肺からの二酸化炭素除去のメカニズム

肺から二酸化炭素が除去されるプロセスは、呼吸によるガス交換と呼吸調節が連携して行われます。

1. 肺でのガス交換

肺胞という小さな空気嚢で、吸入した酸素と血液中の二酸化炭素が交換されます。

血液中の二酸化炭素濃度が肺胞内より高いため、拡散により肺胞へ移動します。

吸息時に横隔膜と肋間筋が収縮し胸腔が拡がると、肺内圧が低下し、二酸化炭素が血液から肺胞へ流れやすくなります。

横隔膜と肋間筋が弛緩して胸腔容積が減少し、肺内圧が上昇。これにより二酸化炭素を含む空気が気道を通って外部へ排出されます。

二酸化炭素は鼻や口から外に出ると同時に、新鮮な酸素が吸入され、血中へ拡散します。

脳の呼吸中枢が呼吸数と呼吸深度を制御し、二酸化炭素濃度を適切に保ちます。

血中の二酸化炭素は炭酸と炭酸水素イオンに変換され、pH バランスを維持しながら除去されます。

以上のプロセスにより、細胞呼吸の産物である二酸化炭素が効率的に体外へ排出され、酸素は組織へ供給されます。