呼吸の比較生理学（1）

Comparative Physiology of Respiration (1)

はじめに

　動物の生命は細胞の酸化的エネルギー代謝によって維持され，その最終産物はCO₂と水である。このためには細胞膜を通してO₂の内向き輸送が行なわれなければならない。一方，CO₂は外向きに運ばれ，ここにO₂とCO₂の交換が行なわれる。この過程は物理的拡散による。多細胞動物では生物体の内外をしきる上皮を介する交換が行なわれる。拡散は水を介して行なわれるから，生物は本来水中になければならない。もし空気中にある場合には，なんらかの方法で細胞は水中に保たれ，少なくとも乾燥が防がれることが必要である。

　環境O₂張力（Penv．O₂）が0.2気圧のとき，ほぼ球面の表面をもつ動物が，拡散だけでそのO₂必要量をまかなえる限界の大きさは直径1mmである^4）。もし，直径が1cmであるなら，20気圧以上のPenv．O₂を要することになる。拡散の量を増し，かつ円滑に行なうためには拡散面積が大きいこと，拡散面の内外のO₂，CO₂の張力差を大きくすること，拡散距離を小さくすることなどが要求される。