呼吸運動を促進する要因はどれか。

解説

動脈血の二酸化炭素分圧の上昇（およびそれに伴う体液のpH低下）は、中枢性および末梢性の化学受容器を介して呼吸中枢を強く刺激し、呼吸運動を促進する主要な要因となる。

選択肢ごとの解説

• 1. 肺の伸展受容器の刺激はヘーリング・ブロイエル反射を引き起こし、吸息を抑制して呼息へ切り替える働きをする。
• 2. 動脈血の二酸化炭素分圧の低下は過換気などで起こり、呼吸運動を抑制する方向に働く。
• 3. 体液のpHの上昇（アルカローシス）は呼吸運動を抑制する。呼吸を促進するのはpHの低下である。
• 4. 正解。動脈血の二酸化炭素分圧の上昇（およびそれに伴う体液のpH低下）は、中枢性および末梢性の化学受容器を介して呼吸中枢を強く刺激し、呼吸運動を促進する主要な要因となる。

国試ポイント

呼吸調節において最も強力な化学的刺激因子は動脈血二酸化炭素分圧の上昇である。中枢性化学受容器が脳脊髄液中のpH変化を感知するメカニズムもあわせて問われやすい。

覚え方

「CO2（ガス）が増えると、換気も増える」

対になる知識

呼吸運動を促進する主な要因には、動脈血中の二酸化炭素分圧の上昇や、それに伴う体液（血液や脳脊髄液）のpH低下、および高度な低酸素状態がある。これに対し、動脈血の二酸化炭素分圧の低下や体液のpH上昇、肺の過度な伸展（ヘーリング・ブロウエル反射）などは呼吸を抑制する方向に働く。

関連知識

中枢性化学受容器は延髄に存在し、主に脳脊髄液のpH変化に反応する。末梢性化学受容器は頸動脈小体と大動脈小体にあり、主におもに動脈血酸素分圧の低下に反応するが、二酸化炭素分圧の上昇やpH低下にも反応する。