De longen zijn essentiële organen in het ademhalingssysteem die verantwoordelijk zijn voor de gasuitwisseling, met name de zuurstofopname en de verwijdering van koolstofdioxide. Het proces van oxygenatie van longweefsel vindt plaats via verschillende mechanismen:

1. Ventilatie: Tijdens het inademen trekken het middenrif en de tussenribspieren samen, waardoor de borstholte uitzet en er lucht in de longen stroomt. Deze beweging van lucht wordt mogelijk gemaakt door de drukgradiënt tussen de atmosfeer en de intrapleurale ruimte (de ruimte tussen de longen en de borstwand).

2. Verspreiding: Zodra lucht de longen binnendringt, beweegt zuurstof door diffusie van de longblaasjes (kleine luchtzakjes in de longen) naar de bloedbaan. De longblaasjes zijn bekleed met haarvaten, dit zijn kleine bloedvaten die de uitwisseling van gassen mogelijk maken. De hoge zuurstofconcentratie in de longblaasjes en de lage zuurstofconcentratie in de haarvaten creëren een concentratiegradiënt die de beweging van zuurstofmoleculen van de longblaasjes naar de haarvaten drijft.

3. Hemoglobinebinding: In de haarvaten bindt zuurstof zich aan hemoglobine, een eiwit dat voorkomt in rode bloedcellen. Hemoglobine heeft een hoge affiniteit voor zuurstof, waardoor het grote hoeveelheden zuurstof door het lichaam kan transporteren. Elk hemoglobinemolecuul kan zich binden aan vier zuurstofmoleculen, waardoor oxyhemoglobine ontstaat.

4. Perfusie: De longcirculatie zorgt ervoor dat zuurstofrijk bloed uit de longen naar de rest van het lichaam wordt gedistribueerd. Het hart pompt zuurstofarm bloed vanuit de rechterkamer via de longslagaders naar de longen. Dit zuurstofarme bloed stroomt door de haarvaten in de longblaasjes, waar het zuurstof opneemt en zuurstofrijk wordt. Het zuurstofrijke bloed keert vervolgens via de longaderen terug naar het hart en wordt via de aorta naar de rest van het lichaam gepompt.

Via deze mechanismen wordt het longweefsel van zuurstof voorzien, waardoor de uitwisseling van zuurstof en kooldioxide tussen de longen en de bloedbaan mogelijk is. Het zuurstofrijke bloed wordt vervolgens naar verschillende weefsels en organen in het lichaam getransporteerd, waardoor essentiële zuurstof wordt geleverd voor de cellulaire ademhaling, die energie genereert voor de fysiologische processen van het lichaam.