Wdech dostarcza powietrze do pęcherzyków płucnych, ale na tym podróż tlenu się nie kończy. Musi on jeszcze przejść przez cienką ścianę pęcherzyka do krwi, dojechać z nią do każdej tkanki i tam wniknąć do komórek – a w drugą stronę tą samą drogą wraca dwutlenek węgla. Ten „podwójny” proces to wymiana gazowa. W tej ściądze porządkujemy jej dwa etapy, kierunki przenikania gazów i pojęcia, o które najczęściej pyta sprawdzian.
W skrócie: wymiana gazowa polega na przenikaniu tlenu z powietrza wypełniającego pęcherzyki płucne do krwi, a z niej do tkanek, oraz dwutlenku węgla z tkanek do krwi, a z krwi do powietrza w pęcherzykach płucnych. Zachodzi głównie w cienkościennych, bogato unaczynionych pęcherzykach płucnych (I etap) i w tkankach (II etap). Przyczyną przenikania gazów jest różnica stężeń: w pęcherzyku stężenie tlenu jest wysokie, a dwutlenku węgla niskie, we krwi dopływającej do pęcherzyka – odwrotnie. Krew, która pobrała tlen, to krew utlenowana; krew, która oddała tlen tkankom, to krew odtlenowana.
Dwa etapy wymiany gazowej – tabela
| Etap | Gdzie zachodzi? | Tlen | Dwutlenek węgla | Krew |
|---|---|---|---|---|
| I – w płucach | między powietrzem w pęcherzyku płucnym a krwią w naczyniach włosowatych oplatających pęcherzyk | z pęcherzyka do krwi | z krwi do pęcherzyka (i z wydechem na zewnątrz) | dopływa odtlenowana, odpływa utlenowana |
| II – w tkankach | między krwią w naczyniach włosowatych tkanki a komórkami ciała | z krwi do tkanek (komórek) | z tkanek do krwi | dopływa utlenowana, odpływa odtlenowana |
Etap I: wymiana gazowa w płucach
Wymiana gazowa w płucach polega na przenikaniu gazów – tlenu i dwutlenku węgla – pomiędzy powietrzem wypełniającym wnętrze pęcherzyka płucnego a krwią przepływającą przez naczynia włosowate oplatające powierzchnię pęcherzyka. Z pęcherzyka płucnego tlen przenika do krwi. W tym samym czasie dwutlenek węgla, transportowany przez krew, dostaje się do wnętrza pęcherzyka i jest usuwany z wydychanym powietrzem.
Dlaczego gazy przenikają? Różnica stężeń
We krwi przepływającej w naczyniach oplatających pęcherzyki płucne stężenie tlenu jest niskie, a dwutlenku węgla – stosunkowo wysokie. W pęcherzykach wypełnionych wdychanym powietrzem jest odwrotnie: stężenie tlenu jest wysokie, a dwutlenku węgla – niskie. Ta różnica stężeń gazów oddechowych sprawia, że tlen przenika ze światła pęcherzyka do krwi, a dwutlenek węgla – z krwi do światła pęcherzyka. Pomaga w tym budowa pęcherzyków: są cienkościenne i bogato unaczynione (więcej w ściądze o budowie płuc).
Etap II: wymiana gazowa w tkankach
Tlen, który w pęcherzykach dostał się do naczyń krwionośnych, jest rozprowadzany wraz z krwią po całym organizmie. W tkankach odbywa się drugi etap wymiany gazowej: tlen przenika z krwi do tkanek, a dwutlenek węgla z tkanek do krwi. Krew, która wpływa do naczyń włosowatych tkanki, jest utlenowana (bogata w tlen); krew, która z nich wypływa, jest odtlenowana – oddała tlen komórkom i zabrała dwutlenek węgla. Po co komórkom tlen? Do oddychania tlenowego, w którym z glukozy uwalniana jest energia – o tym przeczytasz w ściądze z poprzedniego tematu.
Wymiana gazowa a wentylacja płuc
Na sprawdzianie często trzeba wyjaśnić różnicę między tymi pojęciami. Wentylacja płuc to wdech i wydech – ruchy oddechowe, które wprowadzają świeże powietrze do płuc i usuwają zużyte. Wymiana gazowa to przenikanie tlenu i dwutlenku węgla między powietrzem w pęcherzykach a krwią oraz między krwią a tkankami. Wentylacja dostarcza powietrze, wymiana gazowa „wyciąga” z niego tlen.
Sztuczne oddychanie – gdy ktoś nie oddycha
Osoba leżąca bez ruchu może wymagać udzielenia pierwszej pomocy. Ratownik sprawdza, czy leżący człowiek oddycha: nachyla się nad jego twarzą, żeby stwierdzić, czy czuć i słychać szum wdychanego i wydychanego powietrza, oraz obserwuje, czy klatka piersiowa unosi się i opada. Jeśli tak się nie dzieje, podejmuje sztuczne oddychanie – technikę pierwszej pomocy polegającą na dostarczaniu powietrza do płuc osoby, która nie oddycha samodzielnie. Zastępuje ono naturalną wentylację płuc: część powietrza znajdującego się w płucach poszkodowanego jest wymieniana na świeże, zawierające więcej tlenu.
Jak zapamiętać?
- Płuca: tlen DO krwi, CO₂ Z krwi. Tkanki: dokładnie odwrotnie.
- Gazy idą od większego stężenia do mniejszego – w pęcherzyku dużo tlenu, we krwi mało, więc tlen „schodzi” do krwi.
- Utlenowana = „u” jak „uzupełniona tlenem” (płynie z płuc do tkanek); odtlenowana = „od” jak „oddała tlen” (płynie z tkanek do płuc).
- Wentylacja = wdech i wydech; wymiana gazowa = wędrówka gazów przez ścianę pęcherzyka i naczynia.
- Sprawdzanie oddechu: czuję, słyszę, widzę (szum powietrza, ruch klatki piersiowej).
📥 Do pobrania – pierwszy PDF gratis po założeniu konta, kolejne w pakietach od 5 zł
Sprawdź się: karty pracy „Wymiana gazowa i pojemność płuc” – 3 poziomy
Trzy karty PDF dla klasy 7 (łatwa, średnia, zaawansowana), po 30 zadań z kolorowymi schematami i kluczem odpowiedzi.
Przeczytaj też
- Skład powietrza wdychanego i wydychanego oraz liczba oddechów – 21% czy 16% tlenu?
- Wykrywanie dwutlenku węgla w wydychanym powietrzu: woda wapienna, próby kontrolne i badawcza
- Pojemność życiowa płuc: spirometria, 500 cm³ i 4000 cm³, doświadczenie ze słojem
- Budowa płuc: pęcherzyki płucne, płaty, opłucna
- Oddychanie tlenowe: substraty, produkty, mitochondrium
- Naczynia włosowate a komórki – wymiana substancji
- Karty pracy „Wymiana gazowa i pojemność płuc” – 3 poziomy (PDF)
- Budowa układu oddechowego i wentylacja płuc – karty pracy, 3 poziomy
- NaCoBeZU: układ oddechowy i wydalniczy – co trzeba umieć na sprawdzian
- Wszystkie materiały z działu „Układ oddechowy”
Pierwszy PDF gratis po założeniu konta, kolejne w pakietach od 5 zł. Zobacz pakiety →
Najczęstsze pytania
Na czym polega wymiana gazowa?
Na przenikaniu tlenu z powietrza wypełniającego pęcherzyki płucne do krwi, a z niej do tkanek, oraz dwutlenku węgla z tkanek do krwi, a z krwi do powietrza w pęcherzykach płucnych. Zachodzi głównie w cienkościennych, bogato unaczynionych pęcherzykach płucnych i w tkankach.
Dlaczego tlen przenika z pęcherzyka do krwi?
Bo w pęcherzyku wypełnionym wdychanym powietrzem stężenie tlenu jest wysokie, a we krwi dopływającej do pęcherzyka – niskie. Różnica stężeń gazów oddechowych powoduje, że tlen przenika do krwi, a dwutlenek węgla – z krwi do pęcherzyka.
Czym różni się krew utlenowana od odtlenowanej?
Krew utlenowana pobrała tlen w pęcherzykach płucnych i płynie do tkanek. Krew odtlenowana oddała tlen tkankom i zabrała od nich dwutlenek węgla; płynie z tkanek do płuc.
Kto przygotował ten materiał? Magdalena i Mateusz Kwiecień – twórcy Kwiecień Academy. Na Zadanie na dziś pierwszy PDF na konto jest gratis, kolejne pobierzesz w pakietach od 5 zł. Strona jest w budowie, nowe ćwiczenia dodajemy na bieżąco.