呼吸の調節機構で正しいのはどれか。
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出典:厚生労働省ホームページ(第60回作業療法士国家試験の問題および正答)。公共データ利用規約(第1.0版)に基づき利用。問題文・選択肢は公式の問題冊子のとおり掲載しています(文字の体裁を一部整えています)。解説は medimichi が作成したものです。
正解は5番
解説
肺の伸展受容器は、肺の過度の膨張を防ぐための反射(ヘーリング・ブロイアー反射)に関与しています。これらの受容器からの情報は、迷走神経を介して呼吸中枢に伝達され、吸気を抑制し、呼気を促進することで呼吸の深さを調節します。これにより、肺や呼吸器系への損傷を防ぐ役割も果たします。
選択肢ごとの解説
- 1. 呼吸の中枢機能は主に延髄と橋に存在し、呼吸のリズム形成や調節を行っています。視床下部は自律神経系の統合や体温調節、内分泌機能などに関与しますが、呼吸運動を直接制御する中枢ではありません。正しくは:呼吸の中枢は、延髄と橋に位置しています。選びやすい理由:視床下部が生命維持に必要な自律神経系の司令塔の一つであるため、呼吸のような重要な機能もここで制御されていると誤解されやすいです。混同注意:自律神経系の統合中枢、体温調節中枢など、視床下部の他の重要な生理機能と混同しやすいです。
- 2. 末梢の化学受容器は、血液中の酸素分圧や二酸化炭素分圧、pHの変化を感知する受容器であり、主に頸動脈小体(総頸動脈の分岐部)と大動脈小体(大動脈弓)に存在します。椎骨動脈は脳へ血液を送る動脈であり、化学受容器の主要な位置ではありません。正しくは:末梢の化学受容器は、頸動脈小体や大動脈小体などの部位に存在します。選びやすい理由:動脈系に存在するという点は合っているため、特定の動脈名が提示されると正しいと思いやすいです。混同注意:頸動脈や大動脈といった主要な動脈に存在する場所と、椎骨動脈の機能(脳への血流供給)とを混同しやすいです。
- 3. 横隔膜や肋間筋は、普段は自律的に呼吸を行っていますが、意識的に息を止めたり、深呼吸をしたり、発声したりするなど、自分の意思で収縮させることが可能です。例えば、歌を歌うときや水中に潜るときには随意的にこれらの筋肉をコントロールします。正しくは:横隔膜や肋間筋は、自分の意思で収縮させることも可能です。選びやすい理由:呼吸が無意識に行われるため、完全に不随意であると誤解しやすいです。混同注意:自律神経による不随意な呼吸運動と、意識的なコントロールによる随意的な呼吸運動の区別が曖昧になりやすいです。
- 4. 末梢の化学受容器(頸動脈小体や大動脈小体)は、主に動脈血中の酸素分圧の『低下』、二酸化炭素分圧の『上昇』、pHの『低下』(酸性化)によって興奮し、呼吸中枢を刺激して呼吸を促進します。酸素分圧が上昇しても興奮はせず、むしろ活動が低下します。正しくは:末梢の化学受容器は、酸素分圧が低下すると活性化されます。選びやすい理由:「酸素」と「呼吸」というキーワードが関連付けられ、活性化されると勘違いしやすいです。また、二酸化炭素分圧の上昇による興奮と混同することもあります。混同注意:酸素分圧の『変化』が刺激となることは知っていても、その方向(上昇か低下か)を混同しやすいです。中枢化学受容器がCO2上昇で興奮することとの違いも注意が必要です。
- 5. 正解。肺の伸展受容器(ヘーリング・ブロイアー反射に関与)は、肺が過度に膨張した際にその情報をキャッチし、迷走神経(第X脳神経)の求心性線維を通じて延髄にある呼吸中枢へ伝達します。これにより、吸気が抑制され、呼気が促進されます。これは肺の過膨張を防ぐ重要な反射です。
国試ポイント
呼吸の調節機構に関する基本的な解剖生理学的知識が問われています。特に、呼吸中枢の位置、化学受容器の種類と刺激、呼吸筋の性質、そして主要な呼吸反射(ヘーリング・ブロイアー反射)の経路と機能について理解しているかどうかがポイントです。各選択肢の誤りを見抜くためには、正確な知識が必要です。
混同注意
呼吸中枢の正確な位置(延髄と橋 vs. 視床下部など)。化学受容器の種類(中枢性、末梢性)とそれぞれの刺激因子(CO2、O2、pH)。呼吸筋の不随意性と随意性の両側面。各反射の求心路・遠心路を担う神経(迷走神経、舌咽神経など)。
次に同じ論点が出たら
次に同様の論点が出題された場合、呼吸中枢の各部位の機能、中枢性化学受容器と末梢性化学受容器の役割と刺激、そして呼吸に関わる主要な反射(咳反射、くしゃみ反射など)の求心路・遠心路について問われる可能性があります。また、これらの調節機構が破綻した場合の病態生理(例:過換気症候群、低換気)についても知識を整理しておく必要があります。
関連知識
呼吸中枢の各部位(延髄の背側呼吸群、腹側呼吸群、橋の呼吸促進中枢、呼吸調節中枢)。中枢化学受容器の場所と刺激(延髄、脳脊髄液のH+濃度)。呼吸筋(横隔膜、外肋間筋、内肋間筋、補助呼吸筋)。肺のJ受容器、刺激性受容器など他の肺内受容器。ヘーリング・ブロイアー反射の生理的意義。