[坎贝尔生物学 第995页练习题] もし人の肺を囲む膜(例えば胸膜)に小さな穴が開いた場合、肺機能にどのような即時的な影響があり、身体の制御機構はどのように反応する可能性...

もし人の肺を囲む膜(例えば胸膜)に小さな穴が開いた場合、肺機能にどのような即時的な影響があり、身体の制御機構はどのように反応する可能性がありますか?

  • A: 肺はより容易に拡張し、酸素摂取量が増加し、体は呼吸数を減少させるでしょう。
  • B: 空気は肺と胸壁の間の空間に入り込み、肺が虚脱し、吸気が困難または不可能になり、ガス交換の減少により体が呼吸努力を増す可能性があります。
  • C: 肺は過度に膨張し、吸気を抑制する負のフィードバックメカニズムが作動し、呼吸が遅く深くなるでしょう。
  • D: 肺への血流が直ちに停止し、血液中のCO2レベルが急速に低下し、代償的に呼吸数が減少するでしょう。

Explanation

肺は胸膜腔内の陰圧によって胸壁に保持されています。胸膜に穴が開くと(気胸)、この空間に空気が入り込み、陰圧が破られて肺が虚脱します。これによりガス交換(酸素摂取と二酸化炭素排出)が著しく損なわれます。体内の制御機構は、O2の減少および/またはCO2の増加を感知し、呼吸の速さと深さを増やすことで代償しようとしますが、肺が虚脱している場合はこれは効果がありません。