H3: Gaswisseling en uitscheiding
3.1 Gaswisseling
Gaswisseling is de verplaatsing van de gassen zuurstof en koolstofdioxide tussen het inwendige en
uitwendige milieu. Gaswisseling is belangrijk voor het constant houden van het interne milieu.
Bouw van het ademhalingsstelsel
Het ademhalingsstelsel bestaat uit de longen en de luchtwegen:
Met het ademhalingsstelsel neemt het lichaam gassen uit de lucht op en geeft het gassen aan de lucht af.
Dat heet de gaswisseling.
Bij het inademen stroomt lucht door de neus of de mond naar binnen. Als lucht door de neus naar binnen
komt, komt het terecht in de neusholte. De neusholte is bekleed met neusslijmvlies. De buitenste laag
cellen van het neusslijmvlies bestaat uit trilhaarepitheel. In het trilhaarepitheel komen cellen voor die slijm
produceren en cellen met trilharen. De neusharen van de trilhaarcellen houden grote stofdeeltjes tegen,
doordat ze in de haren blijven hangen. Het slijm vangt kleine deeltjes en ziekteverwekkers op. Die blijven
plakken aan het slijm. Door bewegingen van de trilharen komt het slijm in de keelholte, waar het wordt
doorgeslikt.
Binnenstromende lucht wordt door de bloedvaten in de neusholte verwarmt en door het slijm vochtig
gemaakt. Het reukzintuig keurt de lucht en bepaald of er geen gevaarlijke stoffen in zitten.
De neusholte is door kleine openingen verbonden met bijholten. Dat zijn holten in de schedelbeenderen,
zoals de kaak en het voorhoofd, waar slijm te vinden is. Slijm wordt vanuit de bijholten naar de neusholte
gebracht.
24
,In de keelholte liggen de huig en het strotklepje. Tussen de keelholte en de luchtpijp zit het strottenhoofd.
Daar liggen de stembanden. Dat zijn stevige vliezen die gaan trillen als er lucht langskomt. Daardoor
ontstaan geluiden.
In de wand van de luchtpijp en de bronchiën, dat zijn vertakkingen van de luchtpijp, zitten hoefijzervormige
kraakbeenringen:
Er zijn twee bronchiën. Elke loopt naar één long. In de longen vertakken de bronchiën zich tot bronchiolen.
Dat zijn steeds kleinere vertakkingen. De binnenwanden van de luchtpijp, de bronchiën en de bronchiolen
is bekleed met slijmvlies. De buitenste laag cellen bestaat weer uit die trilhaarcellen zoals in de neusholte.
De wanden van de bronchiolen hebben geen kraakbeenringen, maar spierweefsel. Dat spierweefsel kan
samentrekken of ontspannen en daarmee bepalen hoeveel lucht er per inademing de long in kan stromen.
Het spierweefsel in de wand van de bronchiolen wordt beïnvloed door het autonome zenuwstelsel en door
hormonen.
Aan de uiteinden van de kleinste bronchiolen zitten longblaasjes of alveoli: dat zijn kleine blaasjes waarin
de gaswisseling plaatsvindt. De longblaasjes hebben een wand die maar één cellaag dik is en die aan de
binnenkant is bedekt met een laagje vocht: het alveolair vocht. Om de longblaasjes heen zit een netwerk
van fijne bloedvaten, de longhaarvaten.
25
, Zuurstof, koolstofdioxide en stikstof
In de longen vindt diffusie plaats van een gas naar een vloeistof: de lucht in de longen heet de alveolaire
lucht en vanuit die lucht gaan de deeltjes naar de alveolaire vloeistof van de longblaasjes. Vanuit de
alveolaire vloeistof vindt dan weer diffusie plaats naar het bloed.
De diffusies worden vooral veroorzaakt door het verschil in partiële druk tussen de alveolaire vloeistof en
het bloedplasma. De partiële druk is de druk die elk gas in een gasmengsel uitoefent op zijn omgeving.
Tussen die druk in de alveolaire vloeistof en in het bloedplasma bestaat dus een verschil. Dat komt doordat
in de longblaasjes steeds nieuwe lucht komt en het bloed steeds lang stroomt. Door het verschil in de
partiële druk wordt door het bloed zuurstof opgenomen uit de alveolaire vloeistof.
Hetzelfde idee gebeurt met koolstofdioxide. Bloed bevat koolstofdioxide, opgelost in het bloedplasma.
Door het verschil in de partiële koolstofdioxidedruk, de pCO2, zal koolstofdioxide diffunderen naar het
alveolaire vocht. Vanuit het alveolaire vocht wordt de koolstofdioxide afgegeven aan de alveolaire lucht.
Lucht bestaat grotendeels uit stikstof. Er is echter geen verschil in de partiële stikstofdruk (pN2) tussen de
alveolaire vloeistof en het bloedplasma. Er gaan daardoor evenveel stikstofmoleculen vanuit de lucht het
bloedplasma in, als eruit komen.
Wet van Fick
Of en hoe diffusie plaatsvindt is onder andere afhankelijk van het diffusieoppervlak, de diffusieafstand en
het concentratie- of drukverschil tussen de twee plekken. Om de diffusiesnelheid te bepalen zijn die
waarden in formule gezet:
∆𝑐 𝑜𝑓 ∆𝑝
𝑛 =𝐷∙𝐴∙ ∆𝑥
Waarbij:
𝑛 = de diffusiesnelheid
𝐷 = de diffusiecoëfficiënt in m2/s
𝐴 = het diffusieoppervlak in m2
∆𝑐 = het concentratieverschil in mol/m3
∆𝑝 = het drukverschil in Pa
∆𝑥 = de diffusieafstand in m
De wet van Fick is ook te vinden in binas tabel 83A.
De bouw en de werking van het menselijke ademhalingsstelsel maken de factoren die de diffusiesnelheid
bepalen zo gunstig mogelijk, waardoor de diffusie snel kan plaatsvinden.
26
3.1 Gaswisseling
Gaswisseling is de verplaatsing van de gassen zuurstof en koolstofdioxide tussen het inwendige en
uitwendige milieu. Gaswisseling is belangrijk voor het constant houden van het interne milieu.
Bouw van het ademhalingsstelsel
Het ademhalingsstelsel bestaat uit de longen en de luchtwegen:
Met het ademhalingsstelsel neemt het lichaam gassen uit de lucht op en geeft het gassen aan de lucht af.
Dat heet de gaswisseling.
Bij het inademen stroomt lucht door de neus of de mond naar binnen. Als lucht door de neus naar binnen
komt, komt het terecht in de neusholte. De neusholte is bekleed met neusslijmvlies. De buitenste laag
cellen van het neusslijmvlies bestaat uit trilhaarepitheel. In het trilhaarepitheel komen cellen voor die slijm
produceren en cellen met trilharen. De neusharen van de trilhaarcellen houden grote stofdeeltjes tegen,
doordat ze in de haren blijven hangen. Het slijm vangt kleine deeltjes en ziekteverwekkers op. Die blijven
plakken aan het slijm. Door bewegingen van de trilharen komt het slijm in de keelholte, waar het wordt
doorgeslikt.
Binnenstromende lucht wordt door de bloedvaten in de neusholte verwarmt en door het slijm vochtig
gemaakt. Het reukzintuig keurt de lucht en bepaald of er geen gevaarlijke stoffen in zitten.
De neusholte is door kleine openingen verbonden met bijholten. Dat zijn holten in de schedelbeenderen,
zoals de kaak en het voorhoofd, waar slijm te vinden is. Slijm wordt vanuit de bijholten naar de neusholte
gebracht.
24
,In de keelholte liggen de huig en het strotklepje. Tussen de keelholte en de luchtpijp zit het strottenhoofd.
Daar liggen de stembanden. Dat zijn stevige vliezen die gaan trillen als er lucht langskomt. Daardoor
ontstaan geluiden.
In de wand van de luchtpijp en de bronchiën, dat zijn vertakkingen van de luchtpijp, zitten hoefijzervormige
kraakbeenringen:
Er zijn twee bronchiën. Elke loopt naar één long. In de longen vertakken de bronchiën zich tot bronchiolen.
Dat zijn steeds kleinere vertakkingen. De binnenwanden van de luchtpijp, de bronchiën en de bronchiolen
is bekleed met slijmvlies. De buitenste laag cellen bestaat weer uit die trilhaarcellen zoals in de neusholte.
De wanden van de bronchiolen hebben geen kraakbeenringen, maar spierweefsel. Dat spierweefsel kan
samentrekken of ontspannen en daarmee bepalen hoeveel lucht er per inademing de long in kan stromen.
Het spierweefsel in de wand van de bronchiolen wordt beïnvloed door het autonome zenuwstelsel en door
hormonen.
Aan de uiteinden van de kleinste bronchiolen zitten longblaasjes of alveoli: dat zijn kleine blaasjes waarin
de gaswisseling plaatsvindt. De longblaasjes hebben een wand die maar één cellaag dik is en die aan de
binnenkant is bedekt met een laagje vocht: het alveolair vocht. Om de longblaasjes heen zit een netwerk
van fijne bloedvaten, de longhaarvaten.
25
, Zuurstof, koolstofdioxide en stikstof
In de longen vindt diffusie plaats van een gas naar een vloeistof: de lucht in de longen heet de alveolaire
lucht en vanuit die lucht gaan de deeltjes naar de alveolaire vloeistof van de longblaasjes. Vanuit de
alveolaire vloeistof vindt dan weer diffusie plaats naar het bloed.
De diffusies worden vooral veroorzaakt door het verschil in partiële druk tussen de alveolaire vloeistof en
het bloedplasma. De partiële druk is de druk die elk gas in een gasmengsel uitoefent op zijn omgeving.
Tussen die druk in de alveolaire vloeistof en in het bloedplasma bestaat dus een verschil. Dat komt doordat
in de longblaasjes steeds nieuwe lucht komt en het bloed steeds lang stroomt. Door het verschil in de
partiële druk wordt door het bloed zuurstof opgenomen uit de alveolaire vloeistof.
Hetzelfde idee gebeurt met koolstofdioxide. Bloed bevat koolstofdioxide, opgelost in het bloedplasma.
Door het verschil in de partiële koolstofdioxidedruk, de pCO2, zal koolstofdioxide diffunderen naar het
alveolaire vocht. Vanuit het alveolaire vocht wordt de koolstofdioxide afgegeven aan de alveolaire lucht.
Lucht bestaat grotendeels uit stikstof. Er is echter geen verschil in de partiële stikstofdruk (pN2) tussen de
alveolaire vloeistof en het bloedplasma. Er gaan daardoor evenveel stikstofmoleculen vanuit de lucht het
bloedplasma in, als eruit komen.
Wet van Fick
Of en hoe diffusie plaatsvindt is onder andere afhankelijk van het diffusieoppervlak, de diffusieafstand en
het concentratie- of drukverschil tussen de twee plekken. Om de diffusiesnelheid te bepalen zijn die
waarden in formule gezet:
∆𝑐 𝑜𝑓 ∆𝑝
𝑛 =𝐷∙𝐴∙ ∆𝑥
Waarbij:
𝑛 = de diffusiesnelheid
𝐷 = de diffusiecoëfficiënt in m2/s
𝐴 = het diffusieoppervlak in m2
∆𝑐 = het concentratieverschil in mol/m3
∆𝑝 = het drukverschil in Pa
∆𝑥 = de diffusieafstand in m
De wet van Fick is ook te vinden in binas tabel 83A.
De bouw en de werking van het menselijke ademhalingsstelsel maken de factoren die de diffusiesnelheid
bepalen zo gunstig mogelijk, waardoor de diffusie snel kan plaatsvinden.
26
