気圧や酸素濃度によって酸素分圧がどのように変化するかを理解した上で、次に肺の中の酸素分圧が呼吸によってどのように変化するのかを説明します。
肺の中の酸素分圧の推移
平地の酸素分圧が159mmHgとなることは前節で求めました。この外気が呼吸によって肺に取り込まれるわけですが、肺の中は体温約３７℃に温められた水蒸気が47mmHg予め存在しています。
すると大気圧である760mmHgの圧力はダルトンの法則に従って760mmHgから47mmHgを差し引いた残りを酸素濃度２１％の比率で分け合い150mmHgの酸素分圧となります。
(760 - 47) × 0.21 = 150[mmHg]
更に図に示す通り、肺の中では酸素と二酸化炭素のガス交換が行われ、そのガス交換分の酸素分圧が小さくなります。
吸った空気と吐いた空気との成分分析から酸素と二酸化炭素の量は１対１とはならず、 1 対 0.8 となること、及びガス交換した二酸化炭素は平均的に40mmHgになることが知られているので、この値を用いて肺の中の酸素分圧を求めると、
(760 - 47) × 0.21 – 40/0.8 = 100[mmHg]
になります。
