内呼吸と外呼吸

医学的に呼吸とは、以下の内呼吸・外呼吸を総称する。

外呼吸とは肺胞内での酸素と二酸化炭素のガス交換のことである。一般的に用いられる呼吸の意義を指す。外呼吸で交換された酸素は末梢の毛細血管に運ばれ、ヘモグロビンから遊離し、さらに細胞のミトコンドリア内部まで濃度勾配を利用し、拡散する。

ミトコンドリアにおいて、水と二酸化炭素が形成され、二酸化炭素は細胞内から組織液、血液へ拡散され、肺に戻る。このように、細胞での酸素と二酸化炭素の交換が、内呼吸である。

この内呼吸が停止すると、細胞はミトコンドリアでの有酸素代謝を維持できなくなる。これを低酸素症と呼ぶ(低酸素血症との混同注意)。これの原因には以下の4つある。

  • 低O2性低酸素:PaO2の低下による。肺胞での低換気や呼吸中枢障害、低酸素環境下での滞在などが考えられる。
  • 貧血性低酸素:O2の絶対量が不足する貧血が原因。SpO2やSaO2、PaO2には変化は現れない。
  • 虚血性低酸素:循環血液量の減少が原因である。例えば狭心症など細胞の組織需要に見合う冠血流が得られない状態
  • 組織中毒性低酸素:ミトコンドリアにおいてO2の利用が障害されることにより起こる。例えば青酸カリにこのような作用がある。
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