Samenvatting · Biologie · havo 3 Ademhaling en gaswisseling: van luchtpijp tot longblaasje

Elke cel in je lichaam heeft zuurstof nodig en moet koolstofdioxide kwijt. Na deze samenvatting weet je welke weg de lucht aflegt, hoe de ademhalingsbewegingen werken, hoe de gaswisseling in de longblaasjes verloopt en hoe je met ademvolumes rekent.

Gaswisseling en celademhaling

Bij gaswisseling wordt zuurstof (${\mathrm{O}}_2$) opgenomen en koolstofdioxide ($\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$) afgegeven. In je lichaam vindt dat op twee plekken plaats:

• in de longen: tussen de lucht in de longblaasjes en het bloed;
• in alle weefsels: tussen het bloed in de haarvaten en de cellen.

In de cellen wordt zuurstof gebruikt voor de verbranding (celademhaling): glucose wordt afgebroken tot koolstofdioxide en water en er komt energie vrij. De ademhalingsbewegingen brengen lucht in en uit de longen; dat is iets anders dan de verbranding in de cellen.

De luchtwegen

De longen liggen in de borstholte, beschermd door de ribben. Om de longen zit het longvlies, tegen de borstholtewand zit het borstvlies. Tussen die twee vliezen zit een dun laagje vocht. Daardoor volgen de longen de beweging van de borstkas.

Gaswisseling in de longblaasjes

Een volwassene heeft honderden miljoenen longblaasjes. Samen hebben ze een oppervlak van tientallen vierkante meters. Rond elk longblaasje ligt een netwerk van haarvaten.

De gaswisseling gebeurt door diffusie: stoffen verplaatsen zich van een plek met een hoge concentratie naar een plek met een lage concentratie.

• Zuurstof: de concentratie in de lucht van het longblaasje is hoger dan in het bloed. Zuurstof diffundeert naar het bloed en bindt aan hemoglobine in de rode bloedcellen.
• Koolstofdioxide: de concentratie in het bloed is hoger dan in het longblaasje. Het diffundeert naar de lucht in het longblaasje.

Een longblaasje is hier zeer geschikt voor:

• een groot oppervlak door het enorme aantal blaasjes;
• een dunne wand (één cellaag), zodat de afstand klein is;
• een vochtige wand, zodat gassen oplossen;
• veel haarvaten, zodat het bloed steeds zuurstofarm aankomt en zuurstofrijk vertrekt, wat het concentratieverschil in stand houdt.

Inademen en uitademen

Je longen hebben zelf geen spieren. De lucht stroomt erin en eruit doordat de borstholte van volume verandert. Neemt het volume toe, dan daalt de druk en stroomt er lucht naar binnen. Neemt het volume af, dan stijgt de druk en wordt er lucht naar buiten geduwd.

Uitademen in rust gebeurt dus vanzelf, doordat de spieren ontspannen. Bij geforceerd uitademen (bijvoorbeeld als je een kaars uitblaast) helpen de inwendige tussenribspieren en de buikspieren mee.

Je kunt met je ribben (borstademhaling) of vooral met je middenrif (buikademhaling) ademen. Meestal gebruik je allebei.

Samenstelling van de lucht

Je gebruikt dus maar een deel van de zuurstof in de lucht. Daarom werkt mond-op-mondbeademing: de uitgeademde lucht bevat nog genoeg zuurstof.

Rekenen met ademvolumes

• Ademvolume: de hoeveelheid lucht die je bij één ademhaling in- of uitademt, in rust ongeveer 0,5 L.
• Ademfrequentie: aantal ademhalingen per minuut.
• Ademminuutvolume = ademfrequentie × ademvolume.
• Vitale capaciteit: de grootste hoeveelheid lucht die je na een zo diep mogelijke inademing kunt uitademen.
• Restvolume: lucht die na maximaal uitademen nog in je longen zit. Die kun je niet kwijt.

Voorbeeld rust: 16 ademhalingen per minuut met elk 0,5 L geeft een ademminuutvolume van 16 × 0,5 = 8 L per minuut.

Voorbeeld inspanning: tijdens hardlopen 40 keer per minuut met 2,0 L per keer geeft 40 × 2,0 = 80 L per minuut. Dat is tien keer zoveel als in rust.

Regeling en gevaren

Het ademcentrum in je hersenstam regelt je ademhaling. Het reageert vooral op de hoeveelheid koolstofdioxide in je bloed. Bij inspanning maken je spieren meer koolstofdioxide. De ademhaling versnelt en verdiept dan.

Roken beschadigt de trilhaarcellen en de longblaasjes. Stof en bacteriën worden niet meer goed afgevoerd en er is een grotere kans op longontsteking, COPD en longkanker.

Veelgemaakte fouten

• Gaswisseling is niet hetzelfde als celademhaling. Gaswisseling is uitwisseling van gassen, celademhaling is de verbranding in de cel.
• Je ademt niet alleen koolstofdioxide uit: uitgeademde lucht bevat nog ongeveer 16% zuurstof.
• Bij inademen daalt de druk in de borstholte, bij uitademen stijgt hij.
• Het middenrif trekt samen bij inademen en wordt dan platter, niet bolder.

In het kort

• Gaswisseling gebeurt in de longblaasjes en in de weefsels, door diffusie.
• De luchtwegen: neusholte, keelholte, strottenhoofd, luchtpijp, bronchiën, bronchiolen, longblaasjes.
• Inademen: tussenribspieren en middenrif trekken samen, borstholte groter, druk lager.
• Uitademen in rust: spieren ontspannen, borstholte kleiner, druk hoger.
• Ademminuutvolume is ademfrequentie maal ademvolume.
• Het ademcentrum reageert vooral op de koolstofdioxideconcentratie in het bloed.