hapnikuvahetus

Hapnikuvahetus tarkoittaa happea siirtyvän hengitysilmasta keuhkoista vereen ja hiilidioksidia poistuvan verestä ilmaan. Se on välttämätön solujen energian tuotannolle ja siten koko organisms toiminnalle.

Pääasiallinen hapenvaihdon paikka on keuhkojen alveolit ja niiden ympärillä olevat keuhkokapillaarit. Diffuusio tapahtuu alveolien kaasujen osapaine-eron ohjaamana: happea siirtyy alveolien ilmasta vereen ja hiilidioksidia päin vastakkaiseen suuntaan. Alveolaarinen pinta-ala on suuri ja alveolokapillaarinen seinämä erittäin ohut, mikä mahdollistaa tehokkaan hapenvaihdon. Ventilaatio (ilmanvaihto) ja perfuusio (verenkierto) on sovitettava toisiinsa, jotta hapenotto ja hiilidioksidinpoisto ovat tasapainossa, eli V/Q-yhteensopivuus on hyvä.

Happea kuljetaan veressä pääasiassa hemoglobiinin sitomana, osa on liuenneena plasmassa. Hiilidioksidi poistuu verestä pääasiassa bikarbonaattina ja hiilihappomolekyylinä sekä pieninä määrinä sitoutuneena hemoglobiiniin. Hapenkuljetuksen tehokkuuteen vaikuttavat sekä keuhkojen että verenkierron fysiologiset ominaisuudet, kuten paineet, pH, lämpötila ja aineenvaihdunnan aktiivisuus.

Hapnikuvahetuksen säätelyyn vaikuttavat sekä paikallinen kudosten hapentarve että keskushermoston ja keuhkojen säätelyjärjestelmät. Korkea ilmanala, ilmanlaadun vaihtelut ja erilaiset sairaukset voivat heikentää hapen siirtymistä ja verenkiertoa.

Hapnikuvahetuksen häiriöt voivat johtua keuhkojen sairauksista, kuten keuhkofibroos, keuhkoahtauma tai keuhkoedema, sekä verenkierron ja nestevaurion aiheuttamista tiloista.