Informatie

16.3: Ademhaling - Biologie


De 'Vlieg' doen

De zwemmer op deze foto doet de vlinderslag. Ademen is het proces van het verplaatsen van lucht in en uit de longen, de organen waarin gasuitwisseling plaatsvindt tussen de atmosfeer en het lichaam. Ademen wordt ook wel ventilatie, en het is een van de twee delen van het levensondersteunende proces van ademhaling, het andere deel is gasuitwisseling. Voordat u kunt begrijpen hoe de ademhaling wordt gecontroleerd, moet u weten hoe de ademhaling plaatsvindt.

Hoe ademen plaatsvindt

Ademen is een proces in twee stappen, waarbij lucht in de longen wordt gezogen, of ingeademd, en de lucht uit de longen wordt gelaten of uitgeademd. Beide processen worden geïllustreerd in Afbeelding (PageIndex{2}) .

Inademen

Inademen is een actief proces dat voornamelijk het gevolg is van de samentrekking van een spier die het middenrif wordt genoemd, weergegeven in figuur (PageIndex{2}). De diafragma is een grote, koepelvormige spier onder de longen die de thoracale (borst) en buikholte scheidt. Wanneer het diafragma samentrekt, zet de borstholte uit en wordt de inhoud van de buik naar beneden geduwd. Andere spieren, zoals externe intercostale spieren tussen de ribben, dragen ook bij aan het inademingsproces, vooral wanneer de inademing wordt geforceerd, zoals bij diep ademhalen. Deze spieren helpen het thoracale volume te vergroten door de ribben naar buiten uit te zetten. Als de borstkas is uitgezet, is er een lagere luchtdruk in de longen dan buiten het lichaam, dus stroomt buitenlucht via de luchtwegen de longen in.

Uitademen

Uitademen omvat de tegenovergestelde reeks van gebeurtenissen. Het middenrif ontspant, gaat omhoog en vermindert het volume van de thorax ( Figuur (PageIndex{2}). De luchtdruk in de longen neemt toe en is dus hoger dan de luchtdruk buiten de longen. Uitademen, in tegenstelling tot inademen, is typisch een passief proces dat voornamelijk plaatsvindt als gevolg van de elasticiteit van de longen.Met de verandering in luchtdruk trekken de longen samen tot hun vooraf opgeblazen grootte, waardoor de lucht die ze in het proces bevatten naar buiten wordt gedwongen.Lucht stroomt uit de longen, vergelijkbaar met de manier waarop lucht uit een ballon stroomt wanneer deze wordt losgelaten.Als uitademing wordt geforceerd, kunnen interne intercostale en buikspieren helpen de lucht uit de longen te verwijderen.

Controle van de ademhaling

Ademen is een van de weinige vitale lichaamsfuncties die zowel bewust als onbewust kan worden gecontroleerd. Denk erover na om je adem te gebruiken om een ​​ballon op te blazen. Je haalt lang en diep adem, en dan adem je de lucht zo krachtig mogelijk uit in de ballon. Zowel de inademing als de uitademing worden bewust gecontroleerd.

Bewuste controle over de ademhaling

U kunt uw ademhaling onder controle houden door uw adem in te houden, uw ademhaling te vertragen of hyperventileren, die sneller en oppervlakkiger ademt dan nodig is. U kunt ook krachtiger of dieper uitademen of inademen dan normaal. Bewuste controle over de ademhaling is gebruikelijk bij veel andere activiteiten dan het opblazen van ballonnen, zoals zwemmen, spraaktraining, zingen, veel verschillende muziekinstrumenten bespelen (Figuur (PageIndex{3})), en yoga doen, om er maar een paar te noemen.

Er zijn grenzen aan de bewuste controle van de ademhaling. Het is bijvoorbeeld niet mogelijk voor een gezond persoon om vrijwillig voor onbepaalde tijd te stoppen met ademen. Het duurt niet lang of er is een onstuitbare drang om te ademen. Als je lang genoeg zou kunnen stoppen met ademen, zou je het bewustzijn verliezen. Hetzelfde zou gebeuren als je te lang zou hyperventileren. Zodra u het bewustzijn verliest, zodat u niet langer bewuste controle over uw ademhaling kunt uitoefenen, neemt onwillekeurige controle over de ademhaling het over.

Onbewuste controle over de ademhaling

Onbewuste ademhaling wordt gecontroleerd door: ademhalingscentra in de medulla en pons van de hersenstam ( Figuur (PageIndex{4})). De ademhalingscentra regelen automatisch en continu de ademhalingssnelheid, afhankelijk van de behoeften van het lichaam. Deze worden voornamelijk bepaald door de zuurgraad of pH van het bloed. Wanneer u bijvoorbeeld sport, neemt het kooldioxidegehalte in het bloed toe vanwege de verhoogde cellulaire ademhaling door spiercellen. De kooldioxide reageert met water in het bloed om koolzuur te produceren, waardoor het bloed zuurder wordt, waardoor de pH daalt. De daling van de pH wordt gedetecteerd door chemoreceptoren in de medulla. Bloedspiegels van zuurstof en koolstofdioxide, naast de pH, worden ook gedetecteerd door chemoreceptoren in grote slagaders, die de "gegevens" naar de ademhalingscentra sturen. Het ademhalingscentrum reageert door zenuwimpulsen naar het middenrif te sturen en het te "vertellen" om sneller samen te trekken, zodat de ademhaling versnelt. Met een snellere ademhaling komt er meer koolstofdioxide uit het bloed in de lucht en keert de pH van het bloed terug naar het normale bereik.

Het tegenovergestelde gebeurt wanneer het kooldioxidegehalte in het bloed te laag wordt en de pH van het bloed stijgt. Dit kan optreden bij onvrijwillige hyperventilatie, wat kan gebeuren bij paniekaanvallen, episodes van hevige pijn, astma-aanvallen en vele andere situaties. Als je hyperventileert, blaas je veel koolstofdioxide af, wat leidt tot een daling van de bloedspiegels van koolstofdioxide. Het bloed wordt basisch (alkalisch), waardoor de pH stijgt.

Neus versus mondademhaling

Neusademhaling ademt door de neus in plaats van door de mond, en wordt over het algemeen als superieur beschouwd aan mondademhaling. De met haar omzoomde neusholtes filteren deeltjes beter uit de lucht voordat deze dieper in de luchtwegen terechtkomen. De neusholtes zijn ook beter in het waarschuwen en bevochtigen van de lucht, dus neusademhaling is vooral voordelig in de winter wanneer de lucht koud en droog is. Bovendien zorgt de kleinere diameter van de neusholtes voor een grotere druk in de longen tijdens het uitademen. Dit vertraagt ​​het ledigen van de longen, waardoor ze meer tijd hebben om zuurstof uit de lucht te halen.

Mogelijkheid: Mythe versus realiteit

Verdrinking wordt gedefinieerd als ademhalingsstoornissen door in of onder een vloeistof te zijn. Het wordt verder ingedeeld op basis van de uitkomst in overlijden, aanhoudende gezondheidsproblemen of geen aanhoudende gezondheidsproblemen (volledig herstel). In de Verenigde Staten is verdrinking door een ongeval de tweede belangrijkste doodsoorzaak (na ongevallen met motorvoertuigen) bij kinderen van 12 jaar en jonger. Er zijn enkele potentieel gevaarlijke mythes over verdrinking. Als u weet wat ze zijn, kan dit uw leven of het leven van een geliefde redden, vooral een kind.

Mythe: Mensen verdrinken als ze water in hun longen opzuigen.

Realiteit: Over het algemeen komt er in de vroege stadia van verdrinking heel weinig water in de longen. Een kleine hoeveelheid water die de luchtpijp binnendringt, veroorzaakt een spierspasme in het strottenhoofd dat de luchtwegen afsluit en de doorgang van water naar de longen verhindert. Deze kramp zal waarschijnlijk aanhouden totdat bewusteloosheid optreedt.

Mythe: Je kunt zien wanneer iemand verdrinkt, omdat ze om hulp zullen schreeuwen en met hun armen zullen zwaaien om de aandacht te trekken.

Realiteit: De spierspasme die de luchtwegen afsluit, verhindert de doorgang van zowel lucht als water, dus een persoon die aan het verdrinken is, kan niet schreeuwen of om hulp roepen. Bovendien kunnen instinctieve reacties die optreden in de laatste minuut of zo voordat een drenkeling onder water zinkt, lijken op kalm, veilig gedrag. Het hoofd is waarschijnlijk laag in het water, achterover gekanteld met de mond open. De persoon kan ongecontroleerde bewegingen van de armen en benen hebben, maar het is onwaarschijnlijk dat ze boven water zichtbaar zijn.

Mythe: Het is te laat om een ​​persoon te redden die bewusteloos in het water ligt.

Realiteit: Een bewusteloos persoon die wordt gered met een luchtweg die nog steeds is afgesloten van de spierspasmen van het strottenhoofd, heeft een goede kans op volledig herstel als ze binnen enkele minuten reanimatie krijgen. Zonder water in de longen is reanimatie veel effectiever. Ook als de hartstilstand is opgetreden waardoor het hart niet meer klopt, is er nog kans op herstel. Hoe langer de hersenen echter zonder zuurstof zitten, hoe groter de kans dat hersencellen afsterven. Hersendood is waarschijnlijk na ongeveer zes minuten zonder zuurstof, behalve in uitzonderlijke omstandigheden, zoals jonge mensen die verdrinken in erg koud water. Er zijn voorbeelden van kinderen die, schijnbaar zonder blijvende nadelige gevolgen, wel een uur in koud water overleven (zie hieronder voor een voorbeeld Meer ontdekken). Daarom moeten hulpverleners die een kind uit koud water halen, proberen te reanimeren, zelfs na een langdurige onderdompeling.

Mythe: Als iemand aan het verdrinken is, moet u onmiddellijk beginnen met reanimeren, zelfs voordat u de persoon uit het water probeert te krijgen.

Realiteit: Het uit het water halen van een drenkeling is de eerste prioriteit omdat reanimatie in het water niet effectief is. Het doel moet zijn om de persoon zo snel mogelijk op een stabiele ondergrond te brengen en vervolgens te beginnen met reanimeren.

Mythe: Het is onwaarschijnlijk dat u verdrinkt, tenzij u zich in het water boven uw hoofd bevindt.

Realiteit: Afhankelijk van de omstandigheden zijn mensen verdronken in slechts 30 mm (ongeveer 1 ½ in.) water. Het is bijvoorbeeld bekend dat dronken mensen of mensen onder invloed van drugs in plassen zijn verdronken. Honderden kinderen zijn verdronken in het water in toiletten, badkuipen, wastafels, douches, emmers en emmers (zie onderstaande afbeelding).

Beoordeling

  1. Definieer ademhaling.
  2. Wat is het belangrijkste verschil tussen de processen van inademen en uitademen?
  3. Geef voorbeelden van activiteiten waarbij de ademhaling bewust wordt gecontroleerd.
  4. Jonge kinderen dreigen soms hun adem in te houden totdat ze iets krijgen wat ze willen. Waarom is dit een loos dreigement?
  5. Leg uit hoe onbewuste ademhaling wordt gecontroleerd.
  6. Waarom wordt neusademhaling over het algemeen als superieur beschouwd aan mondademhaling?
  7. Geef voor elk van de volgende situaties aan of het optreedt tijdens het inademen (I) of uitademen (E).

    A. Het diafragma beweegt naar beneden.

    B. Het diafragma ontspant.

    C. De borstholte wordt kleiner.

    NS. De luchtdruk in de longen is lager dan buiten het lichaam.

  8. Geef een voorbeeld van een situatie waarbij de pH van het bloed buitensporig zou stijgen en leg uit waarom dit gebeurt.

  9. Bloedniveaus van zuurstof en koolstofdioxide en pH worden gedetecteerd door:

    A. Mechanoreceptoren

    B. Chemoreceptoren

    C. Longreceptoren

    D. Koolstofreceptoren

  10. Waar of niet waar. Het middenrif kan samentrekken door bewuste controle.

  11. Waar of niet waar. Hypoventileren is een snelle en oppervlakkige ademhaling.

  12. Het proces van ademhalen wordt ook wel ____________ genoemd.

Meer ontdekken

Je hebt misschien gehoord van 'wonderen' waarbij jonge mensen lange tijd overleefden zonder onder water te ademen en volledig herstelden. Hoe gebeurde dit? Lees het verbazingwekkende verhaal van een Italiaanse jongen die 42 minuten onder water overleefde. Het artikel legt de fysiologie achter het 'wonder' uit.

Goochelaar en stuntman extraordinaire David Blaine kan naar verluidt 17 minuten onder water zijn adem inhouden. In deze TED-talk legt hij uit hoe hij dit voor elkaar krijgt:


Hoofdstuk samenvatting

Hoewel alle somatische cellen in een organisme hetzelfde DNA bevatten, brengen niet alle cellen in dat organisme dezelfde eiwitten tot expressie. Prokaryotische organismen brengen het volledige DNA waarvoor ze coderen tot expressie in elke cel, maar niet noodzakelijk allemaal tegelijk. Eiwitten komen alleen tot expressie wanneer ze nodig zijn. Eukaryotische organismen brengen een subset van het DNA tot expressie dat in een bepaalde cel wordt gecodeerd. In elk celtype wordt het type en de hoeveelheid eiwit gereguleerd door de genexpressie te regelen. Om een ​​eiwit tot expressie te brengen, wordt het DNA eerst getranscribeerd in RNA, dat vervolgens wordt vertaald in eiwitten. In prokaryotische cellen vinden deze processen bijna gelijktijdig plaats. In eukaryote cellen vindt transcriptie plaats in de kern en staat deze los van de translatie die plaatsvindt in het cytoplasma. Genexpressie in prokaryoten wordt meestal gereguleerd op transcriptioneel niveau (enige epigenetische en post-translationele regulatie is ook aanwezig), terwijl in eukaryote cellen genexpressie wordt gereguleerd op epigenetische, transcriptionele, post-transcriptionele, translationele en post-translationele niveaus .

16.2 Prokaryote genregulatie

De regulatie van genexpressie in prokaryote cellen vindt plaats op transcriptioneel niveau. Er zijn drie manieren om de transcriptie van een operon te controleren: repressieve controle, activatorcontrole en induceerbare controle. Repressieve controle, gekenmerkt door de trp operon, gebruikt eiwitten gebonden aan de operatorsequentie om de binding van RNA-polymerase en de activering van transcriptie fysiek te voorkomen. Daarom, als tryptofaan niet nodig is, is de repressor gebonden aan de operator en blijft de transcriptie uitgeschakeld. Activatorcontrole, gekenmerkt door de werking van CAP, verhoogt het bindingsvermogen van RNA-polymerase aan de promotor wanneer CAP wordt gebonden. In dit geval resulteren lage glucosespiegels in de binding van cAMP aan CAP. CAP bindt dan de promotor, waardoor RNA-polymerase beter aan de promotor kan binden. In het laatste voorbeeld—de lac operon: er moet aan twee voorwaarden worden voldaan om transcriptie te starten. Glucose mag niet aanwezig zijn, en lactose moet beschikbaar zijn voor de lac operon te transcriberen. Als glucose afwezig is, bindt CAP zich aan de operator. Als lactose aanwezig is, bindt het repressoreiwit niet aan zijn operator. Alleen wanneer aan beide voorwaarden is voldaan, zal RNA-polymerase aan de promotor binden om transcriptie te induceren.

16.3 Eukaryotische epigenetische genregulatie

In eukaryote cellen vindt de eerste fase van genexpressiecontrole plaats op epigenetisch niveau. Epigenetische mechanismen regelen de toegang tot het chromosomale gebied zodat genen kunnen worden in- of uitgeschakeld. Deze mechanismen bepalen hoe DNA in de kern wordt verpakt door te regelen hoe strak het DNA rond histon-eiwitten wordt gewikkeld. De toevoeging of verwijdering van chemische modificaties (of vlaggen) aan histon-eiwitten of DNA-signalen naar de cel om een ​​chromosomaal gebied te openen of te sluiten. Daarom kunnen eukaryote cellen bepalen of een gen tot expressie wordt gebracht door de toegankelijkheid tot transcriptiefactoren en de binding van RNA-polymerase om transcriptie te initiëren te regelen.

16.4 Genregulatie voor eukaryote transcriptie

Om transcriptie te starten, moeten algemene transcriptiefactoren, zoals TFIID, TFIIH en andere, eerst aan de TATA-box binden en RNA-polymerase naar die locatie rekruteren. De binding van aanvullende regulerende transcriptiefactoren aan: cis-werkende elementen zullen transcriptie verhogen of voorkomen. Naast promotorsequenties helpen versterkerregio's de transcriptie te vergroten. Enhancers kunnen stroomopwaarts, stroomafwaarts, binnen een gen zelf of op andere chromosomen zijn. Transcriptiefactoren binden aan versterkerregio's om transcriptie te verhogen of te voorkomen.

16.5 Eukaryote post-transcriptionele genregulatie

Post-transcriptionele controle kan in elk stadium na transcriptie plaatsvinden, inclusief RNA-splitsing, nucleaire shuttles en RNA-stabiliteit. Zodra RNA is getranscribeerd, moet het worden verwerkt om een ​​volwassen RNA te creëren dat klaar is om te worden vertaald. Dit omvat het verwijderen van introns die niet coderen voor eiwit. Spliceosomen binden aan de signalen die de exon/intron-grens markeren om de introns te verwijderen en de exons aan elkaar te ligeren. Zodra dit gebeurt, is het RNA volwassen en kan het worden vertaald. RNA wordt gemaakt en gesplitst in de kern, maar moet naar het cytoplasma worden getransporteerd om te worden vertaald. RNA wordt via het kernporiecomplex naar het cytoplasma getransporteerd. Zodra het RNA zich in het cytoplasma bevindt, kan de tijdsduur dat het daar verblijft voordat het wordt afgebroken, RNA-stabiliteit genoemd, ook worden gewijzigd om de totale hoeveelheid eiwit die wordt gesynthetiseerd te regelen. De RNA-stabiliteit kan worden verhoogd, wat leidt tot een langere verblijftijd in het cytoplasma, of kan worden verlaagd, wat leidt tot een kortere tijd en minder eiwitsynthese. RNA-stabiliteit wordt gecontroleerd door RNA-bindende eiwitten (RPB's) en microRNA's (miRNA's). Deze RPB's en miRNA's binden aan de 5'-UTR of de 3'-UTR van het RNA om de RNA-stabiliteit te verhogen of te verlagen. Afhankelijk van de RBP kan de stabiliteit aanzienlijk worden verhoogd of verlaagd, maar miRNA's verminderen altijd de stabiliteit en bevorderen verval.

16.6 Eukaryotische translationele en post-translationele genregulatie

Het veranderen van de status van het RNA of het eiwit zelf kan invloed hebben op de hoeveelheid eiwit, de functie van het eiwit of hoe lang het in de cel wordt aangetroffen. Om het eiwit te vertalen, moet een eiwit-initiatorcomplex op het RNA worden geassembleerd. Modificaties (zoals fosforylering) van eiwitten in dit complex kunnen voorkomen dat een goede translatie optreedt. Zodra een eiwit is gesynthetiseerd, kan het worden gemodificeerd (gefosforyleerd, geacetyleerd, gemethyleerd of ubiquitinaat). Deze post-translationele modificaties kunnen een grote invloed hebben op de stabiliteit, afbraak of functie van het eiwit.

16.7 Kanker en genregulatie

Kanker kan worden beschreven als een ziekte van veranderde genexpressie. Veranderingen op elk niveau van eukaryote genexpressie kunnen op een bepaald moment in een of andere vorm van kanker worden gedetecteerd. Om te begrijpen hoe veranderingen in genexpressie kanker kunnen veroorzaken, is het van cruciaal belang om te begrijpen hoe elke fase van genregulatie in normale cellen werkt. Door de controlemechanismen in normale, niet-zieke cellen te begrijpen, zal het voor wetenschappers gemakkelijker zijn om te begrijpen wat er mis gaat in ziektetoestanden, waaronder complexe zoals kanker.


Op welk punt in de celcyclus vindt DNA-replicatie plaats en waarom?

A. voordat een cel zich deelt, om elk van de twee resulterende cellen te voorzien van een complete set DNA-instructies

B. voordat een cel zich deelt, om ervoor te zorgen dat het DNA in de resulterende cellen past

C. tijdens celdeling, om ervoor te zorgen dat het DNA in de resulterende cellen past

D. nadat een cel zich heeft gedeeld, om elk van de twee resulterende cellen te voorzien van een complete set DNA-instructies


Cerebrale cortex

Het buitenste deel van de hersenen is een dik stuk weefsel van het zenuwstelsel, de hersenschors, die is gevouwen in heuvels genaamd gyri (enkelvoud: gyrus) en valleien genaamd sulci (enkelvoud: sulcus). De cortex bestaat uit twee hemisferen - rechts en links - die worden gescheiden door een grote sulcus. Een dikke vezelbundel genaamd de corpus callosum (Latijn: “tough body”) verbindt de twee hersenhelften en zorgt ervoor dat informatie van de ene naar de andere kant kan worden doorgegeven. Hoewel er enkele hersenfuncties zijn die meer op de ene hemisfeer zijn gelokaliseerd dan op de andere, zijn de functies van de twee hemisferen grotendeels overbodig. Soms (zeer zelden) wordt zelfs een volledig halfrond verwijderd om ernstige epilepsie te behandelen. Hoewel patiënten na de operatie enige tekortkomingen hebben, kunnen ze verrassend weinig problemen hebben, vooral wanneer de operatie wordt uitgevoerd bij kinderen met een zeer onvolgroeid zenuwstelsel.

Bij andere operaties om ernstige epilepsie te behandelen, wordt het corpus callosum doorgesneden in plaats van een volledig halfrond te verwijderen. Dit veroorzaakt een aandoening die split-brain wordt genoemd en die inzicht geeft in unieke functies van de twee hersenhelften. Wanneer bijvoorbeeld een object aan het linker gezichtsveld van de patiënt wordt gepresenteerd, zijn ze mogelijk niet in staat om het object mondeling een naam te geven (en kunnen ze beweren een object helemaal niet te hebben gezien). Dit komt omdat de visuele input van het linker gezichtsveld de rechterhersenhelft kruist en binnenkomt en dan niet kan signaleren naar het spraakcentrum, dat zich over het algemeen in de linkerkant van de hersenen bevindt. Opmerkelijk is dat als een patiënt met een split-brain wordt gevraagd om een ​​specifiek object uit een groep objecten met de linkerhand op te pakken, de patiënt dit wel kan, maar het nog steeds niet vocaal kan identificeren.


Ademhaling en ademhalingssysteem

Wanneer we ademen in en uit zuigen we lucht erin en stoten het vervolgens weer uit.

Zuurstof wordt geabsorbeerd uit de longen in de bloed, en kooldioxide wordt verwijderd uit de bloed en ademde uit uit de longen. Deze uitwisseling is essentieel.

Deze video legt meer uit over onze longen en hoe ze werken

Ademhalingssysteem

Ademhaling is het vrijkomen van energie uit glucose of andere organische stoffen. Energie is nodig voor groei, herstel, beweging en andere metabolische activiteiten. Er zijn twee hoofdtypen ademhaling, aerobics en anaëroob.

Deze video legt de ademhaling uit

longblaasjes zijn de laatste vertakkingen van de ademhalingsboom en handelen als de primaire gasuitwisselingsunits van de long

Gebruikt voor het uitwisselen van gassen: Zuurstofarm komt binnen longen van lichaam, zuurstofrijk komt binnen haarvaten uit de longen

Voordelen van longblaasjes

Aërobe ademhaling

Aërobe ademhaling vindt plaats in aanwezigheid van zuurstof. Aerobe ademhaling = glucose reageert met zuurstof om energie vrij te maken. Kooldioxide en water komen vrij als afvalproducten.

Glucose moleculen reageren met zuurstofmoleculen om te vormen kooldioxide en water moleculen, waarbij energie vrijkomt door het verbreken van bindingen in de glucose moleculen. Ons lichaam heeft energie nodig voor de zeven levensprocessen. Deze energie wordt verkregen uit de ademhaling.

glucose + zuurstof > water + koolstofdioxide + energie .

De energie die vrijkomt bij de ademhaling gebruiken we voor veel processen. Ademhaling geeft ook warmte af, die wordt gebruikt om onze hoge lichaamstemperatuur te behouden. Onze ademhalingssnelheid kan worden geschat door te meten hoeveel zuurstof we gebruiken. Tijdens het sporten heeft het lichaam meer energie nodig en dus neemt de ademhalingssnelheid toe - De ademhalingssnelheid neemt toe om extra zuurstof te verkrijgen en kooldioxide uit het lichaam te verwijderen. Het hart klopt sneller waardoor het bloed de zuurstof en kooldioxide sneller kan transporteren. Dit is de reden waarom onze hartslag toeneemt. Het is eigenlijk de ophoping van koolstofdioxide die ervoor zorgt dat we sneller ademen.

Glucose komt van ons voedsel, zuurstof en ademen

Water en kooldioxide zijn uitgeademd

Deze video kijkt naar aerobe ademhaling

Anaërobe ademhaling

Anaërobe ademhaling komt voor wanneer zuurstof is niet beschikbaar. Wanneer er niet genoeg zuurstof beschikbaar is, kan glucose worden afgebroken door anaërobe ademhaling. Dit kan gebeuren tijdens zware inspanning.

Glucose is slechts gedeeltelijk afgebroken, en melkzuur wordt geproduceerd - samen met een veel kleinere hoeveelheid energie.

Energie kan nog steeds zonder zuurstof worden geproduceerd

Slechts een klein beetje energie wordt verkregen uit de ademhaling

glucose > melkzuur + energie

Anaërobe ademhaling komt voor bij mensen wanneer zuurstof niet snel genoeg wordt verkregen (bijvoorbeeld snel rennen)

Er wordt slechts 1/20e hoeveelheid energie geproduceerd in vergelijking met aerobe ademhaling

Melkzuur opbouwt, wat spiervermoeidheid veroorzaakt door: Zuurstof tekort . Dit wordt ondervangen door diep adem te halen om het zuur te oxideren. Nadat de oefening is afgelopen, heeft de lever extra zuurstof nodig om het melkzuur te verwijderen.

  • Bij anaërobe ademhaling komt minder dan de helft van de energie vrij dan bij aerobe ademhaling.
  • Anaërobe ademhaling produceert melkzuur. Melkzuur veroorzaakt spiervermoeidheid en pijn.

Deze video legt menselijke ademhaling uit met betrekking tot aerobe en anaerobe ademhaling.


Influenzavirus in de uitgeademde adem van de mens: een observatiestudie

Achtergrond: Recente studies suggereren dat mensen fijne deeltjes uitademen tijdens getijdeademhaling, maar er is weinig bekend over hun samenstelling, vooral tijdens infectie.

Methodologie/hoofdbevindingen: We voerden een onderzoek uit bij patiënten die geïnfecteerd waren met influenza om de concentraties van het influenzavirus en de deeltjes in hun uitgeademde adem te karakteriseren. Patiënten die zich presenteerden met een griepachtige ziekte, bevestigde het influenza A- of B-virus door middel van een snelle test en die binnen 3 dagen begonnen, werden gerekruteerd in drie klinieken in Hong Kong, China. We verzamelden uitgeademde lucht van elk onderwerp op Teflon-filters en maten de uitgeademde deeltjesconcentraties met behulp van een optische deeltjesteller. Filters werden geanalyseerd op influenza A- en B-virussen door kwantitatieve polymerasekettingreactie (qPCR). Twaalf van de dertien sneltest-positieve patiënten leverden uitgeademde ademfiltermonsters (7 proefpersonen die waren geïnfecteerd met het influenza B-virus en 5 proefpersonen die waren geïnfecteerd met het influenza A-virus). We detecteerden influenzavirus-RNA in de uitgeademde adem van 4 (33%) proefpersonen - drie (60%) van de vijf patiënten die waren geïnfecteerd met het influenza A-virus en één (14%) van de zeven die waren geïnfecteerd met het influenza B-virus. De generatiesnelheid van het uitgeademde influenzavirus RNA varieerde van <3.2 tot 20 RNA-deeltjes van het influenzavirus per minuut. Meer dan 87% van de uitgeademde deeltjes had een diameter van minder dan 1 micrometer.

conclusies: Deze bevindingen met betrekking tot het RNA van het influenzavirus suggereren dat het influenzavirus aanwezig kan zijn in fijne deeltjes die worden gegenereerd tijdens getijdeademhaling, en dragen bij aan de hoeveelheid literatuur die suggereert dat aerosolen van fijne deeltjes een rol kunnen spelen bij de overdracht van influenza.

Belangenconflict verklaring

Concurrerende belangen: De auteurs hebben verklaard dat er geen concurrerende belangen bestaan.


Aviaire ademhaling

Vogels hebben een ademhalingssysteem ontwikkeld waarmee ze kunnen vliegen. Vliegen is een energierijk proces en vereist veel zuurstof. Verder vliegen veel vogels op grote hoogte waar de zuurstofconcentratie laag is. Hoe hebben vogels een ademhalingssysteem ontwikkeld dat zo uniek is?

Decennia van onderzoek door paleontologen hebben aangetoond dat vogels zijn geëvolueerd uit therapoden, vleesetende dinosaurussen (Figuur 20.14). Fossiel bewijs toont zelfs aan dat vleesetende dinosaurussen die meer dan 100 miljoen jaar geleden leefden, een soortgelijk doorstroomsysteem hadden met longen en luchtzakken. Archaeopteryx en Xiaotingia , waren bijvoorbeeld vliegende dinosaurussen en worden verondersteld vroege voorlopers van vogels te zijn.

Figuur 20.14.
(a) Vogels hebben een doorstroomd ademhalingssysteem waarin lucht in één richting stroomt van de achterste zakjes naar de longen en vervolgens naar de voorste luchtzakjes. De luchtzakjes sluiten aan op openingen in holle botten. (b) Dinosaurussen, waarvan vogels afstammen, hebben vergelijkbare holle botten en er wordt aangenomen dat ze een vergelijkbaar ademhalingssysteem hebben gehad. (credit b: wijziging van het werk door Zina Deretsky, National Science Foundation)

De meesten van ons zijn van mening dat dinosaurussen uitgestorven zijn. Moderne vogels zijn echter afstammelingen van vogeldinosaurussen. Het ademhalingssysteem van moderne vogels evolueert al honderden miljoenen jaren.

Alle zoogdieren hebben longen die de belangrijkste ademhalingsorganen zijn. De longcapaciteit is geëvolueerd om de activiteiten van het dier te ondersteunen. Tijdens het inademen zetten de longen uit met lucht, en zuurstof diffundeert over het longoppervlak en komt in de bloedbaan terecht. Tijdens het uitademen stoten de longen lucht uit en neemt het longvolume af. In de volgende paragrafen zal het proces van menselijke ademhaling worden uitgelegd.


Op welk punt in de celcyclus vindt DNA-replicatie plaats en waarom?

A. voordat een cel zich deelt, om elk van de twee resulterende cellen te voorzien van een complete set DNA-instructies

B. voordat een cel zich deelt, om ervoor te zorgen dat het DNA in de resulterende cellen past

C. tijdens celdeling, om ervoor te zorgen dat het DNA in de resulterende cellen past

D. nadat een cel zich heeft gedeeld, om elk van de twee resulterende cellen te voorzien van een complete set DNA-instructies


Frisse luchtweekend: de 'nieuwe wetenschap' van het ademen van de biologie achter migratie

Langzaam en diep ademen door de neus wordt geassocieerd met een ontspanningsreactie, zegt James Nestor, auteur van Adem. Naarmate het diafragma lager wordt, laat je meer lucht in je longen en schakelt je lichaam over naar een meer ontspannen toestand. Sebastian Laulitzki/ Science Photo Library bijschrift verbergen

Langzaam en diep ademen door de neus wordt geassocieerd met een ontspanningsreactie, zegt James Nestor, auteur van Adem. Naarmate het diafragma lager wordt, laat je meer lucht in je longen en schakelt je lichaam over naar een meer ontspannen toestand.

Sebastian Laulitzki/ Science Photo Library

Fresh Air Weekend belicht enkele van de beste interviews en recensies van de afgelopen weken, en nieuwe programma-elementen die speciaal zijn afgestemd op de weekenden. Onze weekendshow legt de nadruk op interviews met schrijvers, filmmakers, acteurs en muzikanten, en bevat vaak fragmenten van live in-studioconcerten. Deze week:

Hoe de 'nieuwe wetenschap' van ademen slaap en veerkracht kan beïnvloeden: Tijdens het onderzoeken van zijn boek, Adem, James Nestor nam deel aan een onderzoek waarin zijn neus 10 dagen lang volledig verstopt was, waardoor hij alleen door zijn mond moest ademen. "Ik voelde me vreselijk", zegt hij.

In Jazz-Movie Endings blijven enkele verhaalelementen terugkomen: Meer dan 90 jaar aan films over jazz, veel films hebben een vertrouwde lik gespeeld, soms teruggevallen op standaardnormen wanneer inspiratie faalt, en soms willens en wetens citeren uit oudere werken.

Nieuw boek stelt dat migratie geen crisis is - het is de oplossing: Wanneer levende wezens een nieuw territorium betreden, worden ze vaak gezien als bedreigingen. Maar Sonia Shah, die een nieuw boek heeft geschreven... De volgende grote migratie -- zegt dat de "indringers" gewoon de biologie volgen.


Bekijk de video: Biologie voor Jou - Borstademhaling (Januari- 2022).