Partialdruck ist ein Maß für die Kraft, die von einem bestimmten Stoff in einem Gemisch ausgeübt wird. Blut enthält eine Mischung von Gasen, die jeweils Druck auf die Seiten der Blutgefäße ausüben. Die wichtigsten Gase im Blut sind Sauerstoff und Kohlendioxid, und die Kenntnis ihrer Partialdrücke kann wichtige Informationen über den Körper liefern. Der Gasdruck wird in Millimeter Quecksilbersäule oder mmHg gemessen.
Messung
Eine Schätzung des Sauerstoffpartialdrucks kann von einem Pulsoximeter erhalten werden. Dies ist ein Fingerclip-Gerät, das analysiert, wie Licht durch die Fingerspitze wandert. Das Licht wird von Blutzellen mit oder ohne Sauerstoff unterschiedlich reflektiert. Eine zuverlässigere Methode zur Messung des Blutsauerstoffs besteht in der Entnahme von arteriellem Blut, normalerweise aus dem Handgelenk. Dies kann etwas schmerzhafter sein als eine Blutabnahme aus einer Vene. Der Sauerstoffpartialdruck im Blut wird unter Verwendung eines Laborinstruments wie eines Massenspektrometers analysiert. Es gibt mehrere Einheiten, um den Druck eines Gases auszudrücken, aber die in der Medizin am häufigsten verwendete Einheit ist Millimeter Quecksilber.
Diffusion und Partialdruck
Der Partialdruck beschreibt den Druck, den ein bestimmtes Gas in einem Gasgemisch, beispielsweise im Blut, ausübt. Je höher die Konzentration eines Gases ist, desto höher ist der Druck, den es ausübt. Wenn der Partialdruck eines Gases in zwei benachbarten Bereichen ungleich ist, diffundiert das Gas auf natürliche Weise vom Bereich höherer Konzentration in den Bereich niedrigerer Konzentration, wodurch Gleichgewicht. Dieses Prinzip bestimmt die Art und Weise, wie Gase wie Sauerstoff und Kohlendioxid vom menschlichen Kreislauf aufgenommen, transportiert und abgegeben werden. Diese Gase werden hauptsächlich an zwei Stellen ausgetauscht – den Kapillarbetten, die jede Körperzelle umgeben, und den Kapillarbetten, die jede Alveole in der Lunge umgeben.
Lungen- und systemischer Kreislauf
Der Lungenkreislauf umfasst die Bewegung des Blutes zwischen dem Herzen und der Lunge. Der systemische Kreislauf ist die Bewegung des Blutes zwischen dem Herzen und den Körperzellen. Auf beiden Wegen findet ein Gasaustausch statt. Wenn Blut die Körperzellen erreicht, gibt es Sauerstoff ab und nimmt das Abfallprodukt Kohlendioxid auf. Wenn das Blut die Lunge erreicht, tropft es das Kohlendioxid ab und nimmt einen frischen Sauerstoffvorrat auf. Diese beiden Bahnen der Blutzirkulation treten bei jedem Herzschlag gleichzeitig auf.
Höchster Sauerstoffpartialdruck
Wenn Blut durch die Lungenarterien die Lunge erreicht, hat es Sauerstoff an die Körperzellen abgegeben und Kohlendioxid aufgenommen, ein Abfallprodukt, das bei der Atmung entsteht. Hier ist der Sauerstoffpartialdruck sehr niedrig, typischerweise 40 Millimeter Quecksilber. Dadurch kann Sauerstoffgas auf natürliche Weise von den Alveolen in der Lunge in die Kapillaren des Kreislaufsystems diffundieren. Das Blut verlässt dann die Lunge mit frischem Sauerstoff, um seine Reise wieder aufzunehmen. An diesem Punkt, in den Lungenvenen, die das Blut von der Lunge weg und zurück zum Herzen transportieren, ist der Sauerstoffpartialdruck am höchsten, typischerweise 100 Millimeter Quecksilber.
Sauerstoffsättigung
Der Sauerstoffpartialdruck ist ein Maß für die Sauerstoffsättigung des Blutes. Für eine optimale Gewebegesundheit sollte eine konstante Sauerstoffsättigung von über 90 Prozent aufrechterhalten werden. Dies entspricht einem arteriellen Partialdruck von 100 Millimeter Quecksilber. Ein arterieller Druck für Sauerstoff, der unter 80 Millimeter Quecksilbersäule fällt, kann für den Körper schädlich sein. Ein verringerter Partialdruck ist ein Zeichen von Hypoxie oder Sauerstoffmangel und wird oft durch Kurzatmigkeit angezeigt. Dieser Zustand kann durch viele Dinge verursacht werden, einschließlich Herzstillstand, Ersticken und Kohlenmonoxidvergiftung. Längere Hypoxie kann Körperzellen dauerhaft schädigen.