ガス交換とは

ガス交換は、呼吸の一部として発生するプロセスであり、生物が機能するために必要なガスと廃ガスを交換できるようにします。 人間や他の哺乳類の場合、これにより二酸化炭素の発現と酸素の摂取が可能になります。 ガス交換は、動物の肺の内壁などの呼吸膜に沿って行われ、生物の循環系によりガスが体全体に移動します。 単細胞動物では、ガス交換により、ガスがセル内外に直接自由に移動できます。

植物では、葉は呼吸膜として働き、葉の中の小さな毛細血管がガスと栄養素を木全体に運ぶ働きをします。 両生類のような動物は、ガス交換のために皮膚に頼るかもしれませんが、魚のような刺された動物は、えらの大きな表面積を使って溶存酸素を水から体内に引き込みます。

人が呼吸するたびに、酸素や他のガスが豊富な空気が肺に入ります。 空気は、高圧の領域、つまり充満した肺から、低圧の領域、肺胞の1つ、肺を覆う小さな嚢へと移動します。 そこから、酸素は薄い膜を通り抜けて肺に供給される毛細血管に入り、そこでヘモグロビンに結合して全身に輸送されます。 血液が循環すると、二酸化炭素などの老廃物も運び去られ、ガス交換のために肺に送られ、肺胞から押し出され、人が息を吐いたときに吐き出されます。

呼吸困難な人は、酸素が十分に体内に到達していない状態である低酸素症を発症し始めることがあります。 これは、肺内の液体によってガス交換が阻害されている場合、肺が適切に膨張できない場合、または気道が塞がれている場合に発生する可能性があります。 二酸化炭素を排出して酸素を得ることができない患者は、四肢の青みを発し始め、空気を切らします。

窒素などの別のガスが豊富な環境では、そのガスは酸素を置換し、酸素が肺に到達することを不可能にします。 患者は正常に呼吸できる場合がありますが、酸素とのガス交換が行われていないため、患者はゆっくりと酸素不足になります。 呼吸中のガスに応じて、患者はgi睡状態、錯乱、眠気などの症状を発症してから、com睡に陥り、酸素不足による最終的な死に至ることがあります。