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肺の機能と構造

肺は、呼吸という生命活動を行なう上で欠かせない行動を支えている器官ですがどのような働きによって生命活動を支えているのか、どのような形をしているのかあまり知られていないといえます。
ここでは、肺の構造や機能などの肺が持っている役目を紹介していきます。

肺の機能と構造を知る

肺は人間の胸部の大部分を占める器官で、二個一対の構造になっています。
肺の重さは、成人男性で約1kgあり肝臓や脳に次ぐ大きさの臓器といえます。

肺の主な機能

肺の主な機能は、心臓から送られてきた静脈血中の二酸化炭素を酸素と交換するガス交換機能です。
血液中の赤血球によって全身に送られた酸素は、細胞内でエネルギーを作るための燃料として使用され、二酸化炭素となって肺に戻されていきます。また、肺は空気を溜め込むことが出来るため、魚などの水中で活動する動物の中には肺が変化した浮袋を備えているものが居ます。

呼吸器官の持つ防御力

肺をはじめとする呼吸器官は口や鼻から空気を取り込み、気管を通じて肺に送り込み、必要な酸素だけを肺胞に蓄えて二酸化炭素などの不要な気体を体外に排気するという行為を自動的に行なっています。
しかし、空気中には様々な病気の元となるウィルスや細菌が混入していることがあり、呼吸の際に取り込んでしまうことがあります。
しかし、これらのウィルスや細菌は気管の内部に生えている線毛の働きによって、口腔または食道へと送られ胃液で不活化されます。
線毛を突破して肺にたどり着いたウィルスや細菌は、肺胞周辺の「マクロファージ」と呼ばれる免疫細胞によって食べられて無力化されていきます。

肺の構造

肺は心臓のある左側よりも右側の方が大きい左右非対称の構造になっています。基本的に肺は上葉・中葉・下葉の三つに分けられ、左側は上葉と下葉の二つに分かれます。肺の中は「肺胞」という球状の組織がブドウのように寄り集まり、無数に枝分かれしながら気管に繋がっているという構造になっています。
この肺胞は、酸素を蓄積する機能と血中の二酸化炭素と酸素を交換する機能を持つ組織から成り立っていて、肺胞に接する無数の毛細血管との間で酸素と二酸化炭素の交換を行なっています。

肺の構造の複雑化

節足動物を除くほとんどの脊柱動物には心臓と肺が備わっています。しかし、「心臓と肺を持つ」といっても全ての動物が同じ構造の心臓と肺を持っているわけではありません。心臓が脊柱動物の種類ごとに構造が違うように、肺もまた種類ごとに構造が違っています。
魚類の場合、エラで酸素と二酸化炭素の交換を直に行なうため肺は非常に簡単な構造になっています。魚類から進化して地上で生活する能力を得た両生類は、水中よりも酸素の多い環境である地上に適応できるように肺の構造が魚類よりも複雑に変化しています。
爬虫類の肺は、哺乳類に匹敵するほどの構造を備えており完全に地上での生活に適応した肺に進化したといえます。脊柱動物の中でも最も機能的な肺を備えているのは鳥類で、肺に加えて「気嚢」という呼吸器官を複数備えていて、酸素の薄い空の飛行にも適した心肺機能を発揮できるのです。

肺
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