肺胞の機能と障害

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著者: Virginia Floyd
作成日: 12 Aug. 2021
更新日: 15 11月 2024
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肺胞は呼吸器系の重要な部分であり、その機能は血流との間で酸素分子と二酸化炭素分子を交換することです。これらの小さな風船の形をした気嚢は、呼吸樹の最端に位置し、肺全体に集まって配置されています。

構造

肺胞は、小さなバルーン型の構造であり、呼吸器系の最小の通路です。肺胞は1セルの厚さしかないため、毛細血管と呼ばれる肺胞と血管の間で酸素と二酸化炭素(CO2)を比較的簡単に通過させることができます。

肺組織の1立方ミリメートルには、約170個の肺胞が含まれています。総数は人によって異なりますが、人間の肺にはおよそ70平方メートルの表面積に文字通り何百万人もいます。


肺胞の細胞

肺胞は、異なる機能を持つ2つの異なるタイプの細胞で構成されています。

  • I型肺胞細胞は、酸素と二酸化炭素の交換を担う細胞です。
  • II型肺細胞は2つの重要な機能を果たします。それらは、歯槽粘膜の損傷を修復する責任があり、界面活性剤も分泌します。

肺胞には、肺胞マクロファージとして知られている多くの免疫細胞もあります。マクロファージは本質的に免疫システムの「ごみ収集車」であり、それらが遭遇する残骸を貪食または「食べる」。彼らは、上気道の繊毛や粘液に捕らえられなかった粒子、死んだ細胞やバクテリアを取り除く責任があります。

関数

肺胞は、私たちが空気を口や鼻に吸い込んだときに始まる呼吸器系の終点です。酸素に富んだ空気は気管を下って、右または左の気管支を介して2つの肺の1つに移動します。そこから、空気は細気管支と呼ばれるますます小さな通路を通って、肺胞管を通り、最終的に個々の肺胞に入るまで送られます。


肺胞は、気嚢の形状と表面張力を維持する界面活性剤として知られている流体層によって裏打ちされています。表面張力を維持することにより、酸素とCO2分子が通過できる表面積が増えます。

酸素分子が肺胞内の単一の細胞を通って拡散し、次に毛細血管内の単一の細胞を通って拡散して血流に入るのは、この接合部です。同時に、細胞呼吸の副産物である二酸化炭素分子が肺胞に拡散され、そこで鼻や口から体外に排出されます。

肺胞から毛細血管への酸素の拡散は、毛細血管の酸素濃度が低いために発生します。同様に、二酸化炭素は毛細血管から二酸化炭素濃度の低い肺胞に拡散します。

吸入中は、横隔膜の収縮によって胸部の陰圧が生じるため、肺胞が拡張します。呼気中、横隔膜が弛緩すると、肺胞が反動します(スプリングバック)。


関連条件

肺胞に直接影響を与える可能性のある多くの病状があります(肺胞肺疾患と呼ばれます)。これらの疾患は、肺胞が炎症を起こしたり、瘢痕を残したり、水、膿、または血液で満たされたりする可能性があります。

肺胞内の炎症または感染によって引き起こされる損傷に加えて、適切な機能は、肺胞の過膨張と過膨張のバランスを維持する身体に依存します:

  • 過膨張:健康な結合組織サポートシステムの存在は、肺胞が過度に膨張するのを防ぐために必要です。過伸展を引き起こす可能性のある怪我の例は、機械的換気(人工呼吸器を介した呼吸)です。
  • 界面活性剤の機能不全:界面活性剤は、呼吸の間に肺胞が完全に潰れるのを防ぎます。これが重要である理由を理解するには、完全に折りたたまれたバルーンを爆破するよりも、部分的に膨張したバルーンを爆破する方が簡単であることを想像できます。 COPD、乳児の呼吸窮迫症候群、喘息、間質性線維症などの医学的状態、ならびにいくつかの遺伝的状態は、肺胞の崩壊につながるサーファクタント機能不全を引き起こす可能性があります。

肺胞が関与する状態の中で:

気腫

肺気腫は、肺の炎症が肺胞の拡張と破壊を引き起こす状態です。肺胞の喪失に加えて、残っている気嚢の細胞壁は硬化し始め、その弾力性を失います。これにより、肺から空気を排出することが困難になります(エアトラップと呼ばれる状態)。

エアートラップは、肺気腫の人では通常、吸入ではなく呼気が難しい理由を説明します。この空気を排出できないことにより、肺胞がさらに拡張し、機能の喪失が増加します。

肺炎

肺炎は、片方または両方の肺の肺胞に炎症を起こし、気嚢が膿で満たされる感染症です。

結核

結核は、肺の組織における結節の成長を特徴とする感染性細菌性疾患です。細菌が吸入されると、この疾患は主に肺胞に感染し、気嚢に膿が形成されます。

細気管支肺胞癌(BAC)

細気管支肺胞癌(BAC)は、現在では肺腺癌のサブタイプと見なされている肺癌の一種です。これらの癌 ベギン 肺胞にあり、片方または両方の肺にびまん性に見られることが多い。

リンパ系や血流を介して体の離れた領域に広がる多くのがんとは異なり、BACは主に気道(性腺転移)を介して肺の他の領域に広がります。

急性呼吸窮迫症候群(ARDS)

急性呼吸窮迫症候群(ARDS)は、肺胞に液体がたまり始めるときに酸素が肺に到達するのを妨げる生命にかかわる肺の状態です。 ARDSは重病患者によく見られます。

呼吸窮迫症候群(RDS)

呼吸窮迫症候群(RDS)は、肺胞を覆うのに十分な界面活性剤をまだ生成していない未熟児に見られるため、酸素と二酸化炭素の交換に利用できる表面積が少なくなります。

肺水腫

肺水腫は、肺の中に溜まった過剰な液体が肺胞に集まり、呼吸不全を引き起こす可能性がある状態です。

歯槽タンパク症

肺胞タンパク症は、タンパク質が肺胞に蓄積するまれな疾患です。これはほとんどの場合、20歳から50歳の成人で発生する自己免疫状態ですが、先天性(出生後)の状態として発生することもあります。

喫煙

肺疾患の単一の危険因子として、タバコの煙はあらゆるレベルで気道に影響を与えることが知られています。これには肺胞が含まれます。

肺胞は、袋に弾性を与えるコラーゲンとエラスチンで構成されています。喫煙はこれらの両方に損傷を与え、嚢を硬化および肥厚させます。喫煙は血管を積極的に拡張させ、酸素とCO2の交換を妨げます。

タバコの煙も肺胞の働きに影響を及ぼし、分子レベルまで損傷を引き起こします。感染症やトラウマに続いて起こる可能性があるため、体の自己修復能力を破壊します。そのため、肺は毒性のある煙に持続的にさらされているため、肺胞の損傷は妨げられずに進行します。

ベリーウェルからの一言

肺胞は、私たちの体が実行する最も重要な機能の1つを提供します。それらは、酸素が私たちの血流に入る入り口であり、代謝の老廃物の一部(二酸化炭素)が体から出る主要な方法です。

肺胞に影響を与える病気は、私たちの体の組織に供給される酸素の減少をもたらし、その結果、すべての主要な臓器に損傷(低酸素症による)をもたらす可能性があります。

呼吸のしくみの生理学