气体交换

(重定向自呼吸運動

气体交换(gas exchange),是指生物把体内氧气二氧化碳的交换过程。

人体的细胞需要氧来进行呼吸作用,过程中产生二氧化碳,若二氧化碳累积在体内会对造成伤害。为确保有充足的氧运到细胞,而二氧化碳可以带走出身体。

细胞与外界环境之间必须不断地进行气体交换,对于细小的生物如:变形虫等等,气体交换只需经过身体表面的扩散进行,过程比较简单。可是,对于身形较大的生物如人类,大多细胞都远离外界,因为人体需要透过呼吸系统才能有效地进行气体交换。在身体内,气体经由运送系统,往来运送于气体交换的地方和与体细胞之间。

健康成年人安静时每分钟约16至18次,而儿童每分钟约20至30次,每次吸入和呼出气体约各为500毫升。人们在不同条件下,他们的呼吸型式亦不同:以肋骨运动为主称为“胸式呼吸”,以膈肌腹直肌运动为主称为“腹式呼吸[1]

气体交换受呼吸表面的影响:

  1. 气囊壁薄:气囊只有一层上皮细胞,因此缩短气体的扩散距离,有助提升气体交换之效率;
  2. 气囊内壁湿润:气囊内壁有一层薄水膜,把氧气溶解,因氧气必先溶解,才利用扩散穿过气囊壁
  3. 气囊表面积大(在右肺内气囊总表积达90平方米,即等于半个标准网球场大小):左和右的肺部由几亿个,大大增加了呼吸表面的表面积,有利于气体交换;
  4. 密集的微血管网:氧扩散到血液后,可迅速把其运走,保持血管网和气囊化间有陡峭的浓度梯度,让氧迅速扩散,提高气体交换效率。

扩散

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吸入空气中的氧分压比血液内的氧分压高,所以氧从肺泡气进入血液,而血液内的二氧化碳分压高于肺泡气的二氧化碳分压,所以二氧化碳由血液进入肺泡

呼吸作用不断进行,使肺泡气不断更新,从而保证血液内的气体得以持续进行。 意义:生物体进行代谢作用时所需要的能量,必须由细胞内的养分(如葡萄糖)分解而来,这样的过程称为呼吸作用。

参见

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参考文献

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