:肺の縦隔表面の凹んだ構造で、血管、リンパ管、神経、気管支が肺に入る
肺:ガス交換する呼吸器官の一つ
偏平胸膜:肺の縦隔表面のくぼみ。 胸膜の最外層で、胸壁、縦隔、横隔膜につながる
胸腔:臓側胸膜と頭側胸膜の間の空間
胸水:呼吸運動中に胸膜の臓側と頭側の潤滑油として作用する物質
肺動脈:肺動脈。 肺動脈:肺動脈から発生し、脱酸素した動脈血を肺胞に運ぶ動脈
肺神経叢:肺尖部付近に見られる自律神経系線維のネットワーク
内臓胸膜:肺の表層にあり肺亀裂に広がる胸膜の最内層
内臓胸膜:肺の表層にあり、肺亀裂に広がる胸膜の最外層
肺神経叢:肺動脈から発生し肺動脈に達する動脈
肺神経叢:肺の表層にあり、肺亀裂に達する動脈