呼吸生理で正しいのはどれか。

解説

二酸化炭素は血液中で炭酸となり、水素イオンを放出することでpHを低下させます。したがって、動脈血二酸化炭素分圧の上昇はpHの低下を引き起こします。

選択肢ごとの解説

• 1. シャントとは、換気されていない肺胞に血流が流れる状態を指します。換気がない（V=0）ため、換気血流比（V/Q比）は0となり、減少します。正しくは：シャント時の換気血流比は低下している。選びやすい理由：換気血流比の異常に関する知識が曖昧だと、単純な「異常」という認識から正誤を判断しにくい。混同注意：死腔（換気されているが血流がない部位、V/Q比が無限大）と混同しやすい。
• 2. 肺が過度に伸展するのを防ぐため、肺伸展受容器（ヘーリング・ブロイエル反射）の興奮は吸気を抑制し、呼気を促進する方向に作用します。正しくは：肺伸展受容器の興奮は吸気抑制に作用する。選びやすい理由：「伸展受容器」という名前から、呼吸活動を促進するように誤解しがち。混同注意：化学受容器（酸素分圧や二酸化炭素分圧の変化に応答）の機能と混同しやすい。
• 3. 二酸化炭素の血液中での溶解度は酸素の約20倍高く、拡散係数も大きいため、二酸化炭素の拡散能は酸素よりもはるかに高いです。正しくは：肺胞の二酸化炭素の拡散能は酸素よりも高い。選びやすい理由：酸素が呼吸において中心的な役割を果たすことから、拡散能も高いと錯覚しやすい。混同注意：酸素と二酸化炭素の濃度勾配の大きさ、結合様式（ヘモグロビンとの結合）などと混同しやすい。
• 4. pHが増加する（アルカリ性になる）と、ヘモグロビンと酸素の親和性が高まり、酸素解離曲線は左方へ移動します。右方移動はpH低下（酸性化）や体温上昇、2,3-BPG増加時に起こります。正しくは：pHが減少すると酸素解離曲線は右方へ移動する。（または、pHが増加すると酸素解離曲線は左方へ移動する。）選びやすい理由：pHと酸素解離曲線のシフト方向の関係性を逆にして覚えやすい。混同注意：右方シフト（酸素放出促進）と左方シフト（酸素結合促進）の条件（Bohr効果）を混同しやすい。
• 5. 正解。二酸化炭素は血液中で水と反応して炭酸となり、これが解離して水素イオンを生成するため、動脈血二酸化炭素分圧（PaCO2）の増加は血液の酸性度を増し、pHを低下させます。これは呼吸性アシドーシスの主要な原因です。選びやすい理由：特に無し。これは呼吸生理学の基本的な知識であるため、比較的判断しやすい。混同注意：アシドーシスとアルカローシスの原因、あるいは代謝性アシドーシスと混同しないように注意が必要。

国試ポイント

本問題は、呼吸器系の生理学における基本的な知識、特に換気血流比、呼吸調節、ガス拡散、酸素運搬、そして酸塩基平衡の関係について問われています。各選択肢は、重要な生理学的現象の理解度を測るものであり、誤解しやすいポイントが散りばめられています。

混同注意

各生理現象の細かい条件（例えば、酸素解離曲線の左右シフトの条件、シャントと死腔の違い）を正確に覚えていないと、誤った選択肢を選びやすいです。特に「増加」と「減少」、「右方」と「左方」といった方向性を逆にして記憶していると間違いやすいです。

次に同じ論点が出たら

今後同様の論点が出題された場合、各生理現象が「何が原因で」「どのような方向に」「どのような結果をもたらすか」という因果関係を正確に把握しているかが問われるでしょう。特に数値を伴う変化や、複雑な相互作用についても注意が必要です。

関連知識

呼吸調節の中枢、ヘモグロビンの酸素結合能、ボーア効果、ハルダン効果、換気血流比不均等、肺胞気-動脈血酸素分圧較差（A-aDO2）、呼吸性・代謝性アシドーシス/アルカローシス。