Orgaansystemen Ademhaling samenvatting
Hoorcollege 1
Respiratoire systemen in het dierenrijk. Platworm ademt via diffusie door de huid. Rups
ademt via tracheeën naar buiten, deze hebben dus een inwendig ademhalingssysteem. Vis
ademt via kieuwen. Kikker ademt via longen en de huid.
Ademhaling in water.
Het water is een heel slecht medium. Zuurstof lost slecht op in water. Deze dieren hebben
dus aanpassingen. Ze zijn bijv. heel klein zodat ze via diffusie kunnen ademen. Of kieuwen
die enorm vertakt zijn. Het water stroomt tussen de kieuwlammelen de andere kant op als
het bloed (tegenstroomprincipe).
Algemene kenmerken van een goed ademhalingssysteem. Groot oppervlakte, bloedtoevoer
(bij grotere dieren met bloedstelsel), dunne cellaag waarover uitwisseling plaatsvindt,
vochtig om uitdroging tegen te gaan. Dus groot, dun en vochtig.
Ademhaling via tracheeën
Sprinkhaan. Tracheeën zijn buizen. Lopen door het hele lichaam. Bij grote insecten zien we
luchtzakken. Dit zijn een soort voorraadjes die door spiercontractie leeg geduwd kunnen
worden. De tracheeën lopen tot in de afzonderlijke cellen.
Ademhaling bij amfibieën
Kikkers hebben dus longen. Ze halen lucht naar binnen via de neusholtes. De ruimte tussen
de keel en longen is afgesloten door de glottis waardoor de lucht in de verzonken keelholte
wordt opgeslagen. De glottis gaat open en oude lucht gaat vanuit de longen naar de
neusgaten naar buiten. De bodem van de keelholte gaat omhoog en duwt de verse lucht de
longen in. Dit noemen we positive pressure breathing. Kikkers kunnen ook via de huid
ademen, veel CO2 wordt zo uitgescheiden.
Ademhaling bij vogels
Vogels hebben bijna een eenrichtingsverkeer in hun longen. Lucht komt binnen via de bek en
gaat naar de achterste luchtzak. Uitademing, de verse lucht gaat naar de longen toe en de
lucht uit de longen gaat naar de voorste luchtzak. Na 2 in en uitademingen is de hele cyclus
verlopen. Longen zijn opgebouwd uit parabronchieen.
Vergelijking met vertebraten
Vogels en zoogdieren hebben de meest gunstige verhouding tussen oppervlakte van
respiratoir membraan tegenover lichaamsgewicht. De vogels hebben ook een enorm dun
respiratoir membraan ten opzichte van hun lichaamsgewicht.
Cellulaire en externe respiratie
Cellulaire respiratie gaat over grondstoffen en zuurstof gebruiken om iets af te breken.
Meestal wordt hierbij ATP geproduceerd. De CO2 wordt afgegeven aan het bloed en de O2
komt uit het bloed. We hebben dus uitwisseling tussen bloed en weefsel. Het transport van
gassen gaat via het bloedvatenstelsel. In de longen zien we de externe respiratie. Hier wordt
O2 aan het bloed gegeven en CO2 uit het bloed gehaald. De druk in de bloedsomloop van de
,longen is veel lager dan de druk in het systemische deel. Low-pressure, high flow. Halve liter
bloed per minuut in de longen.
Het humane respiratoire systeem
Bestaat uit neusholte en mond, luchtpijp/trachea, de bronchien, de bronchiolen, longen en
het diafragma (middenrif). Deze laatste is heel belangrijk voor ademhaling. Het is een
gespierde plaat.
Alveoli/longblaasjes. Hier vindt de gasuitwisseling plaats. De longen zijn omsloten met
pleura. We hebben de visceralis, deze zit om de longen. De parietalis zit verbonden aan de
borstkas en het middenrif. In de holte ligt pleura vloeistof. Hier is een kleine onderdruk.
Ademhalingsstelsel is belangrijk voor; zuurstofvoorziening, praten, regulatie van de pH,
beschermen tegen binnendringers.
Bronchiale en pulmonaire bloedsomloop
Alveoli zijn hele dunne platte cellen. Hierom heen liggen hele dunne capilairen. Het bloed
wordt aangevoerd door de longarterie en afgevoerd door een dunnere longvene. Daarnaast
is er nog een aftakking van de systemische bloedsomloop aanwezig; de bronchiale arterie,
vene en zenuw. Deze houden het longweefsel in stand. Ongeveer de helft van de bronchiale
venen monden uit in de longvene. Hier mengt dus zuurstofarm met zuurstofrijk bloed
(shunt).
Cellen in de longen
In de alveoli zien we verschillende cellen. We zien de alveolaire cel type I (pneumocyten 1).
Hierdoor wordt zuurstof opgenomen in het lichaam. Daarnaast zien we alveolaire cel type II.
Deze maken longsurfactant. We zien ook capillairen en macrofagen.
Ventilatiebewegingen
We hebben twee typen ademhalingsbewegingen. Borst en buik. De inademing is altijd actief,
uitademing is passief. Buikademhaling bestaat uit contractie van het middenrif, wat
daardoor afgeplat wordt. Het middenrif ontspant en bolt weer omhoog en daardoor krijg je
dus automatisch weer uitademing.
, Borstademhaling. Bij inademing contraheren de externe tussenribspieren. Hierdoor heffen
ze de borstkas omhoog. Hierdoor wordt holte vergroot. Als de spieren ontspannen heb je de
uitademing. Normale ademhaling is passief. Je kan wel heel actief ademen.
We gebruiken vaak de mm Hg om een druk aan te geven.
In rust is 760 mm Hg de druk op zeeniveau buiten de longen, dus ook in de longen. In de
pleuraholte is de druk dus lager dan buiten, dit verschilt boven in de long en onderin. Het
verschil is onder in de holte iets kleiner, omdat de longen hier een beetje inhangen. . We
praten over een relatieve druk van ongeveer -5 tot -2,5.
Bij inademing platten we het middenrif af, spannen de tussenribspieren aan en vergroten de
borstkas. Hierdoor wordt de holte groter en ontstaat er een onderdruk. Hierdoor gaat de
lucht van buiten (hoge druk) naar binnen (lage druk). Dit komt overeen met de wet van
Boyle; P = 1/V. Dit noemen we Negative pressure Breathing. We trekken de lucht als het
ware naar binnen. Bij uitademing komt het middenrif omhoog, ontspannen de spieren.
Hierdoor wordt de druk in de longen hoger dan buiten en gaat de lucht dus weer naar
buiten.
Figuur 17.9. Wat ademen we in? Een luchtmengsel. De totale druk van een gasmengsel is
gelijk aan de optelsom van de individuele gasdrukken. Dit zegt de Wet van Dalton. In de
lucht zit ongeveer 79% stikstof, 21% zuurstof, heel klein beetje water, heel klein beetje CO2.
Deze percentages hoef je niet te weten. De totale druk is 760 mm Hg (1 atmosfeer). Als we
de partiele zuurstofdruk willen weten moeten we dus 0,21 * 760 = 159,6 mm Hg doen.
Zodra er ademhaling plaatsvindt, verdampt er een klein beetje water de ingeademde lucht
in. Dit is 47 mm Hg druk. Om de partiele zuurstofdruk van de ingeademde lucht te
berekenen moet je het volgende doen; 0,21 * (760 – 47) = 149,7 mm Hg. Deze berekeningen
moet je kunnen maken.
Hoorcollege 2
Droge lucht bestaat bijna niet. Lucht die we inademen is vochtig. Hier zit dus 47 mm Hg H20
in. In de alveolische lucht zit gelijk CO2. Het verschil van PO2 tussen het arteriele en veneuze
bloed is heel groot, terwijl die van CO2 niet zo groot is. Arterieel bloed heeft een waarden
van 95 O2 en 40 CO2 mm Hg druk. Veneus bloed heeft waarden van 40 O2 en 46 CO2 mm Hg
druk.
Practicum spirometrie. Spirogram. Deze laat de verschillende volumina zien. Het teugvolume
is wat we normaal in en uitademen. Dit is ongeveer 500 mL. Na deze inademing kan je nog
wat extra inademen; inspiratoir reserve volume. Andersom kan je ook wat extra’s
uitademen; expiratoir reserve volume. Er blijft altijd lucht achter in je longen. Dit noemen we
restvolume. Dit is ongeveer een liter. Vitale capaciteit, Totale long capaciteit (5-6 liter) is bij
vrouwen minder dan bij mannen en kan ook verschillen als je veel sport enz.
We zien dus verschillen tussen man en vrouw. Over het algemeen hebben mannen een
grotere longinhoud. TV is ongeveer gelijk maar IRV en ERV zijn groter bij mannen. Bij
ouderen wordt het restvolume steeds groter. Hoe groter dit is hoe meer energie dit kost. De
verhouding tussen RV en TLC wordt groter naarmate je ouder wordt. De longen worden dan
minder elastisch.
Meting van totale longcapaciteit.
Methode 1. Meerdere keren in en uitademen met een vaste hoeveelheid helium. Je hebt
een bekende concentratie helium in een bekende hoeveelheid. Aan het eind van de meting
meet je wederom de concentratie, nu zit deze concentratie in de het volume van de