「肺」と「脾臓」の持つ機能・役割について考えてみる

この記事では人体の臓器の中でも「肺」と「脾臓」の持つ機能・役割について簡単にまとめています。ご興味のある方は下記「続きを読む」よりどうぞ。尚、私は専門家でもなければ医者でもありません。当記事の内容の中には私が間違って理解している部分が多々あると思われます。あくまで参考程度に留めておく事をオススメします。

記事作成日時:2019-12-27

★当記事の目次

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肺の役割について簡単に

肺は空気中から酸素を取り込み、二酸化炭素を排出するための臓器です。口から入った空気は気管を通り、そこから左右に枝分かれした気管支を通って左右の肺へと送られます。肺の内部には「肺胞」と呼ばれるブドウのように密集した小さな組織がたくさんあり、気管支は更に細かく枝分かれし、それぞれの肺胞に繋がっています。そうして肺胞に送られた空気の中から酸素が血液中の赤血球に取り込まれ、それが全身へと渡ります。

酸素と結合した赤血球を豊富に含む血液は「肺静脈」という血管を通り、心臓の左上から左心房へと送られます。実は肺静脈は「静脈」という名前がついているにも関わらず、酸素を豊富に含んでいるため「動脈血」が流れています。そしてその血液は左心房から下にある左心室へと送られ、心臓のポンプ作用により、中央にある大動脈の穴から全身へと運ばれます。また全身へと運ばれた後に戻って来た血液は、心臓の右上にある上大静脈から右心房に入り、下にある右心室に送られた後、中央の「肺動脈」という血管を通って肺へと戻ります。この肺動脈を流れる血液は二酸化炭素を豊富に含む「静脈血」であり、二酸化炭素を肺胞内で排出します。

尚、そのように肺は胸の左右に1つずつあり、その下は横隔膜で仕切られるような形になっています。しかし肺は左右対称ではなく、心臓がある分、左の肺の方が少しだけ小さくなっています。また肺そのものには収縮するための筋肉がありません。肺は横隔膜や肋間筋など周囲にある筋肉によって収縮を繰り返します。ただし肺が収縮を行う際には肋骨や肩甲骨が稼働します。このため呼吸に関わる筋肉はかなり多岐に渡り、例えば肩甲骨の筋肉を怪我した場合、呼吸が上手くできなくなり、全身のパフォーマンスに影響する事もあります。



呼吸の簡単な仕組み

肺胞は空気と血液との間でガス交換を行い、肺胞内にある酸素を血液内にある赤血球内へ取り込み、逆に二酸化炭素を肺胞内に排出します。何故そのような事ができるのかというと、赤血球中のヘモグロビンに「一定の酸素分圧中で酸素と強く結合する」という性質があるためです。当然吸った空気には酸素以外も含まれている訳ですが、この性質により、一定の酸素分圧(地球という環境)があれば、酸素を優先的・安定的に取り込む事ができます。尚、酸素分圧は気圧によって変わり、例えば高所のような酸素分圧の低い場所では取り込む事のできる酸素の量が減り、逆に取り込まれる窒素や二酸化炭素の量が増えてしまいます。このため酸欠や意識消失に陥り、程度によっては死に至ります。

一方、動脈血から供給された酸素は細胞内で消費、二酸化炭素ができます。二酸化炭素は細胞膜を通して赤血球内に取り込まれますが、その多くは赤血球内の酵素によって重炭酸イオン(炭酸水素イオン)と水素イオン(プロトン)に分けられ、重炭酸イオンを赤血球外に放出、血液中の水分である「血漿」に溶かし「炭酸」にする事で運びます。特に赤血球は水素イオンが増える事で酸性が強くなり、それによって酸素の放出が促されます。細胞内ではこれを利用し、二酸化炭素が多く発生する場所で赤血球内の酸素の放出を促し、より効率良く酸素を利用する事ができます。尚、一部の二酸化炭素は赤血球内に取り込まれたまま運ばれたり、そのまま血漿に溶けて運ばれていくものもあります。

そうして静脈血となって肺まで戻ってくると、再び血漿内の重炭酸イオンが赤血球内の水素イオンと結合し、二酸化炭素へと戻され、それが肺胞内へと排出されます。それによっては赤血球内の水素イオンが減って酸性が弱くなるため、赤血球は再び酸素を取り込みやすい状態になります。また赤血球内にそのまま存在する二酸化炭素、及び血漿内にそのまま存在する二酸化炭素も同様に排出されます。前述のように肺胞内は酸素分圧が高いので、再び酸素が優先的に赤血球内へ取り込まれます。こうして酸素と二酸化炭素を循環させる事ができます。



人体に存在する何重ものセキュリティ

繰り返しになりますが、空気に含まれているのは酸素や二酸化炭素だけではありません。例えば人体にとって不要な物質や有害となる物質も含まれている事がある訳です。そういった物質はまず鼻・口・喉の粘膜の表面にある粘液で絡め取られ、痰や鼻水として体の外へ排出します。またそれを胃や腸の中へ送って溶かす事で、できるだけ肺の中に入らないようにする事もできます。もちろん腸の中にあるリンパ系によっても無害化されます。更に例え気管に入ったとしても、咳などによって排出を促され、気管や肺の中は清潔に保たれます。

その他、万が一に肺や肺胞内、あるいは血液の中に入ってきたとしても、肺の中にもリンパ系が張り巡らされており、周囲のリンパ球や白血球などの免疫細胞によって無害化する事ができます。また例え血液を通って運ばれたとしても、肝臓や腎臓などによっても無害化する事もできます。何ならリンパ系は全身にあるため、臓器以外の様々な組織及び細胞でも無害化する事ができます。このように人間の体には何重ものセキュリティがあり、それによって体を守る事ができます。



脾臓の役割について簡単に

脾臓は左肋骨の上側付近にあり、大きさは僅か10cm程度という小さな臓器です。尚、脾臓の上には横隔膜が、内側は左の腎臓に接しており、前には胃があるというような位置関係になっています。

脾臓は他の臓器と比べてあまり知名度はありませんが、血液を一時的に溜めておき、免疫に関わるリンパ球(特定の分子に結合し、それを無効化する)を成熟させたり、古くなった血球を破壊するなどの機能を持っていると言われています。特に血液は骨の中にある骨髄という組織で主に作られますが、何らかの原因で大量の血液が必要となった時、脾臓内でも緊急的に血液を作る事ができます。

ただし脾臓の機能は他の臓器でも代用する事ができるため、摘出したとしても直ちに健康に害が出る事はありません。一方、そのように免疫機能に対しては一定の役割を持っていると考えられており、全て摘出すると感染症(例えばインフルエンザなど)に罹った際、重症化しやすくなると言われています。風邪を引きやすかったり、引いた時に中々治らないのは、もしかしたら脾臓の活動が弱っている事が関係しているかもしれません。

尚、例えば食後においては消化・吸収のために胃や腸、肝臓などへの血流が増える事になります。その際、大量に飲食をしていたり、あるいは食事の直後に激しい運動を行うと、筋肉や肺といった運動に必要な組織への血液が一時的に足りなくなる事があります。その時、脾臓内に蓄えておいた血液を一時的に使う事があり、これによっていわゆる「横っ腹が痛い」という状態になると言われています。





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