Frage zu Partialdruck in der Lunge?

Hallo,
man redet ja immer davon, dass Stoffe entlang eines Druckgradienten diffundieren (z.B. in der Lunge) aber ich habe noch nicht so richtig verstanden, was ein Druckgradient ist, weil wenn man z.B. die Aufgabe hat:

In welche Richtung drückt der Partialdruck das CO2? Beschreibe den Druckgradienten

ist mir nicht so ganz Bewusst wie ich einen Druckgradienten beschreiben soll ist der Druckgradient sozusagen der Zwischenraum, zum beispiel die Alveolokapilläre Membran oder verstehe ich das falsch?

danke für jede Hilfe, ich komme bei diesem Thema einfach nicht weiter.

Answer 1

[CliffBaxter]

Hi,

Luft ist ein Gasgemisch, dessen Teildrücke der einzelnen Gase sich addieren.

Auf Meereshöhe beträgt der Luftdruck ca. 101,3 Kilopascal (kPa).

Der Teildruck des Sauerstoffs davon beträgt 21,17 kPa, der Teildruck des CO2 davon beträgt 0,03 kPa. Man sagt dann nicht Teildruck, sondern Partialdruck. Aber manchmal kann man sich wenig darunter vorstellen.

Man könnte auch alternativ sagen, der relative Anteil des einzelnen Gases, z.B. Sauerstoff, am Gesamtvolumen des Gasgemisches der Luft, bestimmt den Partialdruck von Sauerstoff und man könnte es durch Volumen-% ausdrücken (für Sauerstoff ca. 21 Vol.-%) und würde damit nichts falsches sagen.

Schauen wir uns nun mal die Druckgradienten in der Lunge genauer an:

Blut, das in die Lunge kommt, hat einen Partialdruck für Sauerstoff (PO2) von "40".

Das ist jetzt wieder eine andere Einheit, die ebenfalls gebräuchlich ist, mm Quecksilbersäule (Hg), die kann man in kPA umrechnen, wir bleiben aber jetzt mal dabei, weil es in der Abb. es so gewählt wurde.

Der Partialdruck von Sauerstoff in der Alveolarluft beträgt 105 mmHg. Es besteht also für Sauerstoff ein Partialdruckgradient von 105 → 40 von Alveolarluft → Blut. Der Sauerstoff diffundiert, diesem Partialdruckgradienten folgend, von der Luft ins Blut, maximal bis der Partialdruck von 105 erreicht ist (das sieht man rechts, beim Blut, das die Lunge verlässt). Weil bei ca. 100 mmHg ist der Gradient ausgeglichen und es kann kein Sauerstoff mehr ins Blut diffundieren.

Der Partialdruck von CO2 (PCO2) im ankommenden Blut beträgt 46 mmHg, der Partialdruck von CO2 der Alveolarluft beträgt 40 mmHg. Es besteht also für Kohlenstoffdioxid ein umgekehrt gerichteter Partialdruckgradient von 46 → 40 von Blut → Alveolarluft. Das Kohlenstoffdioxid diffundiert daher vom Blut in die Alveolarluft bis der Partialdruck von 40 im Blut erreicht ist (das sieht man rechts, beim Blut, das die Lunge verlässt). Weil bei ca. 40 mmHg ist der Gradient ausgeglichen und es könnte kein CO2 mehr in die Alveolarluft diffundieren. Das Blut ist bis auf PCO2 40 mmHg entladen worden und das in die Alveolarluft übergetretene CO2 wird dann ausgeatmet.

Bestünden die Partialdruckgradienten zwischen Alveolarluft und Blut nicht, könnte es zu keinem Gasaustausch zwischen Blut und Luft kommen. LG