Thema 3 Gaswisseling en uitscheiding
3.1 Gaswisseling
De bouw van het ademhalingsstelsel
Ademhalingsstelsel -> longen en luchtwegen
- Gaswisseling -> lichaam neemt gassen uit de lucht op en geeft
gassen aan de lucht af.
Neusholte is bekleed met neusslijmvlies -> buitenste laag cellen bestaat
uit trilhaarepitheel, waarin slijmproducerende cellen en trilhaarcellen
voorkomen. Neusharen houden grote ingeademde stofdeeltjes tegen.
Kleine stofdeeltjes en ziekteverwekkers blijven aan het slijm op het
neusslijmvlies kleven. Bewegingen van de trilharen brengen het slijm naar
de keelholte, waar het samen met speeksel wordt doorgeslikt. De
binnenstromende lucht wordt door het slijm vochtig gemaakt en door het
bloed in de bloedvaten in het neusslijmvlies verwarmd. De neusholte is
door nauwe openingen verbonden met de bijholten: holten in de
schedelbeenderen. De bijholten zijn ook bekleed met slijmvlies.
In de keelholte bevinden zich de huig en het strotklepje. Tussen de
keelholte en luchtpijp zit het strottenhoofd met daarin de stembanden. Dat
zijn stevige vliezen die gaan trillen als er lucht langskomt. De stand van de
tong, de tanden, lippen en vorm van de mondholte zijn belangrijk voor het
maken van herkenbare klanken.
In de wand van de luchtpijp en de bronchiën zitten hoefijzervormige
kraakbeenringen.
- De bronchiën vertakken zich in bronchiolen, steeds kleinere zijtakjes.
De wanden van de bronchiolen hebben geen kraakbeenringen, maar
spierweefsel. Door samentrekking of ontspanning van dit
spierweefsel kunnen bronchiolen vernauwen of verwijden -> invloed
op de hoeveelheid lucht die per ademhaling wordt in- en
uitgeademd. Het spierweefsel in de wand van de bronchiolen wordt
beïnvloed door het autonome zenuwstelsel en door hormonen.
Onder invloed van het orthosympatische deel van het autonome
zenuwstelsel en van adrenaline verwijden de bronchiolen.
De binnenwand van de luchtpijp, de bronchiën en de bronchiolen is
bekleed met slijmvlies -> de buitenste laag bestaat uit trilhaarepitheel.
,Aan de uiteinden van de fijnste bronchiolen zitten de longblaasjes (alveoli).
Die hebben een wand die maar één cellaag dik is en die aan de
binnenkant is bedekt met een dun laagje vocht (alveolair vocht). Om de
longblaasjes heen zit een netwerk van fijne bloedvaatjes: de
longhaarvaten.
Zuurstof, koolstofdioxide en stikstof
De luchtdruk op zeeniveau is gemiddeld 101,3 kPa.
- Aandeel zuurstof in de luchtdruk (partiële zuurstofdruk of pO2) ->
21,2 kPa
In de longen vindt diffusie plaats van een gas naar een vloeistof: vanuit de
alveolaire lucht naar het alveolaire vocht. Vanuit het alveolaire vocht vindt
diffusie plaats naar het bloed in de longhaarvaten. De diffusie wordt vooral
veroorzaakt door het verschil in partiële gasdruk tussen het alveolaire
vocht en het bloedplasma. Dit verschil wordt gehandhaafd doordat lucht in
de longblaasjes voortdurend wordt ververst en doordat het bloed langs de
longblaasjes blijft stromen.
Bloed bevat koolstofdioxide, onder andere opgelost in het bloedplasma.
Door het verschil in partiële koolstofdioxidedruk (pCO2) vindt diffusie
plaats van het bloedplasma naar het alveolaire vocht. Vandaaruit wordt
koolstofdioxide afgegeven aan de alveolaire lucht.
Lucht bestaat voor 79% uit stikstof. Er is geen verschil in partiële
stikstofdruk tussen de lucht in de longblaasjes en het bloedplasma -> er
gaan stikstofmoleculen vanuit de lucht in de longblaasjes naar het
bloedplasma en er gaan evenveel stikstofmoleculen in omgekeerde
richting.
, Wet van Fick
Diffusie is onder andere afhankelijk van het diffusieoppervlak, de
diffusieafstand en het concentratie- of drukverschil.
Δc
n=DxAx
Δx
- n = diffusiesnelheid
- D = diffusiecoëfficiënt (m2/s)
- A = diffusieoppervlak (m2)
- Δc = concentratieverschil of drukverschil
- Δx = diffusieafstand (m)
Het transport van zuurstof
In het bloedplasma kan slechts een kleine hoeveelheid zuurstof oplossen.
De zuurstof in het bloed wordt voor het grootste deel gebonden aan
hemoglobine in de rode bloedcellen -> hemoglobine bestaat uit globine en
vier heemgroepen, die elk een ijzeratoom bevatten. Elk ijzeratoom is in
staat een zuurstofmolecuul te binden. Hierdoor ontstaat oxyhemoglobine
(HbO2).
Deze reactie is een evenwichtsreactie
- In een omgeving met een lage zuurstofconcentratie verloopt de
reactie naar links.
3.1 Gaswisseling
De bouw van het ademhalingsstelsel
Ademhalingsstelsel -> longen en luchtwegen
- Gaswisseling -> lichaam neemt gassen uit de lucht op en geeft
gassen aan de lucht af.
Neusholte is bekleed met neusslijmvlies -> buitenste laag cellen bestaat
uit trilhaarepitheel, waarin slijmproducerende cellen en trilhaarcellen
voorkomen. Neusharen houden grote ingeademde stofdeeltjes tegen.
Kleine stofdeeltjes en ziekteverwekkers blijven aan het slijm op het
neusslijmvlies kleven. Bewegingen van de trilharen brengen het slijm naar
de keelholte, waar het samen met speeksel wordt doorgeslikt. De
binnenstromende lucht wordt door het slijm vochtig gemaakt en door het
bloed in de bloedvaten in het neusslijmvlies verwarmd. De neusholte is
door nauwe openingen verbonden met de bijholten: holten in de
schedelbeenderen. De bijholten zijn ook bekleed met slijmvlies.
In de keelholte bevinden zich de huig en het strotklepje. Tussen de
keelholte en luchtpijp zit het strottenhoofd met daarin de stembanden. Dat
zijn stevige vliezen die gaan trillen als er lucht langskomt. De stand van de
tong, de tanden, lippen en vorm van de mondholte zijn belangrijk voor het
maken van herkenbare klanken.
In de wand van de luchtpijp en de bronchiën zitten hoefijzervormige
kraakbeenringen.
- De bronchiën vertakken zich in bronchiolen, steeds kleinere zijtakjes.
De wanden van de bronchiolen hebben geen kraakbeenringen, maar
spierweefsel. Door samentrekking of ontspanning van dit
spierweefsel kunnen bronchiolen vernauwen of verwijden -> invloed
op de hoeveelheid lucht die per ademhaling wordt in- en
uitgeademd. Het spierweefsel in de wand van de bronchiolen wordt
beïnvloed door het autonome zenuwstelsel en door hormonen.
Onder invloed van het orthosympatische deel van het autonome
zenuwstelsel en van adrenaline verwijden de bronchiolen.
De binnenwand van de luchtpijp, de bronchiën en de bronchiolen is
bekleed met slijmvlies -> de buitenste laag bestaat uit trilhaarepitheel.
,Aan de uiteinden van de fijnste bronchiolen zitten de longblaasjes (alveoli).
Die hebben een wand die maar één cellaag dik is en die aan de
binnenkant is bedekt met een dun laagje vocht (alveolair vocht). Om de
longblaasjes heen zit een netwerk van fijne bloedvaatjes: de
longhaarvaten.
Zuurstof, koolstofdioxide en stikstof
De luchtdruk op zeeniveau is gemiddeld 101,3 kPa.
- Aandeel zuurstof in de luchtdruk (partiële zuurstofdruk of pO2) ->
21,2 kPa
In de longen vindt diffusie plaats van een gas naar een vloeistof: vanuit de
alveolaire lucht naar het alveolaire vocht. Vanuit het alveolaire vocht vindt
diffusie plaats naar het bloed in de longhaarvaten. De diffusie wordt vooral
veroorzaakt door het verschil in partiële gasdruk tussen het alveolaire
vocht en het bloedplasma. Dit verschil wordt gehandhaafd doordat lucht in
de longblaasjes voortdurend wordt ververst en doordat het bloed langs de
longblaasjes blijft stromen.
Bloed bevat koolstofdioxide, onder andere opgelost in het bloedplasma.
Door het verschil in partiële koolstofdioxidedruk (pCO2) vindt diffusie
plaats van het bloedplasma naar het alveolaire vocht. Vandaaruit wordt
koolstofdioxide afgegeven aan de alveolaire lucht.
Lucht bestaat voor 79% uit stikstof. Er is geen verschil in partiële
stikstofdruk tussen de lucht in de longblaasjes en het bloedplasma -> er
gaan stikstofmoleculen vanuit de lucht in de longblaasjes naar het
bloedplasma en er gaan evenveel stikstofmoleculen in omgekeerde
richting.
, Wet van Fick
Diffusie is onder andere afhankelijk van het diffusieoppervlak, de
diffusieafstand en het concentratie- of drukverschil.
Δc
n=DxAx
Δx
- n = diffusiesnelheid
- D = diffusiecoëfficiënt (m2/s)
- A = diffusieoppervlak (m2)
- Δc = concentratieverschil of drukverschil
- Δx = diffusieafstand (m)
Het transport van zuurstof
In het bloedplasma kan slechts een kleine hoeveelheid zuurstof oplossen.
De zuurstof in het bloed wordt voor het grootste deel gebonden aan
hemoglobine in de rode bloedcellen -> hemoglobine bestaat uit globine en
vier heemgroepen, die elk een ijzeratoom bevatten. Elk ijzeratoom is in
staat een zuurstofmolecuul te binden. Hierdoor ontstaat oxyhemoglobine
(HbO2).
Deze reactie is een evenwichtsreactie
- In een omgeving met een lage zuurstofconcentratie verloopt de
reactie naar links.
