Biologia

Układ oddechowy dostarcza tlen zawarty w powietrzu do pęcherzyków płucnych. Gdyby jednak tlen pozostał w pęcherzykach, komórki całego ciała wkrótce by obumarły. Połączeniem między pęcherzykami płucnymi a komórkami ciała jest układ krążenia. Każdy pęcherzyk jest rodzajem zbiornika, z którego tlen przenika drogą dyfuzji do oplatających go włosowatych naczyń krwionośnych. Cząsteczki tlenu sprawnie przechodzą na zasadzie prostej dyfuzji z pęcherzyków, gdzie ich koncentracja jest większa, do krwi w naczyniach włosowatych płuc, gdzie jest ich mniej. Równocześnie, na tej samej zasadzie, ale w odwrotnym kierunku, odbywa się wymiana dwutlenku węgla. Gazy przenikają przez podwójną barierę - ścianę pęcherzyka zbudowaną z pojedynczej warstwy komórek nabłonka i taką samą ścianę naczynia włosowatego. Oddychanie komórkowe polega na nieustannym wykorzystywaniu tlenu i wytwarzaniu dwutlenku węgla. Powietrze wdychane zawiera ok. 30% tlenu, natomiast wydychane - tylko ok. 14%. Ponieważ w oddychaniu komórkowym powstaje dwutlenek węgla, w powietrzu wydychanym znajduje się go ok. 5,6%, czyli ok. 100 razy więcej niż w powietrzu wdychanym. Zawartość tlenu w komórkach jest niższa niż w krwi naczyń włosowatych dochodzących do tkanek, a zawartość dwutlenku węgla odwrotnie. Gdy krew przepływa przez naczynia włosowate tkanek, np. mózgu, mięśni, tlen drogą prostej dyfuzji przenika z krwi do komórek, a dwutlenek węgla z komórek do krwi. Czynnikiem, od którego zależy kierunek i tempo dyfuzji, jest ciśnienie, czyli prężność poszczególnych gazów. Zgodnie z prawem ciśnień parcjalnych Daltona, całkowite ciśnienie mieszaniny gazów jest sumą ciśnień cząstkowych poszczególnych gazów.