LESSON 01

肺での呼吸とガス交換

未知の呼吸資料を換気・交換・運搬から解こう

「肺での呼吸とガス交換」第6段階。肺胞図・気体割合・運動前後データを統合します。

未知の呼吸資料を換気・交換・運搬から解こう

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レッスンの最終です。肺胞図、吸気・呼気、肺へ入る血液と出る血液、運動前後の呼吸回数を、換気・交換・運搬の三段階で統合します。

知る・理解する

未知資料は次の順に読みます。

  1. 値が空気・血液・細胞のどこで測られたか確認する。
  2. 酸素と二酸化炭素を別々に追う。
  3. 入る側と出る側を比較する。
  4. 観察された差を、肺胞の構造と移動方向で説明する。
  5. 測っていないことを限界として残す。

呼吸資料を換気・交換・運搬の三段階で統合する吸気と呼気を換気、肺胞と血液の濃度差をガス交換、肺を出る血液と細胞を運搬として結ぶ。測定場所を三段階へ置く換気吸気 O₂ 21%呼気 O₂ 16%呼気 CO₂ 4%ガス交換肺胞 → 血液:O₂血液 → 肺胞:CO₂薄い壁・広い面積運搬肺を出る血液O₂増・CO₂減全身の細胞へ観察:値の差 → 仕組み:どちらへ移動 → 結論呼吸回数だけで肺胞の性能までは断定しない

具体例で使う

運動後、呼吸回数が毎分15回から30回へ、肺を出る血液の酸素量も増えたとします。筋肉の酸素需要が増え、換気量と血流が増えた結果と考えられます。ただし、呼吸回数だけでは一回に出入りする空気量が分からないため、総換気量を正確に求めるには一回換気量が必要です。

未知の動物Xで肺胞が大きな袋数個しかなく、動物Yでは小さな袋が多数あるなら、同じ体積でもYの方が表面積が大きく、ガス交換に有利だと予想できます。実際の交換量を断定するには、壁の厚さや血流も調べます。

誤答を直して次の学びへつなげる

「運動後に呼吸回数が増えたので、肺胞一個の交換能力が上がった」とは言えません。換気回数、空気量、血流、細胞の需要を分けます。

記述例:「肺へ入る血液より出る血液で酸素が増え、二酸化炭素が減ったため、肺胞では酸素が血液へ、二酸化炭素が肺胞へ移動したと考えられる。」

次の「血液の成分と働き」では、肺で受け取った酸素を何が運ぶのか、二酸化炭素や養分を血液の各成分がどう運ぶのかへ進みます。

自分で確かめよう

確認1:肺を出る血液で酸素が増えたことは何を示す?肺胞から血液へ酸素が移動したことを支持します。
確認2:呼吸回数だけで総換気量を求められない理由は?一回に出入りする空気量が分からないからです。呼吸回数と一回換気量の両方が必要です。
確認3:小さな肺胞が多数ある利点は?同じ体積でも気体と血液が接する表面積を大きくでき、ガス交換に有利です。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。