21.1A: Oddychanie zewnętrzne

Gradienty ciśnienia cząstkowego

Gradienty ciśnienia cząstkowego (różnice w ciśnieniu cząstkowym) umożliwiają ładowanie tlenu do krwiobiegu i wyładowywanie dwutlenku węgla z krwiobiegu. Te dwa procesy zachodzą w tym samym czasie.

Wymiana gazowa w pęcherzyku płucnym: Oddychanie zewnętrzne jest wynikiem gradientów ciśnienia parcjalnego, powierzchni pęcherzyków płucnych oraz dopasowania wentylacji i perfuzji.

Tlen ma gradient ciśnienia parcjalnego około 60 mmHg (100 mmHg w powietrzu pęcherzykowym i 40 mmHg w odtlenionej krwi ) i szybko dyfunduje z powietrza pęcherzykowego do kapilary.

Równowaga pomiędzy powietrzem pęcherzykowym a kapilarami jest osiągana szybko, w pierwszej jednej trzeciej długości kapilary, w ciągu jednej trzeciej sekundy. Ciśnienie parcjalne tlenu w natlenionej krwi kapilary po obciążeniu tlenem wynosi około 100 mmHg.

Podobny proces zachodzi w przypadku dwutlenku węgla. Gradient ciśnienia parcjalnego dla dwutlenku węgla jest znacznie mniejszy w porównaniu z tlenem i wynosi tylko 5 mmHg (45 mmHg w odtlenionej krwi i 40 mmHg w powietrzu pęcherzykowym).

Na podstawie prawa Henry’ego, większa rozpuszczalność dwutlenku węgla we krwi w porównaniu z tlenem oznacza, że dyfuzja nadal będzie zachodzić bardzo szybko pomimo mniejszego gradientu ciśnienia parcjalnego. Równowaga pomiędzy powietrzem pęcherzykowym a naczyniami włosowatymi dla dwutlenku węgla jest osiągana w pierwszej połowie długości naczyń włosowatych w ciągu pół sekundy. Ciśnienie parcjalne dwutlenku węgla we krwi opuszczającej naczynia włosowate wynosi 40 mmHg.

.