21.1A: Externe Atmung

Partialdruckgradienten

Partialdruckgradienten (Partialdruckunterschiede) ermöglichen die Beladung des Blutkreislaufs mit Sauerstoff und die Entladung von Kohlendioxid aus dem Blutkreislauf. Diese beiden Vorgänge laufen gleichzeitig ab.

Gasaustausch in der Alveole: Die externe Atmung ist das Ergebnis von Partialdruckgradienten, der alveolären Oberfläche und der Anpassung von Ventilation und Perfusion.

Sauerstoff hat einen Partialdruckgradienten von etwa 60 mmHg (100 mmHg in der Alveolarluft und 40 mmHg im desoxygenierten Blut ) und diffundiert schnell von der Alveolarluft in die Kapillare.

Das Gleichgewicht zwischen der Alveolarluft und den Kapillaren wird schnell erreicht, innerhalb des ersten Drittels der Länge der Kapillare innerhalb einer Drittelsekunde. Der Partialdruck des Sauerstoffs im sauerstoffhaltigen Blut der Kapillare beträgt nach der Sauerstoffbeladung etwa 100 mmHg.

Der Vorgang ist bei Kohlendioxid ähnlich. Der Partialdruckgradient für Kohlendioxid ist im Vergleich zu Sauerstoff sehr viel kleiner und beträgt nur 5 mmHg (45 mmHg im desoxygenierten Blut und 40 mmHg in der Alveolarluft).

Basierend auf dem Henry’schen Gesetz bedeutet die größere Löslichkeit von Kohlendioxid im Blut im Vergleich zu Sauerstoff, dass die Diffusion trotz des geringeren Partialdruckgradienten immer noch sehr schnell erfolgt. Das Gleichgewicht zwischen der Alveolarluft und den Kapillaren für Kohlendioxid wird innerhalb der ersten Hälfte der Länge der Kapillaren innerhalb einer halben Sekunde erreicht. Der Partialdruck des Kohlendioxids im Blut, das die Kapillaren verlässt, beträgt 40 mmHg.