肺でのガス交換はどのように行われるのか？

肺でのガス交換の流れ

呼吸により吸い込まれた酸素は血液へ、代謝の産物である二酸化炭素は血液から呼気へと移動します。このガス交換は、肺胞とそれを取り囲む薄い壁の毛細血管で行われます。

1. 吸気（吸入）

• 横隔膜と肋間筋が収縮し、胸腔が拡張します。
• その結果、鼻や口から空気が肺へ流れ込みます。
• 空気は気管・気管支を通って肺胞へ到達します。

2. 酸素の取り込み

• 肺胞内の酸素分子は、濃度勾配に従って薄い肺胞壁を通り血液中へ拡散します。
• 血中の酸素濃度が低いため、酸素は速やかに移動します。
• 赤血球のヘモグロビンが酸素と結合し、全身へ運搬されます。

3. 二酸化炭素の放出

• 細胞で産生された二酸化炭素は血液中で炭酸水素イオン（HCO₃⁻）として運ばれ、肺で再びCO₂に戻ります。
• 血中の二酸化炭素濃度が肺胞より高いため、拡散により肺胞へ移動します。

4. 呼気（呼出）

• 酸素が取り込まれ、二酸化炭素が放出された後、横隔膜と肋間筋が弛緩し、胸腔が縮小します。
• これにより空気が肺から外部へ押し出されます。
• 呼気中の二酸化炭素濃度は吸気より高くなります。

この一連の吸気・呼気のサイクルにより、体内の細胞へ酸素が継続的に供給され、二酸化炭素が効率的に除去されます。結果として、体内の酸塩基平衡が保たれます。