肺胞：解剖学、肺での機能、関連する腔

構造と主な構成要素

肺胞は、肺胞管および気道の終末部に付属する肺胞嚢と呼ばれる群をなして配置される。各肺胞の壁はきわめて薄く、通常は1層の細胞から成り、呼吸ガスの移動を促すため湿潤に保たれている。肺胞上皮には主に2種類の細胞がある。すなわち、扁平でガス交換を担うI型細胞と、立方形でサーファクタントを分泌するII型細胞である。特殊な免疫細胞である肺胞マクロファージは内腔を巡回し、残屑や微生物を除去する。

• 解剖学的単位：呼吸細気管支、肺胞管、肺胞嚢。
• 細胞の種類：I型およびII型肺胞上皮細胞、ならびに間質細胞と毛細血管の内皮細胞。
• 主な特徴：表面張力を低下させるサーファクタント、血流を支える密な毛細血管網、側副換気を可能にする小孔（コーン孔）。

ガス交換の仕組み

肺胞は、吸い込まれた空気と肺血液との境界面を形成する。薄い血液・ガス関門と密接に取り巻く毛細血管によって、呼吸に関わるガスは濃度勾配に従って拡散できる。空気が肺胞に達すると、酸素の分圧または濃度は通常、脱酸素化血液中より高い。そのため酸素は毛細血管の血液へ拡散し、赤血球中のヘモグロビンと結合する。逆に、二酸化炭素は血液から肺胞内の空気へ移動し、呼気とともに排出される。この交換は換気と血流の適合とともに、体内のガス恒常性を維持する。

用語のほかの用法と語源

ラテン語のalveolusは「小さな空洞」または「小さな腔」を意味し、肺以外にも複数の解剖学的用法を生んだ。歯槽は歯を保持する顎骨内の窩であり、乳腺胞は乳房内で乳を産生する嚢状構造である。また、分泌細胞が小さな嚢状構造をつくる腺は、肺胞状（または腺房状）と記述されることがある。ガス交換は、光合成などの植物の過程にも関係する中心的な生理学的概念であるが、植物ではガス移動に異なる構造が使われる。

臨床的意義と注目すべき事項

健康な肺胞は、体格に比して非常に大きな総表面積をもち、拡散に利用できる面積を大幅に広げている。ヒトの肺には数億個程度の肺胞があるとされ、総表面積は一般に約70～100平方メートル、しばしば約75 m²と見積もられる。壁が非常に薄く外界にさらされるため、肺胞は多くの肺疾患で障害を受けやすい。肺気腫では肺胞壁が破壊されて表面積が減少し、肺水腫では肺胞が液体で満たされてガス移動が妨げられ、肺炎では炎症性滲出物が肺胞を満たす。人工換気、酸素補給、新生児に対するサーファクタント補充療法などの臨床的介入は、肺胞機能に直接作用する。

要約

肺胞とは生体組織における小さな腔を表す語であり、とりわけ呼吸器系では、酸素の取り込みと二酸化炭素の除去を可能にする微小な空気嚢を指す。特殊化した細胞性の内張り、サーファクタントの産生、毛細血管との密接な関係により、肺胞は細胞代謝と全身の恒常性を支えるガス交換に特に適した構造となっている。

関連資料・図解：解剖学の概要、肺の構造、哺乳類の呼吸、気道、細胞の種類、呼吸ガス、拡散の過程、ガス濃度、酸素輸送、二酸化炭素の除去、植物のガス交換。