Íme egy alapos pillantás a gázcsere folyamatára a tüdőben:
Inspiráció (belégzés)
1. A rekeszizom és a bordaközi izmok összehúzódása :Belégzéskor a rekeszizom (a tüdőt és a hasat elválasztó kupola alakú izom) összehúzódik és lefelé mozog. Ezzel egyidejűleg a bordák közötti bordaközi izmok is összehúzódnak, megemelve a bordaívet.
2. Tüdőtágulás :Ezen izomösszehúzódások hatására a mellkasi üreg térfogata megnő, ami intrathoracalis nyomásesést okoz (a mellkason belül). Ez nyomáskülönbséget hoz létre a légkör és a tüdő között, lehetővé téve a levegő beáramlását a tüdőbe.
3. A levegő belép a tüdőbe :A nyomásgradiens hatására a légkörből oxigénben gazdag levegő a légcsövön (szélcsövön), majd a hörgőcsöveken keresztül, végül a tüdő apró légzsákjaiba, az alveolusokba áramlik.
Gázcsere az alveolusokban
1. Alveoláris szerkezet :Az alveolusok vékony falú, szőlőszerű struktúrák, amelyek körül kiterjedt kapilláris (apró erek) hálózat veszi körül. Ez nagy felületet biztosít a hatékony gázcseréhez.
2. Diffúzió :A gázkoncentráció különbsége miatt az alveolusokból származó oxigén koncentrációgradiensén lejjebb kerül a véráramba. Ezzel egyidejűleg a szén-dioxid, a sejtek salakanyaga, a vérből az alveolusokba diffundál.
Lejárat (kilégzés)
1. Az izmok ellazítása :Belégzés után a rekeszizom és a bordaközi izmok ellazulnak. A mellkasüreget kitágító erők csökkennek, így a mellkas és a tüdő visszahúzódik nyugalmi helyzetébe.
2. A tüdő térfogatának csökkenése :A mellkasi üreg térfogatának csökkenésével a tüdőben lévő nyomás a légköri nyomás fölé emelkedik. Emiatt kiürül a levegő a tüdőből, amely most már szén-dioxidban gazdag és oxigénhiányos.
3. A levegő kilép a tüdőből :A kilélegzett levegő, amely a belélegzett levegőhöz képest magasabb szén-dioxid- és alacsonyabb koncentrációjú oxigént tartalmaz, a hörgőkön, a légcsövön, valamint a szájon vagy az orron keresztül távozik a szervezetből.
Ez a belégzési és kilégzési ciklus biztosítja az oxigén és a szén-dioxid folyamatos cseréjét a tüdő és a véráram között, oxigénnel látja el a szervezet sejtjeit és eltávolítja a felesleges szén-dioxidot. Ezt elősegítik a légzőrendszer szerkezeti és fiziológiai adaptációi a gázcsere hatékonyságának maximalizálása érdekében.