Mihelyt megtörtént a tüdőventilláció (belélegzett levegő) és a tüdő megtelik levegővel, a légzés második szakasza, a tüdőgázcsere következik.

A tüdőgázcsere a tüdőben az alveolusok és a vér között zajlik. “Külső légzésnek” is nevezik, mivel a külső környezettel érintkező légzési folyamatokat foglalja magában.

A tüdőgázcsere folyamata eltávolítja a CO2-t a vérből és pótolja a vér O2-ellátását.

A gázcsere egy nyomásgradiens mentén, a “diffúziónak” nevezett folyamat révén történik. Amikor belélegzünk, olyan gázkeverékből álló levegőt lélegezünk be, amely O2-t és CO2-t tartalmaz.

Ezek a gázok mindegyike a gázkeverékben lévő koncentrációjukhoz viszonyított nyomással rendelkezik. Ezeket az egyedi nyomásokat parciális nyomásnak nevezzük.

Az alveolusokban és a vérben lévő gázok parciális nyomása közötti különbségek nyomásgradienst hoznak létre a légzőmembránon (az alveolusokat és a vérkapillárisokat elválasztó membrán) keresztül.

Ha a membrán mindkét oldalán azonos lenne a nyomás, nem lenne gázcsere, nem lenne O2 és CO2 mozgás. Ahol az O2 és a CO2 parciális nyomása különböző, ott gázcsere történik.

A gázok a magas koncentrációjú területről (magas nyomás) az alacsony koncentrációjú területre (alacsony nyomás) mozognak. Mivel az alveolusokban a frissen belélegzett levegő magas O2-tartalmú, az O2 a légzőmembránon keresztül a vérbe diffundál, ahol az O2 koncentrációja alacsony. Ez a vér most már “oxigéndús”, és a test szöveteihez kerül felhasználásra, ahogy az a következő képen látható.

A test szöveteiből az alveolusokba jutott vér magas CO2-tartalmú. Az ebben a “oxigénmentes” vérben lévő CO2 a légzőhártyán keresztül az alveolusokba diffundál egy alacsony CO2-koncentrációjú területre, és ezt követően a tüdőből kilélegzik (kilélegzik). Ez látható a fenti képen is.

Az O2 felszívódásához a vérben a hemoglobinhoz (Hb) kötődik, amely egy olyan vegyület, amely a vörösvérsejtjeinken ül. Az oxigénnel telített (az artériákban szállított) vér a hemoglobin és az oxigén kötődése miatt élénkpiros. Az oxigénmentes (a vénákban szállított) vér sokkal sötétebb vörös, mivel nem áll rendelkezésre elegendő oxigén a hemoglobinhoz való kötődéshez.

A dezoxigénmentes vért gyakran “kéknek” nevezik, szemben a sötétvörössel. Ezt a hivatkozást elsősorban az oxigéndús és oxigénmentes vér megkülönböztetésére használják, hogy az emberek megértsék a különbségeket, és hogy ábrákon bemutassák a különbségeket. Az oxigénmentes vér nem “kék”, mint az égbolt egy napsütéses napon (kérjük, ne vágja meg magát, hogy ezt ellenőrizze!), inkább nagyon sötétvörös, amely kékes színűnek tűnhet, ha a test felszíni vénáin keresztül nézzük – nézze meg az alkarján vagy a kezén lévő vénák színét.