呼吸器系

体の各部や機能を理解するのに役立つ科学の分野は、解剖学と生理学です。解剖学は人体の研究（構成要素・構造・位置）と、身体がどのように機能するかの生理学の研究を扱います。

ボディシステム

身体は、心血管系、消化器系、内分泌系、筋肉系、神経系、呼吸器系、骨格系を含むいくつかのシステムからなります。

呼吸器系

呼吸器系は、鼻、口、喉、喉頭、気管、気管支、肺で構成されています。呼吸器系の機能は、肺や体の組織細胞で起こるガス交換を促進することです。

酸素は、体内の細胞がさまざまな代謝反応を起こしてエネルギーを生成するために必要なため、生命に不可欠です。

呼吸器系は、必要なガス交換を行うために空気が体に出入りする器官および組織と定義できます。

外呼吸とは、空気中からの酸素が血流に入り組織細胞に輸送される方法であり、二酸化炭素が集められて肺に戻され、体から排出されます。

内呼吸は、すべての生きている細胞で起こる重要な化学活動であり、エネルギー、水、二酸化炭素を結合し放出するために酸素とグリコーゲンを必要とします。

呼吸器系の器官

• Nasal cavity = 鼻腔
• Pharynx =咽頭
• Throat = 咽喉
• Larynx = 喉頭
• Trachea = 気管
• Lung = 肺
• Bronchial Tubes = 気管支
• Rib Cage = 胸郭
• Diaphragm = 横隔膜

成人の標準的な吸気と呼気の速度である呼吸速度は、毎分約16回です。 呼吸は脳幹の専門センターによって制御され、血液中の二酸化炭素のレベルに応じて呼吸の速度と深さを自動的に調整します。

A-VO2 diff

動静脈酸素較差（A-VO2 diff）は、動脈の酸素濃度と静脈の酸素濃度の差です。

空気の組成

私たちが吸い込んだり吐き出したりする空気の組成はおおよそ次のようになります。

ヘモグロビンとミオグロビン

ヘモグロビンは赤血球中のタンパク質で、赤血球が酸素を運ぶのを可能にし、ミオグロビンは心臓や骨格筋に存在する酸素結合タンパク質です。

呼吸器系に対する運動の影響

心血管系では、心臓機能の改善と血圧低下に関して運動の利点が議論されました。最大酸素摂取量（Vo2max）や肺活量の増加と相まって、これらはすべて健康であるために不可欠な要因となっています。

心血管系を十分に訓練していない運動選手は、疲労の急速な始まりと、その結果としてのやる気と精神的意識の低下により、他の怪我をより簡単に負う可能性があります。さまざまな高度で競技をする人は誰でも、競技の前にかなりの時間をかけて順応しなければなりません。中程度の高度まで登っても、気圧の変化により最大酸素摂取量は7%から8%減少します。筋肉に供給される酸素のこの減少は、競技時間に応じて、4から8%までパフォーマンスを低下させる可能性があり、これはフィニッシュラインではかなり不利になります。

十分な準備と順応をしている運動選手でも、アンデスのような高地の住民にはかなわないことがあります。アンデスのような高地では、肺活量が大きく、肺胞が多く、毛細血管床が大きく、赤血球数が多い。高地から低地へ移動するときに高山病にかかることがあるため、集中的な訓練を開始する前に、これらの症状が消えるのに十分な時間を確保する必要があります。

関連文献

以下の参考資料は、このトピックに関する追加情報を提供しています。

• DEMPSEY, J. A. et al. (2012) Respiratory System Limitations to Performance in the Healthy Athlete: Some Answers, More Questions. Deutsche Zeitschrift fur Sportmedizin, 63 (6), p. 157-162
• IONESCU, C. M. (2013) The human respiratory system: an analysis of the interplay between anatomy, structure, breathing and fractal dynamics. Springer

参照ページ

MACKENZIE, B. (2001) Physiology – Respiratory System [WWW] Available from: https://www.brianmac.co.uk/physiolr.htm [Accessed 9/5/2020]