呼吸器

呼吸法

呼吸は呼吸の最初のステップです。呼吸が行われるためには、体に酸素が一定量供給される必要がありますが、これは呼吸によって行われます。吸入は、空気を吸い込むことです。吸い込むためには、肺が膨張して肺の空気圧が低下します。これには2つの作用があります。横隔膜（肺と腹部を隔てる筋肉組織のシート）が下に引っ張られる。また、肋骨の間の筋肉が収縮して胸を膨らませます。これらの動作の両方が肺を拡張します。膨張した肺を満たすために、肺の圧力の低い部分に、より高い圧力で外からの空気が押し寄せてきます。空気はまず鼻と口を通り、次に喉頭（声箱）を通り、気管（気管）を通り、肺の中に入って出てきます。

肺は多くの管や枝でできています。空気が肺に入ると、それは最初に気管支と呼ばれる枝を通過し、次に気管支と呼ばれる小さな枝を通過し、最後に空気嚢に入ります。気嚢の中では、酸素と二酸化炭素が交換されるガス交換が行われています。気嚢内の二酸化炭素は、今度は吐き出すか、息を吐く必要があります。吸い込むのとは逆のプロセスで、横隔膜と肋骨の筋肉が弛緩し、肺が小さくなります。肺が小さくなると肺の空気圧が高くなるので、空気は強制的に排出されます。吐き出された空気は二酸化炭素の濃度が高く、酸素の濃度が低い。空気を吸い込んで吐き出すことができる最大量を肺のバイタルキャパシティといい、最大で5リットルになります。

ガス交換

吸い込まれた空気は、気管支の末端にある空気嚢へと降りていきます。空気嚢は肺胞と呼ばれ、大きな表面積を持ち、湿っていて薄く、血液の供給源の近くにあります。吸入された空気は二酸化炭素よりも酸素の濃度が高く、肺に流れる血液は酸素よりも二酸化炭素の濃度が高い。これにより、空気嚢内の空気と血液の間に濃度勾配が生じ、血液よりも空気中の酸素の方が多いことを意味します。

膜であるため、酸素が出入りしやすくなります。空気嚢内の高濃度の酸素は酸素濃度の低い血液中に拡散し、血液中の高濃度の二酸化炭素は二酸化炭素濃度の低い空気嚢内に拡散します。血液中の酸素は循環器系に入り、体内の細胞で利用されます。空気嚢に入った二酸化炭素は体外に吐き出されます。

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