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心臓と呼吸

呼吸運動と心拍数の関係

呼吸性不整脈とは

心臓はたえず収縮と拡張を繰り返し、全身に血液を送り続けて、
1分間当たりに心臓が収縮する回数を心拍数といい、安静時におよそ70拍数前後です。

この心拍数のリズムは、心臓の右心房にある洞房結節という部分で作られています。

洞房結節はペースメーカーとして周期的な電気信号を発し、心臓の拍動を起こします。

心拍数はたとえ安静時であってもたえず変動して、
そこには自律神経と呼吸運動が関係しています。

自律神経の活動は、
心臓にある洞房結節から出力される信号のリズムを調節するように働きます。

自律神経とは、生体の内部環境の恒常性(一定に保たれること)を
維持するために働く神経であり、交感神経と副交感神経から構成されています。

交感神経は心拍数を増加させ、反対に副交換神経は洞房結節からの
電気信号の発生周期を遅らせ、心臓の機能を抑制する働きを持っています。

また、心拍数は自律神経のみならず、
呼吸運動によっても影響を受けることが知られています。

呼吸運動と心拍数を同時に記録すると、
呼吸リズムに同調するような心拍数のリズム変動が観察されます。

吸息のおわりにかけて心拍数は増加し、呼息時には減少しています。

つまり、息を吸っているときには心拍数は増加し、
吐いているときには減少するという呼吸のリズムに対応して心拍数が変動しているのです。

このような心拍数が変動する現象を呼吸性不整脈といいます。

呼吸性不整脈は、呼吸運動が自律神経
特に副交感神経の活動に影響することによって行なわれています。

これは病気ではなく、一般に知られる生理現象です。

体内を巡る酸素の通り道

肺での酸素の吸収量

私たちにとって酸素は生命の維持に直結した大変重要な存在です。

酸素は大気中の約21パーセントを占めている気体です。

この気体は、具体的にどのようなしくみで、ヒトの生体と関わっているのか?

ヒトを含む多くの哺乳類では、
酸素を含んでいる大気中の空気をまとめて吸い込んでいます。

よく呼吸によって酸素を吸い込み、二酸化炭素を吐き出していると
いわれますが、実際には、大気中の空気を丸ごと吸い込んで、
そこに含まれている酸素を後から体内に取り込んでいます。

しかし、吸気によって肺の中に取り込まれた空気中の酸素が、
すべて体内に取り込まれているわけではありません。

たとえば、大気中の空気が一旦、肺に入り、
その空気が肺から排出されたときの呼気中には、
およそ15パーセント程度の酸素が含まれているといわれ、
これは、大気中に含まれる酸素濃度(約21パーセント)を比べると、
わずか6パーセント程度しか減少していないということです。

肺で取り込まれた酸素の量は、
吸い込んだ空気中に含まれている酸素の約3割に過ぎません。

空気中から取り込まれた酸素は、肺から血液中に入り、
血液の流れによって、全身に運ばれ、それぞれの組織まで送られます。

血液中では、赤血球が持つヘモグロビンと酸素が結合し、
肺から心臓へ(肺静脈)、心臓から全身(大動脈)へと酸素が運ばれていきます。

体中に運ばれた酸素は、各組織、細胞に取り込まれ、
生命活動に必要なエネルギーを作るために利用されます。

吸い込むときは、
酸素約21パーセント、窒素約4分の3。

吐き出すときは、
酸素約15パーセント、二酸化炭素約3〜4パーセント、窒素約4分の3。

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