Nadat de pulmonale beademing (het inademen van een hap lucht) heeft plaatsgevonden en de longen met lucht zijn gevuld, vindt de tweede fase van de ademhaling plaats, de pulmonale gaswisseling.

Pulmonale gasuitwisseling vindt plaats in de longen tussen de alveoli en het bloed. Het wordt ook wel ‘externe ademhaling’ genoemd, omdat het gaat om de ademhalingsprocessen die in contact staan met de externe omgeving.

Het proces van pulmonale gaswisseling verwijdert CO2 uit het bloed en vult de O2-voorraad van het bloed aan.

Gasuitwisseling vindt plaats langs een drukgradiënt, via een proces dat bekend staat als ‘diffusie’. Bij het inademen ademen we lucht in die bestaat uit een mengsel van gassen, waaronder O2 en CO2.

Deze gassen hebben elk een druk die gerelateerd is aan hun concentratie binnen het gasmengsel. Deze afzonderlijke drukken worden partiële drukken genoemd.

Verschillen in de partiële drukken tussen de gassen in de alveoli en het bloed creëren een drukgradiënt over het ademhalingsmembraan (membraan dat de alveoli en de haarvaten van het bloed scheidt).

Als de druk aan beide zijden van het membraan gelijk zou zijn, zou er geen uitwisseling van gassen en geen beweging van O2 en CO2 zijn. Waar de partiële drukken van O2 en CO2 verschillend zijn, vindt gasuitwisseling plaats.

Gassen bewegen van een gebied met een hoge concentratie (hoge druk) naar een gebied met een lage concentratie (lage druk). Aangezien de vers ingeademde lucht in de alveoli veel O2 bevat, diffundeert de O2 over het ademhalingsmembraan naar het bloed waar de concentratie O2 laag is. Dit bloed is nu ‘zuurstofrijk’ en wordt naar de weefsels van het lichaam gestuurd voor gebruik, zoals te zien is in de volgende afbeelding.

Het bloed dat van de weefsels van het lichaam naar de alveoli is gekomen, heeft een hoog CO2-gehalte. De CO2 in dit ‘zuurstofarme’ bloed diffundeert over het ademhalingsmembraan in de longblaasjes naar een gebied met een lage CO2-concentratie, en wordt vervolgens uit de longen uitgeademd (uitgeademd). Dit is ook te zien in de afbeelding hierboven.

O2 kan alleen in het bloed worden opgenomen als het zich bindt aan hemoglobine (Hb), een stof die op onze rode bloedcellen zit. Zuurstofrijk bloed (dat in de slagaders wordt vervoerd) is helderrood door de binding van hemoglobine en zuurstof. Zuurstofarm bloed (in de aderen) is veel donkerder rood door het gebrek aan beschikbare zuurstof om zich aan hemoglobine te binden.

Deoxygenated bloed wordt vaak aangeduid als “blauw”, in tegenstelling tot donkerrood. Deze verwijzing wordt in de eerste plaats gebruikt om zuurstofrijk en zuurstofarm bloed van elkaar te onderscheiden, om mensen te helpen de verschillen te begrijpen en om verschillen in diagrammen aan te geven. Zuurstofarm bloed is niet “blauw” zoals de lucht op een zonnige dag (snij uzelf alstublieft niet om dit te controleren!), maar eerder zeer donkerrood, dat blauwachtig kan lijken wanneer men het door de oppervlakkige aderen van het lichaam bekijkt – bekijk de kleur van de aderen in uw onderarm of handen.