B.3.1 · การแลกเปลี่ยนก๊าซ

International Baccalaureate · IB Diploma · Biology · HL · หัวข้อ 15

15.1

ขอบเขตและเงื่อนไขก่อนเข้าเรียน

จุดเน้นที่รองรับระดับ HL การประเมินผลครั้งแรก 2025; ข้อกำหนดรายวิชาปัจจุบันได้รับแล้ว; คู่มือชีววิทยาทั้งเล่มยังไม่ได้รับ requirement ที่เหลืออยู่ในคู่มือ การประเมินผล และปฏิบัติยังคงมีเครื่องหมายรอตามบันทึกไว้

สิ่งจำเป็น: อ่านปริมาณและหน่วยที่กำหนด ใช้เลขคณิตและเงื่อนไขโมเดลด้านล่าง บทเรียนแต่ละบทพัฒนาวิธีการของตนเองก่อนการถ่ายโอนแบบอิสระ

นี่คือตัวอย่างการสอนดั้งเดิมหรือที่ระบุว่าเป็นเรื่องfictional อย่างชัดเจน ไม่ใช่การวัดค่าจริงหรือการสืบสวนผู้เรียนที่ได้รับการประเมินเสร็จสมบูรณ์

15.2

การแลกเปลี่ยนแก๊ส: การรักษาความแตกต่างของความเข้มข้นในการแพร่กระจาย

อะไรจะเป็นคำอธิบายสำหรับการสังเกตนี้?

ผิวแลกเปลี่ยนก๊าซสามารถบางมากแต่อาจไม่สามารถส่งผ่านออกซิเจนได้เพียงพอเมื่อมีการ换气 (ventilation) หรือการไหลเวียนของเลือดลดลง
เริ่มต้นด้วยการทำนาย ระบุปริมาณหรือลักษณะที่คุณจะเปรียบเทียบ แล้วตัดสินใจว่าหลักฐานอะไรที่จะแยกแยะคำอธิบายสองแบบได้

สร้างโมเดล

การแลกเปลี่ยนแก๊สเกิดขึ้นด้วยการแพร่ผ่านพื้นผิว พื้นที่ใหญ่ ระยะการแพร่สั้น และการรักษา gradien ความเข้มข้นช่วยสนับสนุนการถ่ายโอน การหายใจเข้า-ออก (Ventilation) ทำความสะอาดสื่อภายนอก; Perfusion นำแก๊สไปยังและออกจากพื้นผิวแลกเปลี่ยน
การหายใจเข้าออก (Ventilation): การเคลื่อนที่ของอากาศหรือน้ำผ่านพื้นผิวแลกเปลี่ยน; การไหลเวียนเลือด (Perfusion): การไหลของเลือดผ่านเนื้อเยื่อหรือพื้นผิวแลกเปลี่ยน

Gas exchange: maintaining diffusion gradients: diagram กรณีต้นฉบับ

เลือกหลักฐานที่นำมาทดสอบได้

แยกการเคลื่อนที่ของสื่อทั้งหมดออกจากการแพร่ผ่านเมมเบรน Ventilation และ perfusion ทำงานร่วมกัน และ hemoglobin ช่วยขนส่งออกซิเจนในเลือด การอัตราการหายใจเปลี่ยนไปเพียงอย่างเดียวไม่สามารถวัดการบริโภคออกซิเจนได้
ใช้โมเดลที่ได้รับการยอมรับหรือข้อมูลระบบหายใจที่ตีพิมพ์แล้ว เปรียบเทียบพื้นที่ผิว交换 ระยะทางในการแพร่ และการไหลเวียน สำหรับตัวอย่างในมนุษย์ ให้ใช้ค่าวัดขณะพักโดยสมัครใจ ห้ามทำให้หายใจไม่ออกหรือ hyperventilation

เริ่มจากปริมาณที่ทราบแล้ว

ระบุค่าที่ทราบและหน่วยของมัน เลือกความสัมพันธ์โดยพิจารณาว่าข้อสมมติฐานสอดคล้องกับเคสนี้ แล้วจัดรูปสมการก่อนแทนค่า
ที่รู้: tidal volume คือ 0.50 L และอัตราการหายใจคือ 12 ครั้ง/นาที Minute ventilation = 0.50 × 12 = 6.0 ลิตร/นาที ซึ่งรวมถึง dead-space ventilation และไม่ใช่ alveolar ventilation อย่างสมบูรณ์

ตัวอย่าง:

Tidal volume คือ 0.60 L และอัตราการหายใจคือ 10 ครั้ง/นาที หา minute ventilation ใช้ลำดับขั้นตอนเดียวกัน: ค่า Known → model → relation → substitution → unit และ interpretation

ตรวจสอบข้อสรุปและขอบเขต

อากาศที่เข้าสู่ปอดไม่ได้ถูกแลกเปลี่ยนกับเลือดทั้งหมด ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์แพร่ไปในทิศทางสุทธิตรงกันข้ามเนื่องจาก gradient ของแต่ละชนิดแตกต่างกัน
กลับไปที่การสังเกตเดิม อธิบายว่าผลลัพธ์นี้สนับสนุนสิ่งใด มีเงื่อนไขใดบ้าง และเป็นอย่างไรในการทดสอบคำอธิบายอื่นที่ขัดแย้งกัน

เตือน:

Minute ventilation เท่ากับ oxygen uptake โดยตรง ข้อความนี้ผิด: อากาศที่เข้าสู่ปอดไม่ได้ถูกแลกเปลี่ยนกับเลือดทั้งหมด ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์แพร่ไปในทิศทางสุทธิตรงกันข้ามเนื่องจาก gradient ของแต่ละชนิดแตกต่างกัน

จุดสำคัญ:

Gas exchange: Maintaining diffusion gradients: แยกการเคลื่อนที่ของสื่อทั้งหมดออกจากการแพร่ผ่านเมมเบรน Ventilation และ perfusion ทำงานร่วมกัน และ hemoglobin ช่วยขนส่งออกซิเจนในเลือด การอัตราการหายใจเปลี่ยนไปเพียงอย่างเดียวไม่สามารถวัดการบริโภคออกซิเจนได้

คำศัพท์ ฝึกฝน