胸郭模型で吸う・吐く仕組みを確かめよう

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2番目です。前回は換気とガス交換を分けました。今回は、肋骨や横隔膜の動きによって胸郭の体積が変わり、肺へ空気が出入りする仕組みを理解します。

知る・理解する

息を吸うとき、肋骨が上がり、横隔膜が下がります。胸郭の体積が大きくなると肺が広がり、外から空気が入ります。息を吐くときは肋骨が下がり、横隔膜が上がって胸郭が小さくなり、空気が出ます。

ペットボトル、内部の風船、底のゴム膜を使う模型では、ボトルが胸郭、風船が肺、ゴム膜が横隔膜に対応します。ゴム膜を下へ引くと内部の風船がふくらみます。

具体例で使う

模型のゴム膜を下へ引いたとき、風船がふくらみました。正しい説明は「容器内の体積が増え、内部の圧力が外より低くなったため、管を通って空気が入った」です。「ゴム膜が風船へ空気を押し込んだ」ではありません。

模型には限界があります。実際の横隔膜は平らなゴム膜そのものではなく筋肉で、胸郭には肋骨の動きもあります。また、肺は胸郭内で周囲の動きに従って広がり、肺自身が筋肉で空気を吸い込むわけではありません。

誤答を直して次の学びへつなげる

「吸うとき横隔膜が上がる」は逆です。吸うときは下がって胸郭の体積を増やします。図で上下を暗記するより、「体積を増やすには底がどちらへ動くか」を考えます。

次は、肺へ入った空気と毛細血管の血液の間で、二つの気体が反対向きに移動する仕組みを学びます。

自分で確かめよう

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。