肺組織での酸素と二酸化炭素の交換はどのように行われるか

呼吸の全体像

酸素と二酸化炭素は、呼吸というプロセスを通じて肺と組織で交換されます。呼吸は大きく「肺換気」と「ガス交換」の2段階に分かれます。

1. 肺換気（Pulmonary Ventilation）

吸気（Inhalation）：横隔膜と肋間筋が収縮し、胸腔が拡張して肺が膨らみます。酸素豊富な空気が鼻または口から入り、気管、気管支、細気管支を通って肺胞へと到達します。

呼気（Exhalation）：横隔膜と肋間筋が弛緩し、胸腔が元に戻り肺が収縮します。二酸化炭素を含む空気が細気管支、気管支、気管を経て鼻または口から外へ排出されます。

2. ガス交換（Gas Exchange）

肺での交換：吸入された酸素は肺胞の薄い壁を通って血液中に拡散し、同時に血液中の二酸化炭素が肺胞へ拡散します。酸素を多く含んだ血液は心臓により全身へ送られます。

組織での交換：血流中の酸素が組織の細胞へ拡散し、細胞で産生された二酸化炭素が血液に戻ります。二酸化炭素を多く含む血液は再び肺へ運ばれ、呼気により体外へ排出されます。

このように継続的に行われるガス交換により、細胞は必要な酸素を得て代謝を維持し、不要となった二酸化炭素は効率的に除去されます。