폐는 생명에 필수적인 복잡한 기관 시스템입니다. 그들은 공기와 혈류 사이의 산소와 이산화탄소의 교환을 담당합니다. 폐의 구조는 유체 역학 및 수송을 포함한 여러 가지 요인에 의해 형성되었습니다.
유체 역학
우리가 호흡하는 공기는 복잡한 패턴으로 폐를 통해 움직입니다. 이 패턴은 유체의 움직임을 지배하는 유체 역학의 법칙에 의해 결정됩니다. 폐를 통한 공기 흐름의 속도와 방향은기도의 모양, 공기의 점도 및 폐와 대기 사이의 압력 구배에 의해 영향을받습니다.
기도의 형태는 공기 흐름이 폐포를 향해 지시되며, 이는 가스 교환이 발생하는 폐의 작은 주머니입니다. 폐포는 얇은 유체 층으로 늘어서져 공기 흐름을 늦추는 데 도움이되며 산소와 이산화탄소가 폐포 벽을 가로 질러 확산시킬 수 있습니다.
운송
공기와 혈류 사이에서 교환되는 산소 및 이산화탄소는 확산 과정에 의해 폐를 통해 운반됩니다. 확산은 고농도의 영역에서 저농도의 영역으로 분자의 움직임입니다.
산소의 농도는 혈류보다 공기에서 더 높기 때문에 산소는 공기에서 혈류로 확산됩니다. 이산화탄소의 농도는 혈류에서 공기보다 높기 때문에 이산화탄소는 혈류에서 공기로 확산됩니다.
폐의 진화
폐는 수백만 년에 걸쳐 오늘날의 복잡한 기관 시스템이되기 위해 진화했습니다. 기도의 모양과 폐포를 감싸는 유체의 얇은 층은 유체 역학 및 운송에 의해 형성된 두 가지 특징 중 하나 일뿐입니다.
폐의 진화는 동물이 산소를 호흡해야 할 필요성에 의해 주도되었습니다. 폐를 진화시키는 최초의 동물은 얕은 물에 살았던 수생 생물이었습니다. 이 동물들은 두꺼운 유체 층이 늘어선 간단한 폐를 가지고있었습니다. 동물이 육지로 이동함에 따라 공기에서 산소를 추출 할 수있는보다 효율적인 폐를 발전시켜야했습니다.
육상 동물의 폐는 수생 동물의 폐보다 훨씬 더 복잡합니다. 그들은 가스 교환을위한 더 큰 표면적을 가지고 있으며, 공기 흐름을 늦추는 데 도움이되는 얇은 유체 층이 늘어서 있으며 산소와 이산화탄소의 효율적인 확산을 허용합니다.
폐의 진화는 자연 선택의 힘에 대한 증거입니다. 수백만 년에 걸쳐 폐는 체액 역학에 의해 형성되어 오늘날의 복잡한 기관 시스템이되기 위해 수송되었습니다.
결론
폐는 생명에 필수적인 복잡한 기관 시스템입니다. 그들은 공기와 혈류 사이의 산소와 이산화탄소의 교환을 담당합니다. 폐의 구조는 유체 역학 및 수송을 포함한 여러 가지 요인에 의해 형성되었습니다. 폐의 진화는 동물이 산소를 호흡해야 할 필요성에 의해 주도되었습니다. 수백만 년에 걸쳐 폐는 자연 선택에 의해 형성되어 오늘날의 복잡한 기관 시스템이되었습니다.
