Gaswechsel

Gaswechsel, Gasaustausch, äußere Atmung, für die ⇒ Zellatmung der Organismen notwendige Aufnahme von Sauerstoff aus der Umgebung (Wasser, Luft) und Abgabe von Kohlendioxid an die Umgebung. Der grundlegende Vorgang dabei ist die Diffusion, bei der sich Moleküle vom Ort höherer Konzentration zum Ort niedrigerer Konzentration bewegen. Somit ist der G. vom Partialdruckgefälle abhängig. Pflanzen tauschen über ihre große Oberfläche Gase mit der Umgebung aus, insbesondere über ihre dünnen Blattspreiten, an denen die ⇒ Spaltöffnungen Umgebung und Interzellularsystem verbinden. Auch kleine, platte oder verzweigte Tiere mit einem großen Verhältnis von Oberfläche zu Volumen führen ihren G. mit der Umgebung ausschließlich mittels Diffusion über ihre Körperoberfläche durch (z.B. Protozoen, Nesseltiere, Strudelwürmer, Fadenwürmer; s.a. ⇒ Hautatmung). Höhere Metazoen benötigen respiratorische Epithelien, die ⇒ Atmungsorgane bilden, deren Fläche stets ein Vielfaches der übrigen Körperoberfläche ausmacht (z.B. hat der Mensch eine Körperoberfläche von 2 m², während die respiratorische Fläche der Alveolen 100 m² umfasst). Da der G. durch die respiratorischen Epithelien ebenfalls durch Diffusion geschieht, hängt er von der Fläche des Epithels, von der Dicke des Epithels und dem Konzentra-

tionsgefälle zwischen innen und außen ab. Der G., also Sauerstoffaufnahme und Kohlendioxidabgabe, ist in der Regel mit einem ⇒ Gastransport verbunden: Sauerstofftransport von den Orten der Sauerstoffaufnahme (meist respiratorische Epithelien) zu den Orten der Zellatmung und Kohlendioxidtransport von den Orten der Zellatmung zu den Orten der Kohlendioxidabgabe (meist respiratorische Epithelien).