기체 교환이 어떻게 발생하는지에 대한 분석은 다음과 같습니다.
1. 호흡 (환기) :
* 흡입 : 다이어프램은 수축하고 평평 해지고 갈비뼈가 팽창하여 흉강의 부피를 증가시킵니다. 이것은 외부 공기와 비교하여 폐의 압력이 낮아서 폐로 돌진합니다.
* 호기 : 다이어프램은 긴장을 풀고 돔 모양으로 돌아 오는 반면, 갈비뼈는 수축되어 흉강의 양이 줄어 듭니다. 이것은 폐의 압력을 증가시켜 공기를 강제합니다.
2. 확산 :
* 산소 : 흡입 된 공기의 산소는 폐포 (폐의 작은 공기 주머니)에서 혈액에 비해 폐포의 산소 농도가 높기 때문에 주변 모세관 (작은 혈관)으로 확산됩니다.
* 이산화탄소 : 이산화탄소는 모세 혈관의 혈액에서 혈액에서 이산화탄소의 높은 농도로 인해 폐포로 확산됩니다. 이것은 혈액이 세포 호흡의 폐기물 인 이산화탄소를 폐에 끊임없이 운반하기 때문에 발생합니다.
3. 혈액 내 운송 :
* 산소 : 산소는 적혈구에서 헤모글로빈에 결합하여 신체 전체를 조직으로 옮깁니다.
* 이산화탄소 : 이산화탄소는 세 가지 방법으로 혈액으로 운반됩니다.
* 혈장에 용해
* 헤모글로빈에 결합합니다
* 중탄산염 이온으로 (HCO3-)
4. 세포 호흡 :
* 산소는 세포에 의해 세포 호흡을 통해 에너지를 생성하기 위해 사용됩니다. 이 공정은 폐기물로 이산화탄소를 생산합니다.
5. 호기 :
* 혈액의 이산화탄소는 폐로 다시 옮겨져 대기로 숨을 내립니다.
가스 교환에 영향을 미치는 요인 :
* 폐포의 표면적 : 더 큰 표면적은보다 효율적인 가스 교환을 허용합니다.
* 부분 압력 구배 : 폐포와 혈액 사이의 부분 압력의 차이는 확산을 유발합니다.
* 확산 거리 : 폐포와 모세관 사이의 거리가 짧으면 더 빠른 확산이 가능합니다.
* 혈류 : 산소와 이산화탄소를 운반하려면 적절한 혈류가 필요합니다.
유기체 및 가스 교환 :
* 동물 : 다른 동물들은 서식지와 라이프 스타일에 따라 가스 교환을위한 다양한 호흡기 시스템을 발전 시켰습니다.
* 식물 : 식물은 가스 교환을 위해 Stomata (잎의 모공)를 사용합니다. 그들은 광합성을 위해 이산화탄소를 복용하고 산소를 부산물로 방출합니다.
중요한 참고 : 가스 교환은 여러 시스템이 함께 작동하는 복잡한 프로세스입니다. 이러한 시스템 중 하나의 손상은 가스 교환에 크게 영향을 미쳐 다양한 건강 문제를 초래할 수 있습니다.
