Gassutveksling omfatter utveksling av respirasjonsgassene oksygen og karbondioksid 1) mellom luften i lungealveolene og blodet i blodårene som ligger rundt lungealveolene (lungekapillarene), og 2) mellom blodet i vevskapillarene og cellene i vevene.
Gassutvekslingen drives av diffusjon, det vil si transport av stoffer som følge av den termiske bevegelsen til atomer og molekyler. Diffusjon forutsetter at det er en forskjell i gassenes partialtrykk. Partialtrykk er det trykket en gass utgjør i en gassblanding. For eksempel har oksygen, nitrogen og karbondioksid ulike gasstrykk (partialtrykk) i luften omkring oss. Partialtrykket for oksygen skrives «pO2». Oksygen og karbondioksid vil strømme fra et område med høyt partialtrykk av gassen til et område med lavere partialtrykk. Forskjellene i partialtrykk opprettholdes ved at cellene i kroppen hele tiden forbruker oksygen og produserer karbondioksid, og at lungenes ventilasjon tilfører oksygen til og fjerner karbondioksid fra luften i alveolene.
Luften i lungealveolene har høyere partialtrykk av O2 enn det oksygenfattige blodet i lungekapillærene, og oksygen diffunderer derfor fra alveolene og over i lungekapillærene. Det oksygenfattige blodet som kommer fra vevene har derimot høyere partialtrykk av CO2 enn luften i alveolene. Karbondioksid diffunderer derfor fra lungekapillærene til alveolene. I hvile vil det være likevekt mellom gassene i alveolene og lungekapillærene allerede når blodet har strømmet halvveis gjennom kapillærene. Gassutvekslingen i lungene er med andre ord svært effektiv, og dette skyldes de enormt store diffusjonsoverflatene til alveolene og lungekapillærene, og den korte diffusjonsavstanden mellom luften i alveolene og blodet i kapillærene. Dessuten mottar lungevevet en betydelig blodstrøm.
Når det oksygenrike og karbondioksidfattige blodet ankommer vevene i kroppen, vil respirasjonsgassene diffundere i motsatte retning sammenlignet med i lungene: Oksygen diffunderer fra kapillærene til vevsvæsken og videre gjennom cellemembranen og inn i cellene. Karbondioksid, som produseres kontinuerlig i cellerespirasjonen (cellenes metabolisme), diffunderer fra cellene og over til blodet i vevskapillærene.
Ved intenst muskelarbeid er kroppens oksygenforbruk inntil 20 ganger høyere enn ved hvile. Til tross for dette, vil blodet som forlater lungene ha omtrent samme pO2 som i hvile. Dette skyldes flere tilpasninger:
- lungeventilasjonen vil øke tilsvarende muskelarbeidet
- luften vil fylle lungealveoler som normalt er lukket
- lungekapillærer som er lukket i hvile åpnes for blodstrøm
- gassutveksling vil foregå i hele kapillærets lengde
- økt oksygenforbruk i muskelcellene gir større forskjell i pO2 mellom blodet og luften i alveolene og derav økt diffusjonshastighet
- blodstrømmen gjennom lungene vil øke som resultat av økning i hjertets minuttvolum
Kommentarer
Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.
Du må være logget inn for å kommentere.