Biologie gaswisseling en uitscheiding
3.1 Gaswisseling
De bronchiën in de longen vertakken zich in bronchiolen. Aan het uiteinde van de
bronchiën zitten de longblaasjes, alveoli, deze zijn omgeven door haarvaten. Het
aandeel zuurstof in de luchtdruk is de partiële zuurstofdruk (pO²), dit is vergelijkbaar
met de hoeveelheid zuurstof in de lucht. Er is ook een partiële koolstofdioxidedruk
(pCO²). Hemoglobinemoleculen zuigen de zuurstof die je inademt als het ware op.
Hemoglobine bestaat uit het grote eiwit hemoglobine en vier heemgroepen met elk
een ijzeratoom. Als een ijzeratoom bindt met zuurstof ontstaat oxyhemoglobine
(HbO²). Als er veel hemoglobine is omgezet in oxyhemoglobine is het bloed verzadigd,
het bloed heeft dan een lichtrode kleur. In een omgeving met een lage zuurstofdruk,
wordt oxyhemoglobine weer omgezet in zuurstof en kan de zuurstof diffunderen
naar cellen en weefsels.
In een gebied met veel actieve cellen is de pO² laag en de pCO² hoog (dissimilatie).
Door een hoge pCO² daalt de pH-waarde van het bloed in de haarvaten en zal er meer
zuurstof afgegeven worden. Het verband tussen de zuurstofdruk en afgifte van
zuurstof wordt weergegeven in een verzadigingskromme. Het Bohr-effect laat daarbij
zien dat die kromme beweegt, soms heeft een gebied meer zuurstof nodig.
Koolstofdioxide moet ook door het lichaam vervoerd worden om uiteindelijk
uitgescheiden te worden door de longen. Een klein deel van de vrijgekomen
koolstofdioxide wordt als CO² door het bloedplasma vervoert (7%), zo’n 23% wordt
gebonden aan hemoglobine door de rode bloedcellen vervoert en de overige 70%
wordt als waterstofcarbonaat (HCO³) vervoert, dit wordt opgelost in het bloedplasma
vervoert.
Bij insecten vindt de gaswisseling plaats in tracheeën (adembuizen), de openingen
hiervan bevinden zich vaak in het achterlijf: de stigmata. Door pompende
bewegingen met het achterlijf te maken kan de lucht ververst worden, deze
diffundeert vervolgens rechtstreeks van en naar de cellen.
Bij vissen vindt de gaswisseling plaats in de kieuwen. Omdat water weinig zuurstof
bevat wordt het water in de kieuwen constant ververst, de zuurstof wordt in de
haarvaten opgenomen. De stroomrichting in de haarvaten is tegenovergesteld als de
stroomrichting van het water in de kieuwlamellen, waardoor er meer zuurstof uit het
water kan worden opgenomen.
3.2 Longventilatie
Om de pO² en pCO² concentraties constant te houden moet de lucht in de longen
voortdurend ververst worden, dit is de longventilatie. Om dit te doen zijn er de rib- en
middenrifademhaling. De buitenste tussenribspieren trekken de ribben en het
borstbeen naar voren, tegelijkertijd wordt het middenrif door de middenrifspieren
platter gemaakt. Door deze aanspanning van spieren wordt de borstholte groter.
Hierdoor ontstaat er een onderdruk in de longen en wordt lucht naar binnen
gezogen. Als de spieren zich vervolgens weer ontspannen, komt er een bovendruk die
de lucht weer naar buiten drijft. Bij een diepe inademing (hoesten) trekken de
tussenribspieren zich samen, ook in de buikwand trekken de spieren samen.
3.1 Gaswisseling
De bronchiën in de longen vertakken zich in bronchiolen. Aan het uiteinde van de
bronchiën zitten de longblaasjes, alveoli, deze zijn omgeven door haarvaten. Het
aandeel zuurstof in de luchtdruk is de partiële zuurstofdruk (pO²), dit is vergelijkbaar
met de hoeveelheid zuurstof in de lucht. Er is ook een partiële koolstofdioxidedruk
(pCO²). Hemoglobinemoleculen zuigen de zuurstof die je inademt als het ware op.
Hemoglobine bestaat uit het grote eiwit hemoglobine en vier heemgroepen met elk
een ijzeratoom. Als een ijzeratoom bindt met zuurstof ontstaat oxyhemoglobine
(HbO²). Als er veel hemoglobine is omgezet in oxyhemoglobine is het bloed verzadigd,
het bloed heeft dan een lichtrode kleur. In een omgeving met een lage zuurstofdruk,
wordt oxyhemoglobine weer omgezet in zuurstof en kan de zuurstof diffunderen
naar cellen en weefsels.
In een gebied met veel actieve cellen is de pO² laag en de pCO² hoog (dissimilatie).
Door een hoge pCO² daalt de pH-waarde van het bloed in de haarvaten en zal er meer
zuurstof afgegeven worden. Het verband tussen de zuurstofdruk en afgifte van
zuurstof wordt weergegeven in een verzadigingskromme. Het Bohr-effect laat daarbij
zien dat die kromme beweegt, soms heeft een gebied meer zuurstof nodig.
Koolstofdioxide moet ook door het lichaam vervoerd worden om uiteindelijk
uitgescheiden te worden door de longen. Een klein deel van de vrijgekomen
koolstofdioxide wordt als CO² door het bloedplasma vervoert (7%), zo’n 23% wordt
gebonden aan hemoglobine door de rode bloedcellen vervoert en de overige 70%
wordt als waterstofcarbonaat (HCO³) vervoert, dit wordt opgelost in het bloedplasma
vervoert.
Bij insecten vindt de gaswisseling plaats in tracheeën (adembuizen), de openingen
hiervan bevinden zich vaak in het achterlijf: de stigmata. Door pompende
bewegingen met het achterlijf te maken kan de lucht ververst worden, deze
diffundeert vervolgens rechtstreeks van en naar de cellen.
Bij vissen vindt de gaswisseling plaats in de kieuwen. Omdat water weinig zuurstof
bevat wordt het water in de kieuwen constant ververst, de zuurstof wordt in de
haarvaten opgenomen. De stroomrichting in de haarvaten is tegenovergesteld als de
stroomrichting van het water in de kieuwlamellen, waardoor er meer zuurstof uit het
water kan worden opgenomen.
3.2 Longventilatie
Om de pO² en pCO² concentraties constant te houden moet de lucht in de longen
voortdurend ververst worden, dit is de longventilatie. Om dit te doen zijn er de rib- en
middenrifademhaling. De buitenste tussenribspieren trekken de ribben en het
borstbeen naar voren, tegelijkertijd wordt het middenrif door de middenrifspieren
platter gemaakt. Door deze aanspanning van spieren wordt de borstholte groter.
Hierdoor ontstaat er een onderdruk in de longen en wordt lucht naar binnen
gezogen. Als de spieren zich vervolgens weer ontspannen, komt er een bovendruk die
de lucht weer naar buiten drijft. Bij een diepe inademing (hoesten) trekken de
tussenribspieren zich samen, ook in de buikwand trekken de spieren samen.
