呼吸器系は体の各部位に酸素をどのように届けるのか
1. 吸気(吸入)
呼吸は鼻または口から空気を取り込む吸気から始まります。吸気時に横隔膜が収縮して下方に移動し、肋間筋が収縮して胸腔が拡大します。胸腔が拡がることで肺内の圧力が低下し、外部の空気が肺へ流れ込みます。
2. 肺でのガス交換
空気は気管、気管支、細気管支を通って肺胞(アルベオリ)に到達します。肺胞の壁を通して酸素が血液中に拡散し、同時に血管内の二酸化炭素が肺胞へ拡散して呼気に備えられます。
3. 血液循環
酸素を取り込んだ血液は左心室から大動脈を通って全身へ送られます。大動脈から分岐した動脈はさらに細い血管へと分かれ、最終的に毛細血管網へと至ります。
4. 毛細血管での酸素供給
毛細血管の薄い壁を通して酸素が組織や細胞へ拡散し、細胞は酸素を利用してエネルギーを産生します。逆に、細胞で生じた二酸化炭素は毛細血管へ戻ります。
5. 心臓への戻り
二酸化炭素を含む脱酸素血は静脈を通って心臓の右心房へ戻ります。右心房から右心室へと送られ、右心室の収縮により肺動脈へと血液が送り出されます。
6. 呼気(呼出)
肺動脈で運ばれた血液は肺毛細血管で二酸化炭素を放出し、再び酸素を取り込みます。横隔膜と肋間筋が弛緩すると胸腔が縮小し、肺が収縮して二酸化炭素を含む空気が鼻または口から外へ排出されます。
この一連のサイクルにより、酸素は体全体に供給され、二酸化炭素は効率的に除去されます。細胞が正常に機能し、生命が維持される基盤となります。
