Thema 3: Gaswisseling en uitscheiding
Biologie samenvatting thema 3: Gaswisseling
T.3.1 t/m T.3.5
Het ademhalingsstelsel van de mens
Basisstof 3.1
Het ademhalingsstelsel van de mens bestaat uit twee delen: de longen en de luchtwegen. In het
ademhalingsstelsel neemt het lichaam gassen uit de lucht op en geeft het lichaam gassen aan het
milieu af.
De neus
De neusholte is bekleed met het neusslijmvlies. De buitenste laag van dit vlies bestaat uit
trilhaarepitheel. Hierin komen twee onderdelen voor:
Slijmcellen
Trilharen
Ademen door de neus is gezonder dan ademen door de mond om een aantal redenen. Deze redenen
zijn:
De neusharen houden een groot deel van de stofdeeltjes tegen.
Kleine stofdeeltjes en ziekteverwekkers blijven kleven aan het slijm op het neusslijmvlies.
De longen
De weg naar de longen bestaat uit de luchtpijp, deze wordt omringt door kraakbeenringen.
Vervolgens splitst de luchtpijp in twee bronchiën, welke op zich weer vertakken in bronchiolen.
De wanden van de bronchiolen bestaat uit spierweefsel i.p.v. kraakbeen zoals in de luchtpijp en
bronchiën. Op deze manier is door het autonome zenuwstelsel (en hormonen via orthosympatische
stelsel) de diameter van de bronchiolen aan te passen.
– Bij astma zijn deze delen van de longen vaak vernauwd en ontstaan er daardoor
benauwdheidsklachten.
De uiteindes van de bronchiolen zijn voorzien van longblaasjes (alveoli). Deze hebben een enkele
laag cellen als wand en is aan de binnenzijde bedekt met alveolair vocht.
– Over deze longblaasjes heen loopt een netwerk van bloedvaatjes: de longhaarvaten.
Diffusie
De lucht in de longblaasjes (aveolaire lucht) voert zuurstof toe en voert koolstofdioxide af. Door een
verschil in zuurstofspanning tussen longhaarvat en -blaasje vindt er diffusie van zuurstof plaats. Dit
gaat in de volgende stappen:
De zuurstof in de longblaasjes lost op in het aveolaire vocht.
Door het verschil in zuurstofspanning (pO2) tussen het aveolaire vocht en bloedplasma, vind
er diffusie plaats tussen longhaarvat en -blaasje.
Het verschil blijft gehandhaafd door het verversen van lucht en blijven stromen van het
bloed.
, Thema 3: Gaswisseling en uitscheiding
Het koolstofdioxide die in de haarvaten aanwezig is (opgelost in het bloedplasma) wordt ook via
diffusie getransporteerd. Dit gaat in de volgende stappen:
Door een verschil in koolstofdioxidespanning (pCO2) tussen het bloedplasma en alveolaire
vocht, vind er diffusie plaats.
Wanneer het koolstofdioxide getransporteerd is naar het aveolaire vocht, wordt het
afgegeven aan de aveolaire lucht.
Wanneer de lucht ververst wordt is het koolstofdioxide het lichaam uit.
De lucht bestaat voor 78% uit stikstof. Dit heeft echter geen effect op diffusie tussen longblaasje en
longhaarvat. Het verschil in stikstofdruk (pN2) is namelijk gelijk aan 0.
Het transport van zuurstof
In het bloedplasma kan slechts een kleine hoeveelheid zuurstof oplossen. Het grootste volume
zuurstof bindt aan hemoglobine (Hb) in de rode bloedcellen.
Hemoglobine
Een hemoglobinemolecuul bestaat uit een groot eiwit globine en vier heemgroepen. Elke groep
bevat een ijzeratoom. Elk ijzeratoom is in staat om een zuurstofmolecuul te binden, hierdoor
ontstaat oxyhemoglobine (HbO2).
– Dit is een evenwichtsreactie, dit komt doordat er bij elke buitenzijde van het eiwit (bij de
heemgroep) twee histidine-aminozuurzijketens uitsteken.
De eerste histidineketen zorgt voor de binding van het zuurstofmolecuul aan het ijzeratoom. De
tweede histidineketen zorgt voor het verzwakken van de binden tussen de twee.
– Hierdoor is het mogelijk de binding tussen het zuurstofmolecuul en ijzeratoom weer te
verbreken (evenwicht).
De reactie kan naar rechts dan wel naar links lopen in de onderstaande reactie. Beide situaties
gebeuren als volgt:
Hb + O2 ⇄ HbO2
Lopend naar links
De oxyhemoglobine heeft een milieu (omgeving) met een lage zuurstofspanning. Hierbij laat
de zuurstof los van het ijzeratooom.
Lopend naar rechts
Bij een milieu met hoge zuurstofspanning. Hierbij bindt (blijft) het zuurstofatoom aan het
ijzeratoom.
De hoeveelheid zuurstofmoleculen die wordt gediffundeerd naar de cellen (via weefselvloeistof) is
afhankelijk van de pO2 van het weefsel. Die is weer afhankelijk van de activiteit van het weefsel.
Des te lager de activiteit, des te hoger de pO2.
Des te hoger de activiteit, des te lager de pO2.
Biologie samenvatting thema 3: Gaswisseling
T.3.1 t/m T.3.5
Het ademhalingsstelsel van de mens
Basisstof 3.1
Het ademhalingsstelsel van de mens bestaat uit twee delen: de longen en de luchtwegen. In het
ademhalingsstelsel neemt het lichaam gassen uit de lucht op en geeft het lichaam gassen aan het
milieu af.
De neus
De neusholte is bekleed met het neusslijmvlies. De buitenste laag van dit vlies bestaat uit
trilhaarepitheel. Hierin komen twee onderdelen voor:
Slijmcellen
Trilharen
Ademen door de neus is gezonder dan ademen door de mond om een aantal redenen. Deze redenen
zijn:
De neusharen houden een groot deel van de stofdeeltjes tegen.
Kleine stofdeeltjes en ziekteverwekkers blijven kleven aan het slijm op het neusslijmvlies.
De longen
De weg naar de longen bestaat uit de luchtpijp, deze wordt omringt door kraakbeenringen.
Vervolgens splitst de luchtpijp in twee bronchiën, welke op zich weer vertakken in bronchiolen.
De wanden van de bronchiolen bestaat uit spierweefsel i.p.v. kraakbeen zoals in de luchtpijp en
bronchiën. Op deze manier is door het autonome zenuwstelsel (en hormonen via orthosympatische
stelsel) de diameter van de bronchiolen aan te passen.
– Bij astma zijn deze delen van de longen vaak vernauwd en ontstaan er daardoor
benauwdheidsklachten.
De uiteindes van de bronchiolen zijn voorzien van longblaasjes (alveoli). Deze hebben een enkele
laag cellen als wand en is aan de binnenzijde bedekt met alveolair vocht.
– Over deze longblaasjes heen loopt een netwerk van bloedvaatjes: de longhaarvaten.
Diffusie
De lucht in de longblaasjes (aveolaire lucht) voert zuurstof toe en voert koolstofdioxide af. Door een
verschil in zuurstofspanning tussen longhaarvat en -blaasje vindt er diffusie van zuurstof plaats. Dit
gaat in de volgende stappen:
De zuurstof in de longblaasjes lost op in het aveolaire vocht.
Door het verschil in zuurstofspanning (pO2) tussen het aveolaire vocht en bloedplasma, vind
er diffusie plaats tussen longhaarvat en -blaasje.
Het verschil blijft gehandhaafd door het verversen van lucht en blijven stromen van het
bloed.
, Thema 3: Gaswisseling en uitscheiding
Het koolstofdioxide die in de haarvaten aanwezig is (opgelost in het bloedplasma) wordt ook via
diffusie getransporteerd. Dit gaat in de volgende stappen:
Door een verschil in koolstofdioxidespanning (pCO2) tussen het bloedplasma en alveolaire
vocht, vind er diffusie plaats.
Wanneer het koolstofdioxide getransporteerd is naar het aveolaire vocht, wordt het
afgegeven aan de aveolaire lucht.
Wanneer de lucht ververst wordt is het koolstofdioxide het lichaam uit.
De lucht bestaat voor 78% uit stikstof. Dit heeft echter geen effect op diffusie tussen longblaasje en
longhaarvat. Het verschil in stikstofdruk (pN2) is namelijk gelijk aan 0.
Het transport van zuurstof
In het bloedplasma kan slechts een kleine hoeveelheid zuurstof oplossen. Het grootste volume
zuurstof bindt aan hemoglobine (Hb) in de rode bloedcellen.
Hemoglobine
Een hemoglobinemolecuul bestaat uit een groot eiwit globine en vier heemgroepen. Elke groep
bevat een ijzeratoom. Elk ijzeratoom is in staat om een zuurstofmolecuul te binden, hierdoor
ontstaat oxyhemoglobine (HbO2).
– Dit is een evenwichtsreactie, dit komt doordat er bij elke buitenzijde van het eiwit (bij de
heemgroep) twee histidine-aminozuurzijketens uitsteken.
De eerste histidineketen zorgt voor de binding van het zuurstofmolecuul aan het ijzeratoom. De
tweede histidineketen zorgt voor het verzwakken van de binden tussen de twee.
– Hierdoor is het mogelijk de binding tussen het zuurstofmolecuul en ijzeratoom weer te
verbreken (evenwicht).
De reactie kan naar rechts dan wel naar links lopen in de onderstaande reactie. Beide situaties
gebeuren als volgt:
Hb + O2 ⇄ HbO2
Lopend naar links
De oxyhemoglobine heeft een milieu (omgeving) met een lage zuurstofspanning. Hierbij laat
de zuurstof los van het ijzeratooom.
Lopend naar rechts
Bij een milieu met hoge zuurstofspanning. Hierbij bindt (blijft) het zuurstofatoom aan het
ijzeratoom.
De hoeveelheid zuurstofmoleculen die wordt gediffundeerd naar de cellen (via weefselvloeistof) is
afhankelijk van de pO2 van het weefsel. Die is weer afhankelijk van de activiteit van het weefsel.
Des te lager de activiteit, des te hoger de pO2.
Des te hoger de activiteit, des te lager de pO2.
