1。濃度勾配:
*最も基本的な要件は、濃度のの違いです 膜の両側のガスの。 ガスは、自然に高濃度の領域から低濃度の領域に移動します。
*たとえば、私たちの肺では、酸素は血液よりも呼吸する空気に集中しているため、酸素は血液に移動します。同様に、二酸化炭素は空気よりも血液中に濃縮されるため、血液から出て行きます。
2。膜透過性:
*膜自体は、ガス分子に浸透性がなければなりません 。 これは、ガス分子が膜を物理的に通過できる必要があることを意味します。
*一部の膜は、他のガスよりも特定のガスに対して透過性があります。たとえば、肺胞(肺の空気嚢)の薄い壁は、酸素と二酸化炭素に対して非常に透過性があります。
3。表面積:
* A 大きな表面積 膜のガス交換速度が増加します。
*スポンジを考えてみてください - 表面積がたくさんあり、水をすばやく浸すことができます。同様に、肺では、小さな肺胞はガス交換に大きな表面積を提供します。
4。拡散距離:
*ガス分子が移動しなければならない距離 膜を横切って交換率にも影響します。
*距離が短くなると、拡散が速くなります。肺胞の薄い壁はこの距離を最小限に抑え、効率的なガス交換を可能にします。
5。温度:
* 高温 一般に、より速い拡散をもたらします。
*これは、分子がより高い温度でより速く移動し、より多くの衝突とより速い交換につながるためです。
6。圧力差(状況によっては):
*常に主要な要因ではありませんが、圧力差 膜を横切ってガス交換にも寄与する可能性があります。
*たとえば、肺では、肺胞内の空気の圧力が血液毛細血管の圧力よりもわずかに高いため、酸素を血液に駆り立てます。
要約すると、膜を横切るガス交換には、好ましい濃度勾配、透過性膜、大きな表面領域、短い拡散距離、そして多くの場合、急速な拡散を助長する温度が必要です。 場合によっては、圧力差も役割を果たすことができます。