Biologie SE-week 2
Thema 3: Gaswisseling en uitscheiding
Basisstof 1: Het ademhalingsstelsel van de mens
Uitscheiding: afvalstoffen uit het interne milieu (bloed, weefselvloeistof, lymfe) naar het externe
milieu (organen: longen, nieren en lever).
Ontlasten: afvalstoffen uit het externe milieu naar het externe milieu.
Het ademhalingsstelsel bestaat uit de longen en luchtwegen en zorgt ervoor dat het lichaam
gaswisseling mogelijk maakt.
Inademing kan via de neus of mond. Het is beter door de neus:
1. Neusharen filteren grote stofdeeltjes
2. Neusslijmvlies maakt de lucht vochtig gaswisseling vindt makkelijker plaats en filtert
kleine stofdeeltjes en ziekteverwekkers
3. Reukorgaan keurt de lucht
4. Bloed in het neusslijmvlies verwarmt de lucht.
Bouw van het ademhalingsstelsel:
De neusholte is bekleed met een neusslijmvlies. De buitenste laag cellen van het neusslijmvlies
bestaat uit trilhaarepitheel, waar slijm producerende cellen en trilhaarcellen voorkomen.
De neusholte is door nauwe openingen verbonden met holten in de schedelbeenderen (de
bijholten). Het slijm uit de bijholten worden via de neusholte afgevoerd.
In de keelholte bevinden zich de huig en het strottenklepje.
Tussen de keelholte en de luchtpijp zit het strottenhoofd, waarin de stembanden liggen.
In de wand van de luchtpijp zitten hoefijzervormige kraakbeenringen.
De luchtpijp splitst zich in twee bronchiën, waarvan de wanden ook met kraakbeenringen bedekt
zijn. Deze vertakken zich in kleinere zijtakjes (bronchiolen). De wanden hiervan zijn bedekt met
spierweefsel, en bij aanspanning of ontspanning kunnen de bronchiolen verwijden of vernauwen.
Het spierweefsel wordt beïnvloed door het autonome zenuwstelsel en hormonen (adrenaline).
De binnenwand van de luchtpijp, bronchiën, bronchiolen is bekleed met slijmvlies, waarvan de
buitenste laag cellen uit trilhaarepitheel bestaat.
Aan het uiteinde van de fijnste bronchiolen zitten de longblaasjes (alveoli): wand is één cellaag dik
en aan de binnenkant bedekt met een dun laagje vocht (alveolair vocht).
Om de longblaasjes heen zit een netwerk van fijne bloedvaatjes (longhaarvaten).
, Vanuit de lucht in de longblaasjes (alveolaire lucht) lost zuurstof eerst op in het alveolaire vocht;
vanuit daar vindt diffusie plaats naar het bloed in de longhaarvaten.
Deze diffusie vindt plaats door het verschil in zuurstofspanning (pO2) tussen het alveolaire
vocht en het bloedplasma.
Dit verschil wordt gehandhaafd doordat de lucht in de longblaasjes voortdurend wordt ververst en
het bloed langs de longblaasjes blijft stromen.
In de longhaarvaten zit CO2. Door het verschil in koolstofdioxidespanning (pCO2) vindt
diffusie plaats van het bloedplasma naar het alveolaire vocht.
Transport van zuurstof:
Het grootste deel van de zuurstof wordt in het bloed gebonden aan hemoglobine (Hb) in de rode
bloedcellen.
Een hemoglobinemolecuul bestaat uit het eiwit globine en vier heemgroepen, die elk een ijzeratoom
bevatten. Deze ijzergroepen zijn in staat om zuurstofmolecuul te binden. Hierdoor ontstaat
oxyhemoglobine (HbO2): Hb+O2↔HbO2
Aan de buitenkant van het eiwit steken bij iedere heemgroep twee histidine-aminozuurzijketens. De
eerste histedineketen zorgt voor een binding van zuurstof aan het ijzeratoom in de heemgroep. De
tweede histedineketen verzwakt die binding een beetje, zodat het zuurstofatoom weer los gaat van
het ijzeratoom.
Lage zuurstofspanning (pO2): reactie naar links Hoge zuurstofspanning: reactie naar rechts
Hemoglobine is verzadigd als alle hemoglobine is omgezet in oxyhemoglobine.
Er blijft ondanks de diffusie van zuurstof naar het bloedplasma toch een verschil in zuurstofspanning
bestaan tussen het alveolaire vocht en het bloedplasma. De diffusie blijft dus doorgaan. Als
hemoglobine verzadigd is, kan de zuurstofspanning van het bloedplasma gelijk worden aan die van
het alveolaire vocht.
In een omgeving met een lage zuurstofspanning (haarvaten in organen) vindt omzetting van
oxyhemoglobine in hemoglobine en zuurstof plaats. De vrijgekomen zuurstofmoleculen diffunderen
via de weefselvloeistof naar de cellen.
De hoeveelheid vrijkomende zuurstofmoleculen is afhankelijk van de pO 2 in het weefsel; deze is
afhankelijk van de activiteit van de cellen (weefsel in rust: pO 2= 5,3 kPa). Actief: lagere pO2.
De pH van het bloed is ook van invloed op de ligging van het evenwicht. Deze wordt beïnvloed door
de CO2-concentratie (weefsel in rust: pCO2= 2,7 kPa, pH=7,4). Actief: hogere pCO2. Door opname van
veel CO2 in het vloed daalt de pH, waardoor het evenwicht naar links verschuift: er komen meer O 2-
moleculen vrij (het Bohr-effect).
De temperatuur is ook van invloed op de ligging van het evenwicht: hoe hoger de temperatuur, des
te meer zuurstof er vrijkomt uit oxyhemoglobine. Hoe lager deze pO 2, hoe meer zuurstofmoleculen
vrijkomen.
Thema 3: Gaswisseling en uitscheiding
Basisstof 1: Het ademhalingsstelsel van de mens
Uitscheiding: afvalstoffen uit het interne milieu (bloed, weefselvloeistof, lymfe) naar het externe
milieu (organen: longen, nieren en lever).
Ontlasten: afvalstoffen uit het externe milieu naar het externe milieu.
Het ademhalingsstelsel bestaat uit de longen en luchtwegen en zorgt ervoor dat het lichaam
gaswisseling mogelijk maakt.
Inademing kan via de neus of mond. Het is beter door de neus:
1. Neusharen filteren grote stofdeeltjes
2. Neusslijmvlies maakt de lucht vochtig gaswisseling vindt makkelijker plaats en filtert
kleine stofdeeltjes en ziekteverwekkers
3. Reukorgaan keurt de lucht
4. Bloed in het neusslijmvlies verwarmt de lucht.
Bouw van het ademhalingsstelsel:
De neusholte is bekleed met een neusslijmvlies. De buitenste laag cellen van het neusslijmvlies
bestaat uit trilhaarepitheel, waar slijm producerende cellen en trilhaarcellen voorkomen.
De neusholte is door nauwe openingen verbonden met holten in de schedelbeenderen (de
bijholten). Het slijm uit de bijholten worden via de neusholte afgevoerd.
In de keelholte bevinden zich de huig en het strottenklepje.
Tussen de keelholte en de luchtpijp zit het strottenhoofd, waarin de stembanden liggen.
In de wand van de luchtpijp zitten hoefijzervormige kraakbeenringen.
De luchtpijp splitst zich in twee bronchiën, waarvan de wanden ook met kraakbeenringen bedekt
zijn. Deze vertakken zich in kleinere zijtakjes (bronchiolen). De wanden hiervan zijn bedekt met
spierweefsel, en bij aanspanning of ontspanning kunnen de bronchiolen verwijden of vernauwen.
Het spierweefsel wordt beïnvloed door het autonome zenuwstelsel en hormonen (adrenaline).
De binnenwand van de luchtpijp, bronchiën, bronchiolen is bekleed met slijmvlies, waarvan de
buitenste laag cellen uit trilhaarepitheel bestaat.
Aan het uiteinde van de fijnste bronchiolen zitten de longblaasjes (alveoli): wand is één cellaag dik
en aan de binnenkant bedekt met een dun laagje vocht (alveolair vocht).
Om de longblaasjes heen zit een netwerk van fijne bloedvaatjes (longhaarvaten).
, Vanuit de lucht in de longblaasjes (alveolaire lucht) lost zuurstof eerst op in het alveolaire vocht;
vanuit daar vindt diffusie plaats naar het bloed in de longhaarvaten.
Deze diffusie vindt plaats door het verschil in zuurstofspanning (pO2) tussen het alveolaire
vocht en het bloedplasma.
Dit verschil wordt gehandhaafd doordat de lucht in de longblaasjes voortdurend wordt ververst en
het bloed langs de longblaasjes blijft stromen.
In de longhaarvaten zit CO2. Door het verschil in koolstofdioxidespanning (pCO2) vindt
diffusie plaats van het bloedplasma naar het alveolaire vocht.
Transport van zuurstof:
Het grootste deel van de zuurstof wordt in het bloed gebonden aan hemoglobine (Hb) in de rode
bloedcellen.
Een hemoglobinemolecuul bestaat uit het eiwit globine en vier heemgroepen, die elk een ijzeratoom
bevatten. Deze ijzergroepen zijn in staat om zuurstofmolecuul te binden. Hierdoor ontstaat
oxyhemoglobine (HbO2): Hb+O2↔HbO2
Aan de buitenkant van het eiwit steken bij iedere heemgroep twee histidine-aminozuurzijketens. De
eerste histedineketen zorgt voor een binding van zuurstof aan het ijzeratoom in de heemgroep. De
tweede histedineketen verzwakt die binding een beetje, zodat het zuurstofatoom weer los gaat van
het ijzeratoom.
Lage zuurstofspanning (pO2): reactie naar links Hoge zuurstofspanning: reactie naar rechts
Hemoglobine is verzadigd als alle hemoglobine is omgezet in oxyhemoglobine.
Er blijft ondanks de diffusie van zuurstof naar het bloedplasma toch een verschil in zuurstofspanning
bestaan tussen het alveolaire vocht en het bloedplasma. De diffusie blijft dus doorgaan. Als
hemoglobine verzadigd is, kan de zuurstofspanning van het bloedplasma gelijk worden aan die van
het alveolaire vocht.
In een omgeving met een lage zuurstofspanning (haarvaten in organen) vindt omzetting van
oxyhemoglobine in hemoglobine en zuurstof plaats. De vrijgekomen zuurstofmoleculen diffunderen
via de weefselvloeistof naar de cellen.
De hoeveelheid vrijkomende zuurstofmoleculen is afhankelijk van de pO 2 in het weefsel; deze is
afhankelijk van de activiteit van de cellen (weefsel in rust: pO 2= 5,3 kPa). Actief: lagere pO2.
De pH van het bloed is ook van invloed op de ligging van het evenwicht. Deze wordt beïnvloed door
de CO2-concentratie (weefsel in rust: pCO2= 2,7 kPa, pH=7,4). Actief: hogere pCO2. Door opname van
veel CO2 in het vloed daalt de pH, waardoor het evenwicht naar links verschuift: er komen meer O 2-
moleculen vrij (het Bohr-effect).
De temperatuur is ook van invloed op de ligging van het evenwicht: hoe hoger de temperatuur, des
te meer zuurstof er vrijkomt uit oxyhemoglobine. Hoe lager deze pO 2, hoe meer zuurstofmoleculen
vrijkomen.
