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生理学では、呼吸とは、呼吸器系によって外部環境から組織内の細胞への酸素の移動と、周囲の環境とは逆方向への二酸化炭素の除去を指します。[1]
呼吸の生理学的定義は生化学的定義とは異なります。生化学的定義は、栄養素を酸化して老廃物を放出することで生物がエネルギー（ATPとNADPHの形で）を得る代謝プロセスを指します[2]。生理的呼吸は細胞呼吸、ひいては動物の生命を維持するために必要ですが、そのプロセスは異なります。細胞呼吸は生物の個々の細胞で行われ、生理的呼吸は生物と外部環境の間の 代謝物の拡散と輸送に関係しています。
肺でのガス交換は、換気と灌流によって行われます。[1]換気とは肺の空気の出入りを指し、灌流とは肺毛細血管内の血液の循環です。[1]哺乳類では、生理的な呼吸には、吸入と呼気 の呼吸サイクルが含まれます。吸入（息を吸い込むこと）は通常、肺に空気を取り込む能動的な動きであり、そこで肺胞内の空気と肺毛細血管内の血液の間でガス交換のプロセスが発生します。横隔膜筋の収縮により圧力変化が発生し、これは呼吸器系の弾性、抵抗、慣性要素によって引き起こされる圧力に等しくなります。対照的に、呼気（息を吐くこと）は通常、受動的なプロセスですが、機能的な過圧を生成する場合（話す、歌う、ハミングする、笑う、息を吹く、鼻を鳴らす、くしゃみをする、咳をする、パワーリフティング）など多くの例外があります。水中で息を吐くとき（水泳、ダイビング）、より迅速なガス交換が必要となる高レベルの生理学的運動（走る、登る、投げる）のとき、または呼吸を制御する瞑想のいくつかの形式において、呼吸は呼吸を制御する。人間が話したり歌ったりするには、多くの哺乳類が実行できない持続的な呼吸制御が必要である。
呼吸の過程では、吸入のたびに肺胞が大気で満たされるわけではなく（1回の呼吸で約350 ml）、吸入された空気は、各呼気後に肺に残る機能的残気量と呼ばれる大量のガス（成人で約2.5リットル）と慎重に希釈され、完全に混合されます。機能的残気量のガス組成は、周囲の空気とは著しく異なります。生理的呼吸には、機能的残気量の組成が一定に保たれ、肺毛細血管の血液に溶解しているガス、ひいては体全体に行き渡っているガスと平衡を保つメカニズムが関与しています。したがって、正確な用法では、呼吸と換気という言葉は、呼吸の同義語ではなく下位語ですが、この規定は、ほとんどの医療提供者でさえ一貫して従っていません。なぜなら、呼吸数（RR）という用語は医療で定着した用語であるためです。ただし、正確な用法に従う場合は、一貫して換気数に置き換える必要があります。呼吸中、酸化還元反応によってCH結合が切断され、二酸化炭素と水も生成されます。細胞のエネルギー生成プロセスは細胞呼吸と呼ばれます。
呼吸の分類
呼吸の生理学を分類する方法はいくつかあります。
種によって
メカニズムによって
実験によって
集中治療と救急医療によって
その他の医療トピック
追加画像
参照
参考文献
- ^ abc Hinic-Frlog, Sanja (2019).動物生理学入門. トロント大学ミシサガ校: Pressbooks (CC BY 4.0). pp. 40–59.
- ^ Alberts B、Johnson A、Lewis J、Raff M、Roberts K、Walter P 編 (2002)。「NADH と NADPH は重要な電子キャリアです」。細胞の分子生物学(第 4 版)。ニューヨーク: Garland Science。ISBN 0-8153-3218-1– NCBI Bookshelfより。
- ネルソンズ VCE ユニット 1～2 体育。2010 Cengage 著作権。
外部リンク
- ジョンズ・ホプキンス大学の概要