恒常性 呼吸


スライド1 表紙 

Phase1では恒常性(homeosistasis)呼吸

スライド2 目次

スライド3 酸素と二酸化炭素は血管内と外気差を同じくしようとする

酸素と、二酸化炭素は血管内と、外気差を同じくしようとする
肺の中では、血液で運ばれてきた二酸化炭素を排泄し、酸素を血液内に取り入れています。外気には酸素が多く含まれており、二酸化炭素は少ない状態です。逆に、血管内では、二酸化炭素が多く、酸素が少ない状態です。
そこで、外気と、血管内の、酸素と、二酸化炭素の量を同じくしようとして酸素は血管内へ移動し、血管内の二酸化炭素は、血管外へ移動します。これは、拡散という現象で、酸素分圧と、二酸化炭素分圧と言います。簡単にいうと、押し出す力が違うことで、酸素と二酸化炭素のガス交換が起こるのです。これが、呼吸です。

スライド4 ヒトはなぜ呼吸をするのか(しなければならないか)?

ヒトは何故呼吸をするのか、しなければならないのか
ヒトの呼吸を、司っているのは、脳の呼吸中枢という場所です。この場所では、体内の酸素濃度が低い場合や、二酸化炭素の量が多くなると、正常な状態に戻そうとして、呼吸を調整します。この、呼吸中枢には、低酸素感受性、高二酸化炭素感受性というシステムがあり、
低酸素状態や、高二酸化炭素状態になると、呼吸の回数を増やし、低酸素状態では酸素をたくさん取り入れ、高二酸化炭素状態では排気を活発にします。そして、正常な状態にしようとします。何故酸素を取り入れ、二酸化炭素を排泄しなければならないのか、それは、別のphaseで詳しく説明しますが、その一つは、私たちが活動するために、絶対必要なエネルギーである、ATPを作るため。もう一つは、酸と、アルカリの調整を行っているからです。どちらも、命にかかわる、重要な働きです。

スライド5 ヒトの呼吸は「通勤バス」

ヒトの呼吸は、通勤バス。
私たちの呼吸は、通勤バスのようです。降りる人がいれば、乗る人もいる。そのバランスが丁度良い場合にはバスはスムーズに運航できます。しかし、乗る人ばかり、または、降りる人ばかりでは、スムーズな運航とはいえません。前のスライドで出ました低酸素感受性と、高二酸化炭素感受性では、どちらが、苦しく感じるのでしょうか。それは、高二酸化炭素感受性のほうが強いようです。高二酸化炭素状態の方が、呼吸の回数を増やして、換気量が増えます。これも、呼吸中枢でちゃんと管理をしているのですね。

スライド6 酸素は全エネルギー源を作る

酸素は全エネルギーを作る
酸素を取り入れる目的は幾つかありますが、最も重要なのは、私たちの、生命活動のエネルギー源となる、ATPを作るという事です。それでは、酸素はどこで必要なのでしょうか。私たちの細胞の中の、ミトコンドリアという場所で、化学反応が起こっています。何が化学反応を起こすかというと、糖、脂肪、タンパク質です。
この、熱産生三大栄養素の科学反応です。図にあるように、クエン酸回路といわれる場所で熱産生三大栄養素は化学反応を受け、ATPという私たちの生命活動のエネルギーとなる、前駆体の電子伝達系である、NADH,FADH2と言われるものをつくります。簡単に言えば、この、 NADH,FADH2はATPをしまっておく箱です。このままでは、ATPは箱の中から出て来られず、私たちのエネルギーとはなりません。そこで、呼吸で取り入れた、酸素の出番です。この酸素は、 NADH,FADH2の箱を開ける鍵を持っています。この鍵があって、はじめて箱が開き、ATPが体内に出ていくことができます。ですから、酸素は、命の根源、であり絶対必要なのです。