Les gaz doivent traverser les membranes pour réaliser les échanges
Pour qu'il y ait échanges gazeux, il est nécessaire que les gaz traversent les membranes des cellules constituant les alvéoles pulmonaires et les capillaires sanguins. Ces mécanismes sont régis par la loi de diffusion de la matière ou loi de Fick selon laquelle le débit d'un gaz est proportionnelle à la surface d'échange, au gradient de pression, à la constante de diffusion du gaz et est inversement proportionnelle à l'épaisseur de la membrane. Les gradients de pression étant au niveau pulmonaire en faveur du passage de l'oxygène dans le sang et du passage du dioxyde de carbone dans les alvéoles, on comprend bien le sens des échanges gazeux. L'efficacité de ces échanges est facilitée par la fine épaisseur (0.5 à 1µm) de la membrane alvéolo-capillaire et par l'importante surface d'échange (>100m²) . D'autre part, la liposolubilité de l'oxygène et du gaz carbonique fait que ces gaz traverseront sans difficulté la membrane des cellules des capillaires et des pneumocytes. En situation normale, les débits d'oxygène et de dioxyde de carbone à travers la membrane alvéolo-capillaire permettent d'égaliser leurs pressions partielles dans le sang et dans l'air alvéolaire en 0.25s, temps 3 fois plus petit que le temps de passage du sang dans les capillaires alvéolaires. |  Figure 9 : l'oxygénation du sang dans les capillaires alvéolaires est trois fois plus rapide que le temps passé par le sang dans les capillaires. |
