Partialdruckunterschiede

Partialdruckunterschiede bezeichnen die Unterschiede der partiellen Drücke eines Gases zwischen zwei Regionen. Der Partialdruck eines Gases in einer Mischung ergibt sich aus seinem Anteil an der Gesamtdrucksumme. Nach Daltons Gesetz entspricht der Gesamtdruck der Summe aller Teildrücke. Ein Partialdruckgefälle wirkt als treibende Kraft für den Gasaustausch: Gas bewegt sich vom Bereich mit höherem Partialdruck zu dem mit niedrigerem.

In der Diffusion durch Membranen wird die Austauschrate durch das Ficksche Gesetz angenähert: Der Fluss des Gases hängt von dem Gradienten des Partialdrucks, der Membranenfläche, der Dicke der Barriere und der Diffusivität des Gases ab. In der Lunge diffundieren Sauerstoff aus der Alveolarluft in das Blut, weil dort der PO2 höher ist; Kohlendioxid diffundiert im umgekehrten Sinne, von Blut zu Alveolarraum.

Henry’sches Gesetz verknüpft den Partialdruck eines Gases mit seiner Löslichkeit in Flüssigkeiten: Die Menge gelösten Gases ist proportional zum Partialdruck über der Flüssigkeit. Dies ist wichtig für den Transport von Sauerstoff und Kohlendioxid im Blutplasma sowie für chemische Reaktionen, die Gaslösungen betreffen.

Anwendungen finden sich in der Medizin, etwa bei der Beatmung, in der Anästhesie und beim Verständnis von Atemwegserkrankungen, sowie in der Technik der Gasverarbeitung. Faktoren, die Partialdruckunterschiede beeinflussen, umfassen Membrandicke, Fläche, Temperatur, Gassolubilität und das Verhältnis von Belüftung zu Durchblutung. Ein Gleichgewicht der Partialdrücke führt zu keinem Netto-Gasaustausch mehr.