După ce a avut loc ventilația pulmonară (a inspirat o gură de aer) și plămânii sunt plini de aer, are loc a doua etapă a respirației, schimbul de gaze pulmonare.

Schimbul pulmonar de gaze are loc în plămâni, între alveole și sânge. Este, de asemenea, denumit „respirație externă”, deoarece implică procesele respiratorii care au contact cu mediul extern.

Procesul de schimb de gaze pulmonare elimină CO2 din sânge și reaprovizionează rezerva de O2 din sânge.

Schimbul de gaze are loc de-a lungul unui gradient de presiune, printr-un proces cunoscut sub numele de „difuzie”. Atunci când inspirăm, inspirăm aer format dintr-un amestec de gaze, inclusiv O2 și CO2.

Aceste gaze au fiecare o presiune legată de concentrația lor în cadrul amestecului de gaze. Aceste presiuni individuale sunt denumite presiuni parțiale.

Diferențele de presiuni parțiale dintre gazele din alveole și sânge creează un gradient de presiune de-a lungul membranei respiratorii (membrana care separă alveolele și capilarele sanguine).

Dacă presiunea de o parte și de alta a membranei ar fi aceeași, nu ar exista nici un schimb de gaze și nici o mișcare a O2 și CO2. Acolo unde presiunile parțiale ale O2 și CO2 sunt diferite are loc un schimb de gaze.

Gazele se deplasează dintr-o zonă de concentrație mare (presiune mare) într-o zonă de concentrație mică (presiune mică). Deoarece aerul proaspăt inspirat în alveole este bogat în O2, O2 difuzează prin membrana respiratorie în sânge, unde concentrația de O2 este scăzută. Acest sânge este acum „oxigenat” și este trimis către țesuturile corpului pentru a fi utilizat, așa cum se vede în imaginea următoare.

Sângele care a venit din țesuturile corpului către alveole este bogat în CO2. CO2 din acest sânge „dezoxigenat” difuzează prin membrana respiratorie în alveole până într-o zonă cu o concentrație scăzută de CO2 și este ulterior expirat (expirat) din plămâni. Acest lucru poate fi văzut și în imaginea de mai sus.

Pentru ca O2 să fie absorbit în sânge, acesta se leagă de hemoglobină (Hb), care este un compus care se află pe globulele noastre roșii. Sângele oxigenat (transportat în artere) este de culoare roșu aprins din cauza legării hemoglobinei și a oxigenului. Sângele dezoxigenat (transportat în vene) este de un roșu mult mai închis din cauza lipsei de oxigen disponibil pentru a se lega de hemoglobină.

Sângele dezoxigenat este adesea denumit „albastru”, spre deosebire de roșu închis. Această referențiere este folosită în principal pentru a diferenția sângele oxigenat și deoxigenat pentru a ajuta oamenii să înțeleagă diferențele și pentru a arăta diferențele în diagrame. Sângele deoxigenat nu este „albastru” ca cerul într-o zi însorită (vă rugăm să nu vă tăiați pentru a verifica acest lucru!), ci mai degrabă de un roșu foarte închis, care poate părea albăstrui atunci când este privit prin venele superficiale ale corpului – verificați culoarea venelor de la nivelul antebrațului sau al mâinilor dumneavoastră.