Una volta che la ventilazione polmonare (inalazione di una boccata d’aria) ha avuto luogo e i polmoni sono pieni d’aria, avviene la seconda fase della respirazione, lo scambio di gas polmonari.

Lo scambio di gas polmonari avviene nei polmoni tra gli alveoli e il sangue. Viene anche chiamato “respirazione esterna” perché coinvolge i processi respiratori che hanno contatto con l’ambiente esterno.

Il processo di scambio di gas polmonari rimuove la CO2 dal sangue e rifornisce il sangue di O2.

Lo scambio di gas avviene lungo un gradiente di pressione, attraverso un processo noto come “diffusione”. Quando inspiriamo, inspiriamo aria composta da una miscela di gas tra cui O2 e CO2.

Questi gas hanno ciascuno una pressione legata alla loro concentrazione nella miscela di gas. Queste pressioni individuali sono chiamate pressioni parziali.

Le differenze nelle pressioni parziali tra i gas negli alveoli e nel sangue creano un gradiente di pressione attraverso la membrana respiratoria (membrana che separa gli alveoli dai capillari del sangue).

Se la pressione su ogni lato della membrana fosse la stessa non ci sarebbe scambio di gas e nessun movimento di O2 e CO2. Dove le pressioni parziali di O2 e CO2 sono diverse avviene lo scambio di gas.

I gas si spostano da una zona di alta concentrazione (alta pressione) a una zona di bassa concentrazione (bassa pressione). Poiché l’aria appena inspirata negli alveoli è ricca di O2, l’O2 si diffonde attraverso la membrana respiratoria nel sangue dove la concentrazione di O2 è bassa. Questo sangue è ora ‘ossigenato’ e viene inviato ai tessuti del corpo per essere utilizzato, come si vede nell’immagine seguente.

Il sangue che è arrivato dai tessuti del corpo agli alveoli è alto in CO2. La CO2 in questo sangue “deossigenato” si diffonde attraverso la membrana respiratoria negli alveoli in una zona di bassa concentrazione di CO2, e successivamente viene espirata dai polmoni. Questo può anche essere visto nell’immagine sopra.

Perché l’O2 sia assorbito nel sangue, si lega all’emoglobina (Hb) che è un composto che si trova sui nostri globuli rossi. Il sangue ossigenato (trasportato nelle arterie) è rosso vivo a causa del legame tra emoglobina e ossigeno. Il sangue deossigenato (trasportato nelle vene) è molto più rosso scuro a causa della mancanza di ossigeno disponibile per legarsi all’emoglobina.

Il sangue deossigenato è spesso indicato come “blu”, al contrario del rosso scuro. Questo riferimento è usato principalmente per differenziare il sangue ossigenato e deossigenato per aiutare le persone a capire le differenze e per mostrare le differenze nei diagrammi. Il sangue deossigenato non è ‘blu’ come il cielo in una giornata di sole (per favore non tagliatevi per controllare questo!) piuttosto un rosso molto scuro, che può apparire bluastro se visto attraverso le vene superficiali del corpo – controllate il colore delle vene del vostro avambraccio o delle mani.