LESSON 01

肺での呼吸とガス交換

呼吸を空気の出入りと細胞の働きに分けよう

「肺での呼吸とガス交換」第1段階。換気・ガス交換・運搬・細胞の呼吸を区別します。

呼吸を空気の出入りと細胞の働きに分けよう

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1番目です。前のセクションでは、小腸から吸収した栄養分が血液などへ入ることを学びました。ここでは、酸素が体へ入り、二酸化炭素が体外へ出るまでを一本の流れにします。

「呼吸」という言葉が指す、空気の出入り、肺でのガス交換、細胞での呼吸を区別することが目標です。

知る・理解する

空気を肺へ入れたり出したりすることを換気といいます。肺胞と毛細血管の間で酸素と二酸化炭素が移動することがガス交換です。全身の細胞では、酸素を使って養分から生命活動に必要なエネルギーを取り出し、二酸化炭素などが生じます。

段階 場所 物質の動き
換気 鼻・気管・肺 空気が出入りする
ガス交換 肺胞と毛細血管 酸素は血液へ、二酸化炭素は肺胞へ
運搬 血液 酸素と二酸化炭素を運ぶ
細胞の呼吸 全身の細胞 酸素を使い、二酸化炭素が生じる

換気・ガス交換・運搬・細胞呼吸の流れ外気から肺胞、血液、細胞へ酸素が進み、細胞から血液、肺胞、外気へ二酸化炭素が戻る。二つの気体を反対向きに追う外気肺胞血液細胞酸素:外気 → 肺胞 → 血液 → 細胞二酸化炭素:細胞 → 血液 → 肺胞 → 外気肺は酸素をつくらず、外気と血液の間で交換する二酸化炭素は主に細胞の働きで生じる

具体例で使う

運動すると呼吸が速くなります。これは肺が急に酸素をつくるからではありません。筋肉の細胞がより多くの酸素を使い、二酸化炭素を多く生じるため、換気と血液による運搬を増やす必要があるからです。

気管に空気が入っただけでは、酸素はまだ血液へ入りません。空気が肺胞まで届き、薄い壁を越えて毛細血管へ移動してガス交換が成立します。

誤答を直して次の学びへつなげる

「息を吸うこと=細胞の呼吸」ではありません。息を吸うのは換気、酸素を使ってエネルギーを取り出すのは細胞の働きです。両者を血液による運搬と肺のガス交換がつなぎます。

次は、胸郭の体積変化によって空気が出入りする仕組みを模型で確かめます。

自分で確かめよう

確認1:換気とガス交換の違いは?換気は空気を肺へ出し入れすること、ガス交換は肺胞と血液の間で酸素と二酸化炭素が移動することです。
確認2:二酸化炭素は主にどこで生じる?全身の細胞が酸素を使って養分からエネルギーを取り出すときに生じます。
確認3:酸素の経路を答えよう外気→肺胞→毛細血管の血液→全身の細胞です。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。