各臓器と血流量の局所性調節の組合せで正しいのはどれか。

解説

肺の血管は、局所的な低酸素に対して特異的な反応を示します。全身の他の臓器では低酸素は通常、血管を拡張させますが、肺では細動脈が収縮します。これは、換気の悪い（酸素濃度の低い）肺胞への血流を減らし、換気の良い（酸素濃度の高い）肺胞へ血液を優先的に送ることで、血液の酸素化効率を最大限に高めるための重要なメカニズムです。

選択肢ごとの解説

• 1. 骨格筋において乳酸が蓄積し、組織のpHが低下すると、血管は拡張します。これは、運動時に必要な酸素や栄養素を供給するために血流量を増加させる生体反応です。正しくは：骨格筋に乳酸が蓄積すると、血管が拡張します。選びやすい理由：乳酸が代謝副産物であるため、体にとってネガティブな反応として血管収縮を連想してしまうかもしれません。混同注意：他の組織における血管反応や、乳酸の作用を混同する可能性があります。
• 2. 心臓の筋肉が低酸素状態になると、心筋への酸素供給を増やすために、冠細動脈は拡張します。これは生命維持に不可欠な反応です。正しくは：心臓が低酸素状態に陥ると、冠細動脈は拡張します。選びやすい理由：低酸素がすべての血管で一律に同じ反応を引き起こすと誤解するかもしれません。混同注意：肺の血管反応（低酸素で収縮）と混同しやすいです。
• 3. 脳では二酸化炭素分圧が上昇すると（血液のpHが低下すると）、脳血流を増加させるために細動脈は拡張します。これにより、脳組織の酸素供給を確保し、老廃物の除去を促進します。正しくは：脳で二酸化炭素分圧が上昇すると、細動脈が拡張します。選びやすい理由：二酸化炭素が「老廃物」というイメージから、血管を収縮させる方向に働くのではないかと誤解するかもしれません。混同注意：脳の血流はCO2感受性が非常に高く、その反応を忘れてしまうことがあります。
• 4. 正解。肺血管は他の臓器とは異なり、局所的な低酸素状態になると細動脈が収縮します。この反応（低酸素性肺血管収縮、HPV）により、酸素化が不十分な肺胞への血流を減らし、酸素化効率の良い肺胞へ血液を再配分することで、全身のガス交換効率を最適化します。
• 5. 皮膚の血管は主に体温調節に関わっており、交感神経が亢進すると、皮膚の細動脈は収縮します。これにより、体からの熱放散を抑え、体温を保持しようとします。皮膚には血管収縮性の交感神経線維が豊富に分布しています。正しくは：皮膚で交感神経が亢進すると、細動脈は収縮します。選びやすい理由：交感神経の活動が常に血流増加（拡張）につながるという誤った一般化をするかもしれません。混同注意：運動時の骨格筋の血流増加（交感神経刺激によるβ2受容体を介した拡張など）と混同する可能性があります。

国試ポイント

本問題は、各臓器における局所的な血流調節メカニズム、特に代謝性因子（酸素分圧、二酸化炭素分圧、乳酸など）や自律神経（交感神経）が血管に与える影響の知識を問うています。特に肺血管の低酸素に対する特異的な反応は頻出のポイントです。

混同注意

全身のほとんどの臓器では低酸素が血管拡張を引き起こすため、肺血管の低酸素性収縮反応は特に混同しやすい点です。また、交感神経刺激による血管反応も、臓器や受容体の種類によって収縮と拡張が異なるため注意が必要です。

次に同じ論点が出たら

今後類似の問題が出題された場合、まず各臓器の生理的役割を想起し、その役割を最適に果たすためにはどのような血流調節が必要かを論理的に考えることが重要です。特に、全身と異なる反応を示す『例外』に注目して学習しましょう。

関連知識

代謝性血流調節（ミオゲン説、代謝説）、自律神経性血流調節（交感神経、副交感神経）、特定の臓器（脳、心臓、肺、皮膚、骨格筋など）における血流調節の特殊性、アドレナリン受容体（α1、β2）の分布と作用。