Hopp til innhald
Fagartikkel

Utveksling og transport av gassar

Når vi pustar inn, strøymer luft med oksygen ned i lungene. Herfrå diffunderer oksygenet over i blodet, som fraktar det til cellene. I cellene blir oksygenet forbrukt og avfallsstoffet karbondioksid danna. Karbondioksidet blir transportert motsett veg, og så pustar vi det ut.
Figur som viser alveol, sirkulasjonssystem og celle med mitokondrie. Illustrasjon.
Gassutveksling i alveol og vev. Bilete: Johan Vikan / CC BY-SA 4.0

Gassutveksling i alveolane

I lungene tek blodet opp oksygen og kvittar seg med karbondioksid. Dette skjer ved diffusjon.

Det er fleire faktorar som medverkar til effektiv gassutveksling mellom alveolane og blodet:

  • Både alveolane og består av berre eitt lag med svært tynne epitelceller (0,0003 mm).

  • Både alveolane og kapillara har eit stort samla overflateareal.

  • Pusting gjer at alveolane blir ventilerte konstant. Samtidig strøymer blod med låg oksygenkonsentrasjon og høg karbondioksidkonsentrasjon kontinuerleg til lungekapillara.

  • Hastigheita på blodstraumen er på sitt lågaste gjennom kapillara.

  • Kapillara er så små at dei raude blodcellene, som transporterer det meste av oksygenet, blir pressa gjennom med breisida mot kapillarveggen.

Tenk gjennom kva betydning kvar av desse faktorane har.

Teikning som viser tverrsnitt av kapillar med raud blodcelle og alveol. Illustrasjon.
Gassutveksling mellom alveol og blod. Bilete: Biorender / CC BY-SA 4.0

Transporten av gassar i blodet

Transporten mellom alveolane og cellene blir teken hand om av sirkulasjonssystemet. Oksygenet blir transportert i raude blodceller, der det er bunde til hemoglobin. Ei viktig tilpassing er at evna hemoglobinet har til å binde oksygen, blir påverka av det fysiske og kjemiske miljøet i blodet, til dømes temperatur, pH og karbondioksidkonsentrasjon. Dette forklarer korleis hemoglobinet kan ha lett for å binde oksygen i lungekapillara (éin type miljø), samtidig som det har lett for å gi frå seg oksygen i vevskapillara (ein annan type miljø).

Kollasj som viser hemoglobin og raude blodceller. Foto.
Raude blodceller. Bilete: Science Photo Library / CC BY-SA 4.0

Det er berre ein mindre del av karbondioksidet (cirka 30 prosent) som blir transportert bunde til hemoglobin. Mesteparten blir transportert i blodvæska som hydrogenkarbonat. Hydrogenkarbonat blir danna når karbondioksid reagerer med vatn.

Cellene

Celleandinga forbruker oksygen og produserer karbondioksid. Cellene har derfor lågare oksygenkonsentrasjon og høgare karbondioksidkonsentrasjon enn blodet. Dette gjer at oksygen diffunderer frå blodet til cellene, mens karbondioksid diffunderer motsett veg. I kvile har ikkje cellene behov for så mykje oksygen, så då er det berre 25 % av oksygenet i blodet som diffunderer over til cellene. Ved hardt muskelarbeid eller når vi held pusten, vil blodet kunne gi frå seg opp mot 75 % av oksygenet.

Lufta vi pustar inn, inneheld 21 % oksygen. Lufta vi pustar ut, inneheld 16 % oksygen. Betyr dette at gassutvekslinga er ineffektiv?

Oksygenmettinga til blodet som forlèt lungene, er normalt 97–99 %. Det betyr at 97–99% av bindingsseta til hemoglobin blir fylte opp på turen gjennom lungekapillara. (Kvart hemoglobinmolekyl har fire sete som kvart kan binde eitt oksygenmolekyl.) I lys av desse tala må vi kunne seie at gassutvekslinga er svært effektiv. Hugs òg at sjølv om vi berre nyttiggjer oss 25 % av det tilgjengelege oksygenet, vil dette svare til ei stor mengd oksygen dersom luftvolumet er stort.