Alveolärer Gasaustausch: Sauerstoff- und Kohlendioxidtransport

Die externe Atmung erfolgt über die alveolär-kapillare Membran. Zwei Gase bewegen sich durch passive Diffusion entlang partieller Druckgradienten:

• Sauerstoff (O₂): Inspizierte Luft (PₐO₂ ~100 mmHg) → Alveolarluft → Lungenkapillarblut (PᵥO₂ ~40 mmHg) → bindet an Hämoglobin → systemische Lieferung.
• Kohlendioxid (CO₂): Stoffwechselabfall; venöses Blut (PᵥCO₂ ~45 mmHg) → Alveolarluft (PₐCO₂ ~40 mmHg) → ausgeatmet.

Diffusion ist für O₂ perfusionslimitiert (gleicht sich in ~0,25 Sek an) und für CO₂ diffusionslimitiert (20-fach höhere Löslichkeit). Ventilations-Perfusions-(V/Q)-Anpassung optimiert den Austausch; Missverhältnis (Shunt, Totraum) beeinträchtigt die Oxygenierung stärker als die CO₂-Elimination.

Wichtige Determinanten: Membrandicke, Oberfläche, Diffusionskoeffizient, partieller Druckgradient (Ficksches Gesetz). Krankheitszustände (Fibrose, Ödem, Emphysem) verändern diese Variablen.