肺胞におけるガス交換 – 完全攻略ガイド

はじめに

肺胞でのガス交換は呼吸の最終目的であり、酸素を血液に取り込み、二酸化炭素を排出する重要なプロセスです。血液空気関門の構造とガス交換のメカニズムを理解することは、呼吸生理学の基礎となります。この記事では、肺胞でのガス交換を詳しく解説します。

詳しい解説

ガス交換の経路

吸入した空気は以下の経路で肺胞に到達します。

鼻腔 → 喉頭蓋 → 喉頭 → 気管 → 気管支 → 肺胞

血液空気関門

肺胞では、以下の3層を通してガス交換が行われます。

層	構成細胞
1	I型肺胞上皮細胞（単層扁平上皮）
2	基底膜
3	毛細血管内皮細胞

この3層を合わせて血液空気関門といいます。

ガス交換の流れ

• 肺動脈から肺胞周囲の毛細血管へ（静脈血）
• 毛細血管と肺胞の間でガス交換
• O₂：肺胞 → 血液
• CO₂：血液 → 肺胞
• ガス交換を終えて、酸素をたっぷり含んだ動脈血は肺静脈より左心房へ還る

ガス交換のメカニズム

ガス交換は拡散によって行われます。

ガス	分圧差	移動方向
酸素	肺胞 > 血液	肺胞 → 血液
二酸化炭素	血液 > 肺胞	血液 → 肺胞

分圧の高い方から低い方へ移動します。

胸膜との関係

ガス交換が効率よく行われるためには、肺が膨らんだ状態を維持することが必要です。

• 臓側胸膜：肺表面を覆う
• 壁側胸膜：胸壁内面を覆う
• 胸膜腔：両者の間の空間（陰圧）

絶対に覚えるべきポイント

• 血液空気関門はI型細胞・基底膜・毛細血管内皮で構成
• O₂は肺胞→血液、CO₂は血液→肺胞
• ガス交換は拡散による
• 動脈血は肺静脈→左心房へ
• 静脈血は肺動脈から肺へ

一問一答

Q1. 血液空気関門を構成する3層は？

【答え】 A. I型肺胞上皮細胞・基底膜・毛細血管内皮細胞

非常に薄い構造でガス交換に適しています。

Q2. 酸素はどの方向に移動するか？

【答え】 A. 肺胞から血液へ

分圧の高い肺胞から低い血液へ拡散します。

Q3. 二酸化炭素はどの方向に移動するか？

【答え】 A. 血液から肺胞へ

血液中のCO₂が肺胞に排出されます。

Q4. ガス交換後の動脈血はどこに還るか？

【答え】 A. 肺静脈を通って左心房へ

酸素化された血液が心臓に戻ります。

Q5. ガス交換のメカニズムは？

【答え】 A. 拡散

分圧差に従って自然に移動します。

国家試験対策問題

問題1（選択問題）

血液空気関門を構成しないのはどれか。

a. I型肺胞上皮細胞

b. II型肺胞上皮細胞

c. 基底膜

d. 毛細血管内皮細胞

【解答と解説】 正解：b

II型肺胞上皮細胞はサーファクタントを分泌しますが、血液空気関門の構成には含まれません。

問題2（○×問題）

肺胞でのガス交換は能動輸送で行われる。

【解答と解説】 正解：×

ガス交換は分圧差による拡散で行われます。

問題3（選択問題）

肺静脈を流れる血液として正しいのはどれか。

a. 静脈血

b. 動脈血

c. 混合血

d. リンパ液

【解答と解説】 正解：b

肺静脈は名前に「静脈」がつきますが、酸素化された動脈血が流れています。

問題4（穴埋め問題）

ガス交換後の動脈血は（　　）を通って左心房に還る。

【解答と解説】 正解：肺静脈

肺静脈には動脈血が流れています。

まとめ

ガス交換チェックリスト

• [ ] 血液空気関門の構成を覚えた
• [ ] O₂とCO₂の移動方向を覚えた
• [ ] ガス交換が拡散であることを覚えた
• [ ] 肺静脈に動脈血が流れることを覚えた

ガス交換まとめ表

項目	内容
血液空気関門	I型細胞・基底膜・毛細血管内皮
O₂の移動	肺胞 → 血液
CO₂の移動	血液 → 肺胞
メカニズム	拡散
動脈血の経路	肺静脈 → 左心房

#解剖学 #呼吸器系 #国試対策