Koldioxid (CO₂), en metabolisk avfallsprodukt, transporteras från vävnader till lungorna via blodbanan. I de pulmonära kapillärerna diffunderar CO₂ in i alveolerna och utandas – en passiv process driven av koncentrationsgradient.
Diffusionsprinciper
Diffusion flyttar molekyler från högre till lägre koncentration utan energitillförsel. Hastigheten beror på:
- Koncentrationsgradient: Brantare gradient = snabbare diffusion. Venöst blod har högt PCO₂ (~45 mmHg); alveolär luft har lågt PCO₂ (~40 mmHg).
- Yta: Alveoler ger ~70 m² för gasutbyte.
- Membrantjocklek: Alveolär-kapillär barriär är ultra-tunn (~0,5 µm), minimerar diffusionsavstånd.
- Temperatur: Högre temperatur ökar molekylär kinetisk energi och diffusionshastighet.
- Löslighet: CO₂ är ~20× mer löslig i vatten än O₂, vilket underlättar snabb ekvilibrering.
Steg i CO₂-diffusion i lungorna
- CO₂ diffunderar från röda blodkroppar → plasma → kapillär endotel → interstitiell vätska.
- Korsar alveolärt epitel (typ I pneumocyter) in i alveolärt luftutrymme.
- Utandas via bronkiala trädet.
Fysiologiska förbättringar
- Kabonat anhydras i RBC omvandlar snabbt HCO₃⁻ + H⁺ → CO₂ + H₂O, upprätthåller gradienten.
- Ventilation-perfusionsmatchning säkerställer frisk alveolär luft kontaktar perfunderade kapillärer.
- Högt hjärtutbyte under ansträngning ökar CO₂-leverans och avlägsnandeförmåga.
Effektiv CO₂-avlägsnande är kritiskt för syra-basbalans. Påverkad diffusion (t.ex. lungfibros, ödem) orsakar hyperkapni och respiratorisk acidos.
