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〈C〉航空路 / 〈C〉(鉱山などの)通風路 / 《複数形》航空会社

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2015/06/21 04:12:59」(JST)

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ヒトの呼吸器の概略図

呼吸器（こきゅうき、英語: respiratory organ, respiratory tract）は、動物における外呼吸に関与する器官（臓器）のこと。それに該当する臓器群をまとめて呼吸器系（こきゅうきけい、英語: respiratory system）と呼ぶ。

1 概説
2 ヒトの呼吸器
- 2.1 鼻腔
- 2.2 咽頭・喉頭
- 2.3 気管・気管支
- 2.4 肺
- 2.5 胸郭
3 陸上の脊椎動物の呼吸器
- 3.1 哺乳類
- 3.2 鳥類
4 陸上の節足動物の呼吸器
5 水棲生物の呼吸器
6 皮膚呼吸
7 脚注
8 参考文献
9 関連項目
10 外部リンク

概説

酸素呼吸をする生物は、呼吸のために酸素を取り入れ、二酸化炭素を排出する。光合成をする生物では、それによる酸素・二酸化炭素とのやりとりがあるが、それ以外の生物、および、光合成生物でも、光合成のできない時間には、体外から酸素を取り入れ、体外へと二酸化炭素を排出する必要がある。これを外呼吸という^[1]。体内では細胞と血液の間でガス交換が行われ、これは内呼吸と呼ばれるが、一般的に「呼吸」とは外呼吸を指し、内呼吸は「代謝」と言い換える事が多い^[1]。

これは、一般には体表から行われるが、多細胞動物では、特定の部分で、これを集中的に行う。この部分を呼吸器という。呼吸器は、体表の面積を拡張する形になっている。水中では体表が体外に伸び出し、多数の枝分かれを生じる例が多く、それらは鰓と呼ばれる。陸上では、体内に細い管で空気を導く気管や、体内に高所を作る形の肺がある。肺においても、その内部に多数の凹凸を作って、やはり表面積を広げる適応が見られる。また、循環器を持つものでは、この部分にそれは集中することが多い。四肢動物では、血管系において、肺循環が独立している。

ヒトの呼吸器

ヒトの呼吸器は、鼻腔や喉頭などの部分を上気道、気管から下の部分を下気道を分けて言う。上気道は感染症を引き起こしやすい場所でもある^[2]。

呼吸では、1本の気管を時間差を置いて使い、呼息と吸息を交互に行って空気が往復する流れをつくる。気道を通過する間に空気は異物が取り払われ、適当な温度に温められ、湿度が与えられる^[3]。肺はガス交換を行う器官であるが、筋肉を持たず自ら膨らむ事は出来ない^[4]。呼吸運動を積極的に行うのは、肺を収納する胸郭である^[5]。

鼻腔

鼻腔及び周辺器官は顔面のほぼ中心にある。突き出した外鼻は鼻腔の前壁に相当し、そこから内部までほぼ2cmの間には吸気を濾過する機能を持つ鼻毛が生えている^[2]。外鼻孔からその奥にある鼻腔は鼻中隔で左右に分けられている。鼻腔の内部は鼻粘膜に覆われ、呼気を温め、湿気を与え、ほこりなどを除去する機能を持つ^[2]。

鼻腔と繋がった頭蓋骨の空隙は複数あり、これらは副鼻腔と言う。この部分も粘膜に覆われているが繋がる経路が狭く、炎症などを起こすと膿の排出が不充分になる事があり、蓄膿症の原因となる^[2]。

咽頭・喉頭

鼻腔の奥で繋がる咽頭は、口腔から食物を食道に運ぶ消化器の役割を兼ねる。この摂食と呼吸の両運動はそれぞれの器官が秩序的に働き混乱が起こらないようになっている^[6]。これは嚥下反射と呼ばれる^[7]。咽頭に続き、喉頭蓋から始まる漏斗状管が喉頭である。喉頭は軟骨構造で囲まれ、靭帯や小さな筋肉で繋がっている。嚥下時にこれら軟骨組織が上方に動き、喉頭蓋が閉まって食物が呼吸器官に入り込まないようになっている^[6]。

喉頭内軟骨の被裂軟骨と甲状軟骨に挟まれた場所に声帯がある。これは声帯靭帯と声帯筋が粘膜に包まれ、喉頭側壁に作る一対のひだである。声帯はV字型であり、間に声帯裂という空隙を持つ。被裂軟骨には複雑な筋があり、この収縮で軟骨を傾けて声帯を押し、声帯裂の開き具合を微妙に調整しながら声を出す^[6]。

気管・気管支

喉頭の下部を覆う輪状軟骨から下に、第6頚骨の位置で接続し垂直に下がる管が気管である。長さ11~13cm、直径約2cmで、管路は馬蹄形の気管軟骨が約20個連続し、軟骨がない後面には平滑筋と粘膜による膜性壁からつくられる^[8]。

胸腔の第5胸椎部分、心臓背面付近で気管は二股に別れ左右2本の気管支となる。この2本は形状がやや異なり、右気管支は太く短い上、傾斜角が小さい。それに対し左気管支は長く細い形状で、傾斜角が大きい。この差があるため、誤って気管に入り込んだ異物は右気管支側に行きやすい^[8]。肺の中に入った気管支は、右は3本、左は2本に枝分かれし、さらに2~4本の区域気管支へと分かれる^[9]。最終的に20~23回もの枝分かれを行い、気管支樹という小さな管になる^[8]。

肺

ヒトは2つの肺胞を持ち、それぞれは円錐を縦に割ったような形状で、断面を向かい合わせながら間に心臓を覆う縦隔を挟み、胸腔の容量約80%を占める。成人では呼気に紛れた塵粒子が沈着するため淡灰黒色に見える。上端は鎖骨の上2~3cmに及び、下端は横隔膜に接する。心臓がある位置にはくぼみがあり、心臓がやや左に傾いているため左肺は重さ約500g・容量は約1000mlと、右肺の約600g・約1200mlよりも小さい。肺にある裂によって肺葉単位に分ける場合も、右肺は上・中・下葉の3分割となるのに対し、左肺は上・下葉の2つとなる^[9]。計5本に枝分かれする気管支は、それぞれこの肺葉に対応する^[9]。

気管は肺の中で区域気管支まで枝分かれするが、これらは重なっておらず、肺の中に展開する血管も同様に個別の領域に限定される。これを肺区域と言い、肺がんなどで切除をする場合にはこの区域単位で行われる^[9]。区域内で気管支はさらに別れ、軟骨構造がなくなって最終的に終末細気管支となる。この部分に肺胞が付着しており、内部を走る毛細血管とガス交換を行う。これは血液空気関門という^[9]。

2つの肺胞はそれぞれ2重の胸膜で覆われている。内側は肺胸膜、外側は壁側胸膜と言い、どちらも漿膜である。肺胸膜の内側は漿液による胸膜内液が満ちている^[4]。

胸郭

胸郭は、側面の胸壁と底面の横隔膜で構成され、前面の胸骨と背面の脊柱に連結した肋骨で全体が囲まれている。呼吸には、肋骨の間ある外肋間筋も関与する。これが収縮すると肋骨全体が持ち上がり、胸膜の内容積が高まる。逆に弛緩すると肋骨が畳まれて胸骨と脊柱間が狭まり、胸膜の空間が絞られる。横隔膜の動きも呼吸を作り出し、弛緩した状態では胸郭側に膨らみを持つが、収縮すると平に近くなり、胸郭下部を広げる。呼吸では、これら外肋間筋と横隔膜の収縮・弛緩によって起こされ、前者を胸式呼吸、後者を複式呼吸（横隔膜呼吸）と言うが、通常の呼吸ではこの2つの運動が共同して行われている^[5]。

胸膜の内部（胸腔）は常時陰圧された状態にある。胸郭の呼吸運動によって胸腔は、呼息時には-2~-4cmH₂O、吸息時には-6~-7cmH₂O、の内圧状態（胸腔内圧）を持つ。これに対して、外気と通じている肺胞や気管の内部は外気圧と等しい。そのため、肺は胸郭を取り巻く筋力によって、組織が本来持つ弾性（収縮性）に逆らい常に引き伸ばされた状態に置かれている^[5]。

陸上の脊椎動物の呼吸器

哺乳類

哺乳類では、外気から肺に取込まれた吸気に含まれる酸素は、肺胞で主に肺循環血液中の血色素と結合する。反対に肺循環血液中に多く含まれる二酸化炭素が肺胞内に移動し呼気とともに対外に排出される。大気圧が1気圧の場合、ヒトでは肺胞酸素分圧は約100mmHgで、この値は正常なヒトでは運動時にもそれほど変らないといわれる。哺乳類では肺や気管支を収容している胸腔と胃や肝臓など腹部の臓器を収容している腹腔は横隔膜によって両者が完全に分離されている。吸気時にはこの横隔膜と外肋間筋が収縮して胸腔の体積を拡大し、呼気時にはこれらの筋肉（呼吸主働筋）が弛緩することによって、胸腔の体積が減少する。このようなピストン運動によって肺のガス交換が効率よく行われている。

鳥類

詳細は「鳥類の体の構造#呼吸器系」を参照

鳥類では、呼吸器は大きく後気嚢、肺管、前気嚢に分かれており、肺は哺乳類の場合と異なって管状になっている。吸気の際、外気は後気嚢へ、呼気の際は後気嚢内の空気は肺管に流れ、肺を通過した後に前気嚢にため込まれていた空気は排出される。哺乳類と同じく吸気と呼気を交互に繰り返すが、前後の気嚢が一時的格納庫となって肺には常に新鮮な空気が供給される。また肺の血流は空気の流れとは逆に前気嚢側から後気嚢側に流れているため、徐々に酸素濃度の低い空気から高い空気へとガス交換を行うために、哺乳類の肺に比べて効率の高いガス交換が可能になっている。

陸上の節足動物の呼吸器

陸上の節足動物のほとんどは、気門および気管を使ってガス交換を行う。気門は系統発生的には外骨格が体内に陥没してできたもので、体内の奥深くまで毛細気道となって拡がっており、体内の組織は気道を通して供給される空気と直接ガス交換を行う。また気門・気道は非常に細く空気の対流はほとんど起きないが、気道内の酸素や二酸化炭素は濃度勾配による拡散で外気と同じ濃度に保たれている。

水棲生物の呼吸器

水中に溶けている酸素が鰓で血色素に取込まれ、鰓から二酸化炭素を排出する。鰓は様々な動物群に見られるが、それらは相同ではなく、同一の群でも異なった部位に鰓を発達させる例が珍しくない。小型の動物は一般に皮膚呼吸が行われ、それでは足りない場合に、どこかの皮膚が拡張、表面積を増大させて鰓になる、という風に見られる。

皮膚呼吸

ミミズは呼吸に特化した器官を持たず、皮膚に毛細血管が集まっていてここでガス交換を行う。脊椎動物では魚類、両生類、爬虫類の一部が体表でのガス交換を行っている。

無脊椎動物のほとんどは皮膚で呼吸が可能である。特に体が小さい場合、体内の動物質の量に比して表面積の比が大きくなる（2乗3乗の法則）ため、特に呼吸器を必要としない。

脚注

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^ ^a ^b 佐藤・佐伯(2009)、p.80、第4章呼吸 1.呼吸器系 1)外呼吸external respirationと内呼吸internal respiration
^ ^a ^b ^c ^d 解剖学第2版、p.62-64、第3章呼吸器系 1.鼻腔・副鼻腔
^ 佐藤・佐伯(2009)、p.81、第4章呼吸 1.呼吸器系 3)呼吸器系
^ ^a ^b 佐藤・佐伯(2009)、p.87-89、第4章呼吸 1.呼吸器系 5)肺lung
^ ^a ^b ^c 佐藤・佐伯(2009)、p.90-91、第4章呼吸 1.呼吸器系 6)胸郭thoraxと呼吸運動respiratory movement
^ ^a ^b ^c 解剖学第2版、p.64-65、第3章呼吸器系 2.咽頭・喉頭
^ 解剖学第2版、p76-77、第4章消化器 3.咽頭
^ ^a ^b ^c 解剖学第2版、p.65-66、第3章呼吸器系 3.気管と気管支
^ ^a ^b ^c ^d ^e 解剖学第2版、p.66-68、第3章呼吸器系 4.肺

参考文献

河野邦雄、伊藤隆造、坂本裕和、前島徹、樋口桂『解剖学第2版』財団法人東洋療法学校協会、医歯薬出版、2006年、第2版第1刷。ISBN 4-263-24207-6。
監修：佐藤昭夫、佐伯由香『人体の構造と機能第2版』医歯薬出版、2009年、第2版第6刷。ISBN 978-4-263-23434-1。

外部リンク

ウィキメディア・コモンズには、呼吸器（呼吸器系）に関連するカテゴリがあります。

“ビジュアル生理学 - 呼吸器”. 2010年12月18日閲覧。

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1. 小児の気道確保困難 the difficult pediatric airway
2. 成人における基本気道マネージメント basic airway management in adults
3. 小児における基本的な気道のマネージメント basic airway management in children
4. 成人における気道確保困難 the difficult airway in adults
5. 小児における緊急気道マネージメント：小児特有の検討事項 emergency airway management in children unique pediatric considerations

Japanese Journal

生物学的製剤を用いた分子標的治療の進歩(6)重症難治性喘息の治療における生物学的製剤の役割

玉置淳
東京女子医科大学雑誌 82(2), 92-96, 2012-04-25
… 気管支喘息の基本病態はアレルギー性気道炎症である.すなわち,喘息患者の気道粘膜には好酸球やTリンパ球,肥満細胞などを主体とする炎症細胞の浸潤が認められ,これらの細胞由来のサイトカイン,ケモカイン,成長因子,ケミカルメディエーターが喘息病態の発現や進展に深く関わっている.近年,気道炎症を標的とした抗炎症療法の普及に伴い,喘息コントロールは飛躍的に改善し喘 …
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吸入ステロイド薬のコンプライアンスとサマーキャンプ中の吸入指導効果による呼気中一酸化窒素濃度変化との関連についての検討

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「097I048」

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11か月の乳児。けいれん重積状態のため母親に伴われて救急車で搬入された。月産期に特別な異常はなかった。定頚4か月、定坐7か月、つかまり立ち10か月。今まで発熱時に約5分間持続するけいれん発作を2回経験している。3日前から咳嗽があった。本日、39℃の発熱とともに仝身けいれん発作が出現し、発作と休止を繰り返している。口内分泌物が増加し、チアノーゼを認める。うっ血乳頭の所見はない。
直ちに行うべき処置はどれか。

a. 気道の確保
b. フェノバルビタールの筋注
c. マニトール液の静注
d. 抗菌薬の投与
e. 解熱薬の投与

[正答]

※国試ナビ4※　［097I047］←［国試_097］→［097I049］

「104E024」

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気道の解剖について正しいのはどれかo'

a　気管は食道の左前方に位置している。
b　主気管支は右の方が長い。
c　気管支は肺静脈と伴走する。
d　終末細気管支は呼吸細気管支に移行する。
e　呼吸細気管支には軟骨がある。

[正答]

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「101C035」

　　[★]

駅の構内で中年男性が倒れているのを発見した。まず行うのはどれか。

a. 脈の触知
b. 呼吸の確認
c. 気道の確保
d. 意識状態の確認
e. 対光反射の確認

[正答]

※国試ナビ4※　［101C034］←［国試_101］→［101C036］

「100Cases 96」

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96

35歳　女性

【主訴】息切れ

【現病歴】6ヶ月から次第に増悪する息切れを訴え来院。息切れは進行しており、今では同年代の人に比べ階段を登ったり平地を歩くのがおそい。3ヶ月間空咳が出現してきている。

【既往歴】喘息(子供の頃、中等度)

【家族歴】父：40歳時に胸部疾患(chest problem)で死亡(と、この患者は思いこんでいる)。

【服用薬】パラセタモール。やせ薬は過去に使ったことがある

【嗜好歴】タバコ：吸わない。飲酒：週に10 units以下。

【職業歴】印刷会社(学校卒業後ずっと)

【生活歴】8歳と10歳の子供がいる。ペットとして自宅にネコとウサギを飼育している。

【身体所見】

バチ指、貧血、チアノーゼは認めない。心血管系正常。呼吸器系で、両側性に肺拡張能低下。胸部打診音、および触覚振盪音は正常。聴診上、両肺の肺底部に呼気終期年発音を聴取する。

【検査所見】

呼吸機能試験

測定値予測値

FEV1(L) 3.0 3.6-4.2

FVC(L) 3.6 4.5-5.3

FER(FEV1/FVC)(%) 83 75-80

PEF(L/min) 470 450-550

胸部単純X線写真

胸部単純CT(肺野条件)

Q1　診断は？Q2　追加の検査と治療法

(解説)

・6ヶ月から次第に増悪する息切れ

　・本当に6ヶ月から息切れが始まったかは分からない！！実際にはもっと前から存在する可能性を考えよう。

・喘息の既往歴　→　また喘息か・・・

　・聴診上笛音 weezingなく、また呼吸機能検査で閉塞性肺障害は認められず否定的

・職業性喘息　←　肺の疾患では職業歴が重要なんだよ、うん。

　・職業に関連した特定の物質に曝露され引き起こされる気管支喘息。

　・気管支喘息だと閉塞性換気障害でしょっ。

・本症例の病態

　・拘束性病変(restrictive problem)：拡張制限　＋　ラ音(呼気時に閉鎖していた気道の再開通によるラ音。このラ音は(1)肺が硬い＋(2)肺容量低下による起こるんじゃ)

・呼吸機能検査の結果

　・中等度の拘束性換気障害(FEV1とFVCの低下、slightly high ratio)

　　→　硬い肺と胸郭を示唆している　→　肺コンプライアンス低下じゃな。

　　→　拡散能低下が予想される。

・胸部単純X線写真

　・小さい肺野、中肺野～下肺野にかけて結節性網状陰影(nodular and reticular shadowing)を認める　←　教科書的には「線状網状影」

・HRCT

　・胸膜下嚢胞形成(subspleural cyst formationの直訳。教科書的には「胸膜直下の蜂巣肺所見」)を伴う線維化

これらの所見→diffusing pulmonary fibrosis(fibrosing alveolitis)

・肺の線維化病変を見たら限局性かびまん性かを見なさい！マジで？

　・びまん性：diffuse fine pulmonary fibrosis

　　・原因：膠原病、薬剤性、中毒性、特発性

　・限局性：例えば肺炎感染後の瘢痕

・IPF

　・まれに家族性の病型有　→　本症例で父がchest problemで無くなっている事と関連があるかもしらん。

　・IPFの良くある病型：UIP　＋　CT上胸膜下に認められる蜂巣肺

　・膠原病に合併する場合、NSIPの様に広い範囲に斑状の病変が出現

　・CT上、ground glass shadowingに見える所はactive cellular alveolitisであり、反応に反応する確率が高いことと関連している。

・追加の検査の目的：原因と合併症の検索、肺生検施行の有無を決定

　・肺生検：経気管支鏡生検は試料が少ないために負荷。VATは良く使用されており、若年の肺組織を得るのに適切な方法。

・治療

　・低用量～中等量の副腎皮質ステロイド　±　免疫抑制薬(アザチオプリン)：数ヶ月経過観察し、反応性を観察。

　　・UIP 症例でこのレジメンに対する反応性は乏しく、治療による利益より重大な副作用を起こさないことが重要

　・アセチルシステイン：anti-oxidant

　　・予後を改善するというエビデンス有り

　　・ステロイド＋アザチオプリン＋アセチルシステインというレジメンで用いられることがある

　・肺移植

　　・本症例の様にナウでヤングな患者には適応を考慮しても良い

・予後

　・疾患の進展速度は症例により様々

　・6ヶ月で死亡する急性増悪も起こることがある。

　　Progression rates are variable and an acute aggressive form with death in 6 months can occur.

　・UIP 症例では多くの場合2～3年かけて確実に進行していく。

■glossary

clubbing n. バチ指

restrictive ventilatory defect 拘束性換気障害

transfer factor = 拡散能/拡散能力 diffusion capacity

subpleural bleb 胸膜下嚢胞

diffuse fine pulmonary fibrosis びまん性微細肺線維症

warrant vt. (正式)(SVO/doing)S(事)からするとO(事)は「～することは」当然のことである(justify)

relevant adj. 直接的に関連する、関連性のある(to)

ground glass すりガラス

'ground glass' shadowingすりガラス陰影

「細気管支」

　　[★]

英: bronchiole n. / -s pl.
ラ: bronchiolus
関: 気管支の分岐、クララ細胞、肺小葉

直径1mm以下の細気管支では軟骨が消失 (SP.629)
分泌腺と平滑筋がない (SP.629)
線毛立方上皮細胞、クララ細胞(細気管支、終末細気管支、呼吸細気管支に存在) (SP.629)

臨床関連

肺の末梢気道、特に細気管支領域は解剖学的に気道と肺胞の接点に位置し、喫煙や大気汚染物質により早期から障害を生じると考えられてきた。特に内径2mm以下の末梢気道の病変は呼吸生理学的にsmall airway diseaseと呼ばれ、進行すれば肺気腫などの慢性閉塞性疾患の発生につながるものとして喫煙などとの関連で論じられてきた。 (講義録呼吸器学 p.79)