A função de difusão é uma medida da função de troca de ar. É utilizada para avaliar a eficiência das trocas gasosas através da membrana alvéolo-capilar. O processo de troca de gases entre os alvéolos e o fluxo sanguíneo através da membrana alvéolo-capilar (a seguir designada por “membrana alveolar”) é um processo de difusão física. A quantidade de gás difundida por unidade de tempo depende da diferença de pressão parcial do gás entre os dois lados da membrana alveolar, da área e espessura dos alvéolos e da constante de difusão do gás. A constante de difusão está, por sua vez, relacionada com o peso molecular e a solubilidade do gás. Além disso, a dispersão total do gás é determinada pelo tempo que o sangue está em contacto com os alvéolos. 1) Diminuição da área de difusão: por exemplo, enfisema, lobectomia, infeção pulmonar, edema pulmonar, hemorragia pulmonar, pneumotórax, escoliose, etc. 2, espessamento da membrana capilar alveolar: por exemplo, fibrose pulmonar intersticial, doença nodular, asbestose, esclerodermia, etc. 3, diminuição da capacidade de transporte de oxigénio da hemoglobina: por exemplo, anemia, carboxiemoglobinemia 4, o tempo de contacto entre o sangue e o alvéolo é demasiado curto: em repouso normal, o sangue flui através dos capilares alveolares durante cerca de 0,75 segundos, porque a membrana alveolar é muito fina e a superfície de contacto com o sangue é larga, pelo que apenas 0,25 segundos a hemoglobina pode ser totalmente oxigenada. Quando o fluxo sanguíneo através dos capilares alveolares é demasiado curto, a quantidade de difusão de gás diminui. Em doentes com uma área reduzida da membrana alveolar e uma espessura aumentada, tal como descrito acima, embora a pressão parcial de oxigénio no sangue capilar pulmonar aumente lentamente, as trocas gasosas nos pulmões podem ainda, em geral, ser equilibradas em repouso, pelo que não ocorre hipoxemia, muitas vezes apenas quando a carga física aumenta, porque o fluxo sanguíneo é acelerado e o tempo de contacto entre o sangue e os alvéolos é encurtado, resultando num comprometimento significativo da difusão e, consequentemente, em hipoxemia. Atualmente, pensa-se que a insuficiência respiratória ocorre na presença de lesões da membrana alveolar, principalmente devido à presença de um desequilíbrio na relação entre a ventilação alveolar e o fluxo sanguíneo.