呼吸气体的组织内交换

血液同组织之间的氧和二氧化碳的交换，取决于各该气体在毛细血管血液与组织之间的分压差、气体经过毛细血管壁组织细胞膜的扩散速度以及红细胞的化学环境。
组织细胞不断地利用O2和产生CO2。因此，组织细胞内及细胞间液的氧分压总是低于毛细血管的血液，而CO2分压总是高于毛细血管的血液，结果O2和CO2各按其分压梯度由分压高处向分压低处扩散，使毛细血管血液中O2分压逐渐降低，CO2分压逐渐升高。这有利于红细胞中HbO₂解离，进一步释放O₂，以供组织利用。
决定组织与毛细血管血液间氧分压差的因素有：
❶组织活动及其代谢速率；
❷通过组织的毛细血管血流速度：
❸毛细血管的功能状态，如开放毛细血管数、毛细血管口径和毛细血管壁厚度等；
❹组织中某点与开放毛细血管的距离。这些因素是相互影响的。例如组织活动增加时代谢率增加，局部的CO₂分压、H⁺浓度和温度均将提高，再加上某些代谢产物的舒血管作用，使开放的毛细血管数目增加，局部血流量和流速增加，缩短了气体扩散距离。同时，组织活动增加，而氧耗量加大，组织中氧分压更加降低，于是毛细血管血液与组织之间的氧分压差加大，这也有利于氧由毛细血管血液中扩散到组织液。
毛细血管通透性增加时，可能造成组织液积聚而增加氧扩散的距离。组织液积聚可使组织液流体静压增加，压迫一些毛细血管而阻碍血流，使组织氧供应减少甚至中断。
不同部位的组织或同一组织在不同情况下，组织氧分压可有很大变动范围，约为40～60mmHg。为了精确测定组织氧分压，可用氧电极直接插入组织内测量。毛细血管-组织间的氧分压梯度一般在50mmHg左右。细胞的氧化磷酸化反应是在线粒体中进行的，这里的氧分压最低，氧分子很容易由组织液扩散到细胞内。只要线粒体的氧分压达到2～3mmHg，细胞内氧化磷酸化过程就能进行。血液中O2分压升高并不提高氧化磷酸化的速率，只是使O2分子能更有效地扩散到耗氧的部位。到目前为止尚未确定不致引起不良后果的最低的组织供氧量。各种不同器官的需氧量相差很大。
组织中CO₂分压在一般情况下约为45～55mmHg，这比毛细血管动脉端的CO₂分压(40mmHg)虽然高得不多，但由于CO₂的扩散速率比O₂大20倍多，这一分压差已足以使CO2迅速地从组织扩散到毛细血管内。