呼吸の生理で正しいのはどれか。

解説

呼吸商は、体内で生成される二酸化炭素の量と消費される酸素の量の比率であり、エネルギー代謝の指標として用いられます。この定義は選択肢5の記述と完全に一致します。

選択肢ごとの解説

• 1. 横隔神経からの活動電位は、横隔膜の収縮を引き起こし、息を吸い込む（吸気）際に発生します。呼気は通常、横隔膜や外肋間筋の弛緩による受動的な運動です。正しくは：吸気時に横隔神経の活動電位が生じる。選びやすい理由：呼吸運動の一部であるため、呼吸全体に関わる神経活動と誤解しやすい。混同注意：吸気と呼気のメカニズム、およびそれぞれのフェーズに関わる神経の活動
• 2. 迷走神経は副交感神経に属し、その刺激（亢進）は気管支を収縮させ、気道抵抗を増加させます。気道抵抗が低下するのは、交感神経が優位になった場合や、抗コリン薬によって迷走神経の作用が遮断された場合です。正しくは：迷走神経が亢進すると気道抵抗は増加する。選びやすい理由：「神経が活発になると機能が促進される」という単純な連想から、気道が広がるイメージを持ってしまう可能性がある。混同注意：迷走神経（副交感神経）と交感神経の気道への作用の違い
• 3. 肺コンプライアンスの増加は、肺がより容易に拡張することを示します。これにより、肺は虚脱しにくくなり、呼気終末時でもより多くの空気を保持するため、機能的残気量は増加する傾向にあります。例えば、肺気腫ではコンプライアンスが増加し、機能的残気量も増加します。正しくは：肺コンプライアンスが増加すると機能的残気量は増加する。選びやすい理由：コンプライアンス増加によって肺がしぼみにくくなるというイメージから、空気の出し入れが活発になり、結果的に残気量が減るのではないかと誤解する可能性がある。混同注意：肺コンプライアンスと肺気量の関係、特に機能的残気量（FRC）の定義
• 4. 血液のpHが上昇する（アルカリ性に傾く）と、ヘモグロビンと酸素の結合力が強くなり、酸素はヘモグロビンから「解離しにくく」なります（ボーア効果の逆）。酸素が解離しやすくなるのは、pHが低下する（酸性に傾く）、体温が上昇する、2,3-BPGが増加するなどの状況です。正しくは：pHが上昇すると酸素はヘモグロビンから解離しにくくなる。選びやすい理由：「pHが変化すると酸素解離曲線が移動する」という知識はあっても、その方向性を混同しやすい。混同注意：ボーア効果（pHと酸素解離曲線）の方向性
• 5. 正解。呼吸商 (RQ: Respiratory Quotient) は、体内で産生される二酸化炭素量 (VCO2) と消費される酸素量 (VO2) の比 (VCO2/VO2) として定義されます。これは、どの栄養素が主にエネルギー源として利用されているかを示す指標となります。正しくは：正しい記述のため修正不要。選びやすい理由：定義を正確に覚えていないと、酸素と二酸化炭素のいずれが分子でいずれが分母かを混同しやすい。

国試ポイント

呼吸生理学における基本的な概念（呼吸運動の神経支配、気道抵抗の調節、肺コンプライアンス、酸素運搬、呼吸商）の正確な理解が問われています。特に、各現象の方向性（増加/減少、促進/抑制）や原因と結果の関係を正確に把握しているかが重要です。

混同注意

吸気と呼気のメカニズム、副交感神経と交感神経の気道への作用、肺コンプライアンスと機能的残気量の関係、ボーア効果の方向性、呼吸商の分子と分母。

次に同じ論点が出たら

今後も呼吸生理に関する問題が出題された場合、各呼吸現象のメカニズム、それを調節する因子、そしてそれぞれの因子が呼吸機能に与える影響の方向性を、具体的な疾患と関連付けて問われる可能性があります。特に、気道抵抗や肺コンプライアンスの異常がどのような肺疾患で生じるか、またそれらが肺機能検査値にどう影響するかを確認するべきです。

関連知識

呼吸運動に関わる筋肉とその神経支配、自律神経の各臓器への作用、肺気量分画の定義、酸素ヘモグロビン解離曲線を変動させる因子、主な栄養素（糖質、脂質、タンパク質）の呼吸商。