Атмосферный воздух (вдыхаемый) содержит 20,94% О2, 0,3% СО2, 79% азот.
Выдыхаемый: 16,4 О2, 4% СО2, 79,6% азот.
Альвеолярный воздух: 14,5% О2, 5,5% СО2, 80% азот.
В альвеолярном воздухе меньше О2 и больше СО2, чем в выдыхаемом. Более высокий процент О2 и низкий СО2 в выдыхаемом воздухе, т.к. СО2 является смесью альвеолярного воздуха и воздуха мёртвого пространства, не участвующего в газообмене (во время вдоха и выдоха).
Движущие силы диффузии газов – разность между парциальным давлением этих газов в альвеолярном воздухе и напряжением в крови.
Парциальное давление (ПД) газов в воздухе – часть давления, которая приходится на долю данного газа в смеси газов.
Так, в альвеолярном воздухе парциальное давление О2=110мм рт ст, а его напряжение в венозной крови – 40 мм рт ст.
Разница 70 мм рт ст способствует перемещению О2 их альвеолярного воздуха в кровь.
ПД СО2 в альвеолярном воздухе составляет 40 мм рт ст, а его напряжение в венозной крови – 47 мм рт ст.
Разница в 7 мм рт ст определяет перемещение СО2 из лёгочных капилляров в альвеолярный воздух.
Скорость диффузии газов зависит от площади альвеол. При увеличении глубины дыхания и соответственно повышенной растяжимости альвеол, увеличивается газообмен.
Скорость диффузии СО2 из альвеолярного воздуха в кровь в 20 раз выше скорости диффузии О2 , это связано с тем, что у СО2 примерно в 20 раз больше растворимость в крови.
Во время мышечной работы увеличивается использование О2 тканями, повышается образование СО2 в следствие чего в венозной крови уменьшается напряжение О2 до 20 мм рт ст, повышается напряжение СО2 до 60 мм рт ст.
Одновременно в альвеолярном воздухе повышается парциальное давление О2 до 130 мм рт ст за счёт гипервентиляции лёгких, после чего усиливается газообмен в лёгких.