LESSON 01

肺での呼吸とガス交換

吸う空気・吐く空気・血液の気体データを読もう

「肺での呼吸とガス交換」第4段階。吸気・呼気・血液の気体データから交換を読みます。

吸う空気・吐く空気・血液の気体データを読もう

このレッスンの役割

このレッスンは「肺での呼吸とガス交換」6レッスンの4番目です。前回の肺胞模型を、気体の割合と血液データで確かめます。縦軸や単位を見て、割合と実際の量を混同しないことも目標です。

知る・理解する

代表的な値として、吸う空気には酸素がおよそ21%、二酸化炭素がおよそ0.04%含まれます。吐く空気では酸素がおよそ16%へ減り、二酸化炭素がおよそ4%へ増えます。値は条件で変わりますが、吐く空気にも酸素が残っています。

気体 吸う空気 吐く空気 変化の意味
酸素 約21% 約16% 一部が血液へ移動
二酸化炭素 約0.04% 約4% 血液から肺胞へ移動
窒素など 約79% 約80% 割合は大きく変わらない

吸気と呼気の酸素・二酸化炭素割合の比較酸素は吸気約21パーセントから呼気約16パーセントへ減り、二酸化炭素は約0.04パーセントから約4パーセントへ増える。割合の差が移動の向きを示す吸気O₂ 21%吸気CO₂呼気O₂ 16%呼気CO₂ 4%呼気にも酸素は残り、二酸化炭素だけではない

具体例で使う

1回に500 mL吸い、酸素割合が21%から16%へ変わったと単純化すると、割合の差は5ポイントです。ただし、吸気と呼気の体積や水蒸気量が同じとは限らないため、正確な酸素消費量を求めるには両方の体積が必要です。

肺へ入る血液と出る血液を比べ、出る血液で酸素が増え二酸化炭素が減ったなら、肺でのガス交換を支持します。運動後に差が大きくなっても、呼吸回数や一回換気量も変わるため、一つの値だけで肺胞の性能が上がったとは断定しません。

誤答を直して次の学びへつなげる

「吐く空気には酸素がない」は誤りです。割合は低下しますが、約16%残ります。「二酸化炭素の割合が100倍だから、量も必ず100倍」も、空気の体積を確認せずには言えません。

次は、数値の意味を使って、肺が酸素をつくる、呼気は二酸化炭素だけという誤答を直します。

自分で確かめよう

確認1:呼気にも酸素は含まれる?含まれます。代表値では約16%で、吸気の約21%より少ないもののゼロではありません。
確認2:呼気で二酸化炭素が増える理由は?細胞で生じ、血液で肺へ運ばれた二酸化炭素が肺胞へ移るからです。
確認3:気体の割合から正確な量を求めるために必要なものは?吸気・呼気それぞれの体積などが必要です。割合だけでは実際の量を決められません。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。