肺でのガス交換

肺でのガス交換

肺でのガス交換は、体の生命を維持するための重要なプロセスです。これは、肺胞と肺毛細血管の血液の間の酸素と二酸化炭素の拡散によって発生します。これらのガスはそれぞれ、濃度の高い領域から濃度の低い領域に移動します。

肺胞上皮は非常に薄いため、ガスの拡散に対して大きな抵抗を示しません。したがって、肺動脈を通って肺に流れる血液よりも肺胞内の酸素濃度が高い場合、酸素は肺胞から毛細血管に拡散します。対照的に、肺動脈の血液中の二酸化炭素濃度は、通常の状態では肺肺胞よりも高いため、二酸化炭素は肺毛細血管から肺胞内に拡散します。

肺胞内の濃度が一定のレベルを下回ると、肺胞細胞は血液中に酸素を強制的に送り込むことができなくなります。これにより、空気中の酸素濃度がはるかに低い高地にいる人々に「高山病」の症状が現れるようになります。人間の体は、血液中の赤血球の数を増やすことで高地での生活に適応できますが、追加の酸素源がなければ、人間は 6,000 メートルをはるかに超える高地で生活することはできません。

高度約 11 km では、気圧が非常に低いため、人は純粋な酸素を呼吸しても、このガスの必要性を満たすことができません。したがって、そのような高度を飛行する航空機には与圧する必要があり、機内の気圧を海面気圧と同じに保つポンプを装備する必要があります。

内部呼吸が行われる全身の組織では、酸素は毛細血管から細胞へ、二酸化炭素は拡散によって細胞から毛細血管へと伝わります。細胞内の酸素濃度は常に毛細血管よりも低く、二酸化炭素濃度は常に高くなります。肺から血液を通って組織に至るまでの過程を通じて、酸素は濃度の高い領域から濃度の低い領域に移動し、最終的に細胞によって使用されます。二酸化炭素は、生成される細胞から血液を通って肺に移動し、その後、常に濃度の低い領域に向かって移動します。このプロセスは、体の組織の代謝プロセスを維持するために不可欠です。

気管支喘息、慢性閉塞性肺疾患、肺炎などのさまざまな病気では、肺のガス交換が損なわれる可能性があることに注意することが重要です。これらの疾患は、肺胞上皮の表面の減少またはその機能の低下を引き起こす可能性があり、その結果、酸素と二酸化炭素の拡散障害が生じる可能性があります。

結論として、肺でのガス交換は体の生命を維持するための重要なプロセスです。これは、肺胞と肺毛細血管の血液の間の酸素と二酸化炭素の拡散によって行われます。このプロセスが中断されると、健康に重大な影響を与える可能性があるため、肺の状態と全身の健康状態を監視することが重要です。