Informatie

39: Het ademhalingssysteem - Biologie


Ademen is een onvrijwillige gebeurtenis. Mensen ademen gemiddeld ongeveer 15 keer per minuut als ze zich niet inspannen. Hoektanden hebben een ademhalingsfrequentie van ongeveer 15-30 ademhalingen per minuut. Bij elke inademing vult lucht de longen en bij elke uitademing stroomt lucht weer naar buiten. Die lucht doet meer dan alleen de longen in de borstholte opblazen en leeg laten lopen. De lucht bevat zuurstof die het longweefsel passeert, de bloedbaan binnenkomt en naar organen en weefsels reist.

  • 39.0: Prelude tot het ademhalingssysteem
    De lucht bevat zuurstof die het longweefsel passeert, de bloedbaan binnenkomt en naar organen en weefsels reist. Zuurstof komt de cellen binnen waar het wordt gebruikt voor metabolische reacties die ATP produceren, een hoogenergetische verbinding. Tegelijkertijd komt bij deze reacties koolstofdioxide vrij als bijproduct. Kooldioxide is giftig en moet worden verwijderd. Kooldioxide verlaat de cellen, komt in de bloedbaan, reist terug naar de longen en verlaat het lichaam tijdens het uitademen.
  • 39.1: Gasuitwisselingssystemen
    De primaire functie van het ademhalingssysteem is het afleveren van zuurstof aan de cellen van de lichaamsweefsels en het verwijderen van koolstofdioxide, een celafvalproduct. De belangrijkste structuren van het menselijke ademhalingssysteem zijn de neusholte, de luchtpijp en de longen.
  • 39.2: Gasuitwisseling over ademhalingsoppervlakken
    De structuur van de long maximaliseert het oppervlak om de gasdiffusie te vergroten. Door het enorme aantal longblaasjes (ongeveer 300 miljoen in elke menselijke long) is het oppervlak van de long erg groot (75 vierkante meter). Het hebben van zo'n groot oppervlak vergroot de hoeveelheid gas die in en uit de longen kan diffunderen.
  • 39.3: Ademhaling
    Zoogdierlongen bevinden zich in de borstholte waar ze worden omgeven en beschermd door de ribbenkast, tussenribspieren en gebonden door de borstwand. De onderkant van de longen wordt ingesloten door het diafragma, een skeletspier die de ademhaling vergemakkelijkt. Ademen vereist de coördinatie van de longen, de borstwand en vooral het middenrif.
  • 39.4: Transport van gassen in menselijke lichaamsvloeistoffen
    Zodra de zuurstof door de longblaasjes diffundeert, komt het in de bloedbaan en wordt het getransporteerd naar de weefsels waar het wordt gelost, en koolstofdioxide diffundeert uit het bloed en in de longblaasjes om uit het lichaam te worden verdreven. Hoewel gasuitwisseling een continu proces is, worden de zuurstof en kooldioxide door verschillende mechanismen getransporteerd.

Samenvatting: Hemoglobine is een ijzerbevattend eiwit in rode bloedcellen dat de rode bloedcel in staat stelt zuurstof in de longen te binden en de zuurstof naar t te transporteren.

Pulmonale functietests (PFT's) zijn analytische instrumenten die helpen bij de diagnose en monitoring van patiënten met, of risico lopen, op aandoeningen van de luchtwegen. PFT's.

Perfusie omvat de ademhalingsbronchioli, alveolaire kanalen en de longblaasjes. Ventilatie-id afhankelijk van de hoeveelheid en het vermogen van lucht (zuurstof en koolstof.

Deze pleuravloeistof dient als een vochtig oppervlak om wrijving te voorkomen en om de longen stevig aan elkaar te hechten tussen de thoraxwand. ( blz. 536, Silvertho.

De rechter bronchus is twee tot drie centimeter lang in vergelijking met de linker, die ongeveer vijf centimeter is. De linker bronchus komt de long binnen bij de zesde tho.

Kooldioxide wordt gegenereerd als een bijproduct in de cellen van het lichaam tijdens het aerobe metabolisme. Om de cruciale handeling van het verwijderen van koolstof te volbrengen.

Meting van de diffusiecapaciteit (DLCO) Een van de meest klinisch longfunctietesten is de diffusiecapaciteit van de long voor koolmonoxide (DLCO). Daarnaast.

Bij deze patiënt met een medische voorgeschiedenis van cystische fibrose werd een longexacerbatie vastgesteld als gevolg van een infectie veroorzaakt door pseudomonas aeruginosa. Dit.

Waterstofionen worden geproduceerd in de pariëtale cellen door de dissociatie van water. De gevormde hydroxylionen combineren met koolstofdioxide om een ​​bicarbonaat te vormen.

Identificeer of traceer het pad van een rode bloedcel door alle anatomische/structurele gebieden van het hart. Het pad van een RBC bestaat uit het eerst beginnend in de h.


Het ademhalingssysteem

Ademhalingsprocessen die organismen helpen O . uit te wisselen2 en co2 variëren van eenvoudige directe diffusie tot complexe ademhalingssystemen.

Ademhaling kan plaatsvinden met behulp van een verscheidenheid aan ademhalingsorganen bij verschillende dieren, waaronder huid, kieuwen en tracheale systemen.

Vogels en amfibieën hebben een andere zuurstofbehoefte dan zoogdieren en daardoor ook andere ademhalingssystemen.

Het ademhalingssysteem van zoogdieren brengt lucht in evenwicht met het lichaam, beschermt tegen vreemde materialen en zorgt voor gasuitwisseling.

Gasdrukken in de atmosfeer en het lichaam bepalen de gasuitwisseling: beide O2 en co2 zal stromen van gebieden met een hoge naar een lage druk.

Het doel van ademhaling is om gasuitwisseling uit te voeren, een proces waarbij ventilatie en perfusie betrokken zijn en dat afhankelijk is van de wetten van partiële druk.

Longvolumes meten de hoeveelheid lucht voor een specifieke functie, terwijl longcapaciteiten de som zijn van twee of meer volumes.

Verschillen in partiële drukken van O2 een gradiënt creëren die ervoor zorgt dat zuurstof van de longblaasjes naar de haarvaten en in weefsels gaat.


Selina Concise Biology Class 9 ICSE Solutions The Respiratory System

APlusTopper.com biedt stapsgewijze oplossingen voor Selina Beknopte ICSE-oplossingen voor klasse 9 biologie Hoofdstuk 9 Hoofdstuk 14 Het ademhalingssysteem. U kunt de Selina Concise Biology ICSE-oplossingen voor klasse 9 downloaden met gratis PDF-downloadoptie. Selina Publishers Concise Biology for Class 9 ICSE Solutions alle vragen worden opgelost en uitgelegd door deskundige docenten volgens de richtlijnen van het ICSE-bord.

Selina ICSE-oplossingen voor klasse 9 biologie Hoofdstuk 14 Het ademhalingssysteem

Oplossing A.1.

Oplossing B.1.

(a) Diafragma
(b) Ethylalcohol
(c) Diffusie
(d) Diffusie
(e) Hypoxie
(j) Stemband

Oplossing B.2.

(a) Epiglottis
(b) Haarvaten
(c) Diafragma
(d) Bronchiolen
(e) Ribben
(f) Alveoli of luchtzakken

Oplossing B.3.

COMPONENT GEINSPIREERDE LUCHT VERLOPEN LUCHT
1. Zuurstof 20.96% 16.40%
2. Kooldioxide 0.04% 4.00%
3. Stikstof 79.00% 79.60%

Oplossing B.4.

ATP of Adenosine Trifosfaat wordt genoemd als “Currency of Energy” van de cel.

Oplossing B.5.

Kolom I Kolom II
(a) longblaasjes (iii) diffusie van gassen
(b) Bronchiolen (iv) kleine luchtslangen
(c) Neuskamer (ii) bekleed met haar
(d) Bronchiën (v) een omgekeerde Y-vormige buis

Oplossing C.1.

(a) Alveoli en gasvormige diffusie
(b) Mitochondriën en krachtpatser (ademhaling)
(c) Epiglottis en bewaker van de ingang van de luchtpijp
(d) Pleura en longbedekking
(e) Diafragma en onderscheid maken tussen borstholte en buikholte
(f) ‘C’ gevormde kraakbeenringen en steun

Oplossing C.2.

(a) Ciliated epitheel: het is de beschermende binnenbekleding van de luchtwegen. Het helpt in beweging en drijft alle vloeistof aan die erop zit.
(b) Mitochondriën: In mitochondriën wordt pyrodruivenzuur stap voor stap verder afgebroken op een cyclische manier in aanwezigheid van zuurstof.
(c) Diafragma: Diafragma draagt ​​​​bij aan de vergroting van de borstholte in de lengte.
(d) Intercostale spieren: de spieren helpen de binnenwaartse en buitenwaartse beweging van ribben die de borstholte rondom vergroten.
(e) Pleuravocht: het zorgt voor smering voor vrije beweging van de uitzettende en samentrekkende longen.

Oplossing C.3.

Kolom A Kolom B
kraakbeenachtig bronchiën
Groot oppervlak longblaasjes
Ademhalingsbewegingen Diafragma
Stem strottenhoofd
complementaire lucht Extra inademing
slikken Epiglottis

Oplossing C.4.

De ademhalingsfrequentie neemt toe na een krachtige lichamelijke inspanning. Ook accumulatie van CO2 in het bloed verhoogt de snelheid van ademen.

Oplossing C.5.

Tijdens het ademen is de uitgestoten lucht altijd warmer of op lichaamstemperatuur. Het kan worden gevoeld door de lucht met onze eigen hand uit te ademen. Men kan de warmte van de lucht voelen die tijdens het ademen wordt uitgestoten.

Oplossing C.6.

De neusholte is bekleed met trilhaarepitheel en slijmklieren. De slijmklieren scheiden slijm af. Het trilhaarepitheel is aanwezig op de gehele bekleding van het strottenhoofd, de luchtpijp, de bronchiën en de bronchiolen. De constante beweging van trilharen en slijmvliezen vangen stof, micro-organismen, pollen en andere minuscule deeltjes in de lucht op. Op deze manier wordt de luchtwegen vrij gehouden van stofdeeltjes.

Oplossing C.7.

We ademen lucht in die meer zuurstof en minder koolstofdioxide bevat. We ademen lucht uit die meer koolstofdioxide en minder zuurstof bevat. Daarom is de stelling “We ademen zuurstof in en ademen kooldioxide uit' fout.

Oplossing D.1.

(a) Aërobe ademhaling:- CO2, H2O, ATP, Warmte-energie
Anaërobe ademhaling: - Melkzuur, ATP, warmte-energie

(b) Ademhaling:- CO2
Fotosynthese :- O2

(c) Fotosynthese: - CO2 + zonlicht + H2O
Ademhaling:- Glucose (met of zonder zuurstof)

(d) Geïnspireerde lucht: - 004%
Alveolaire lucht: - 4,00%

(e) Ademhaling:- longen, bronchiën, longblaasjes
Ademhaling: - neusholte, luchtpijp, middenrif

(f) Teugvolume: - 1500 ml
Restvolume:- 500 ml

Oplossing D.2.

(a) Ademen door de neus zou gezonder zijn dan door de mond, omdat het haar in de neusgaten voorkomt dat grote stofdeeltjes in het ademhalingssysteem terechtkomen.

(b) Gasuitwisseling gaat door in de longen, zelfs tijdens de uitademing, omdat de uitademing het resultaat is van omgekeerde bewegingen van de ribben en het middenrif. Als gevolg van de bewegingen van de ribben en het middenrif wordt de borstholte kleiner en worden de longen samengedrukt, waardoor de lucht de atmosfeer in wordt geperst.

(c) Op grotere hoogte is het zuurstofgehalte van de lucht laag. Dus, een persoon voelt kortademigheid op grotere hoogten.

Oplossing D.3.

(a) (i) Buikspieren (ii) Intercostale spieren

(b) (i) De ribben worden naar binnen en naar buiten bewogen door de intercostale spieren die ertussen gespannen zijn en vergroten daardoor de borstholte.
(ii) Het diafragma vlakt af en drukt op de organen in de buik. Wanneer de buikspieren ontspannen, beweegt de buikwand naar buiten.

(c) De algemene chemische vergelijking voor het ademhalingsproces bij mensen:

(NS)

  1. Restlucht: Er blijft altijd wat lucht in de longen, zelfs na geforceerde uitademing. Dit is de overgebleven of resterende lucht. Dit volume is 1500 ml.
  2. Dode luchtruimte: Er blijft wat getijdenlucht achter in de luchtwegen, zoals de luchtpijp en de bronchiën, waar geen diffusie van gassen kan optreden. Dit volume wordt dode luchtruimte genoemd. Het is 150 ml.

Oplossing D.4.

Pad genomen door de geïnspireerde lucht:
Neus → Farynx → Strottenhoofd → Luchtpijp → Bronchi

Oplossing D.5.

(a) Ribben: De ribben bewegen naar binnen en naar buiten door de spieren die ertussen gespannen zijn, waardoor de borstholte rondom groter wordt.
(b) Diafragma: bij samentrekking valt of vlakt het diafragma van de koepelvormige omtrek naar een bijna horizontaal vlak en draagt ​​zo bij aan de vergroting van de borstholte in de lengterichting.
(c) Buikspieren: Buikspieren helpen de borstholte te vergroten door de beweging van het middenrif en helpen daarom bij de inspiratie.

Oplossing E.1.

(i) 1: Dunne wanden van capillair 2: RBC's (rode bloedlichaampjes)
3: Plasma 4: Dunne wand van de alveole
(ii) 5: CO2 diffundeert uit 6: O2 diffundeert naar binnen

Oplossing E.2.

(a) Anaërobe ademhaling
(b) Deze reactie is alleen van toepassing op dieren.
(c) Deze reactie kan optreden in spierweefsel (skeletspieren).

Oplossing E.3.

(a) (i) Anaërobe ademhaling in planten: 5
(ii) Eindproducten in aërobe ademhaling: 4
(iii) Reactie die optreedt in de lever:
(iv) Anaërobe ademhaling bij dieren:
(v) Opslag in de lever: 3

(b) (i) Aërobe ademhaling: 4
(ii) Verandering die plaatsvindt in de lever:
(iii) Anaërobe ademhaling in gist: 5
(iv) Verandering die plaatsvindt in een plantopslagorgaan, bijvoorbeeld aardappel:
(v) Anaërobe ademhaling bij dieren: 1

Oplossing E.4.

(een) Getijdevolume (TV): Lucht die in- en uitgeademd wordt, wordt bij een normale rustige ademhaling ademvolume genoemd. Het is 500 ml.

(B) Inspiratoir reservevolume (IRV): Lucht die met kracht boven en boven de getijdenlucht kan worden aangezogen, wordt inspiratoir reservevolume genoemd. Het wordt ook wel complementaire lucht genoemd. Het is 3000 ml.

(C) Expiratoir reservevolume (ERV): Lucht die na een normale uitademing met geweld kan worden uitgestoten, wordt expiratoir reservevolume genoemd. Het wordt ook wel extra lucht genoemd. Het is 1000 ml.

(NS) Vitale capaciteit (VC): De hoeveelheid lucht die kan worden in- en uitgestoten door maximale inspiratie en expiratie, wordt vitale capaciteit genoemd. Het is 4500 ml.

(e) Restvolume (RV): Lucht die in de longen achterblijft, zelfs na gedwongen uitademing, wordt restvolume genoemd. Het is 1500 ml.

Meer bronnen voor Selina Concise Class 10 ICSE-oplossingen


Irritatie van de longen kan leiden tot astma, emfyseem en chronische bronchitis. En in feite ontwikkelen veel mensen er twee of drie samen. Dit sterrenbeeld staat bekend als chronische obstructieve longziekte (COPD).

Taaislijmziekte is een genetische aandoening die wordt veroorzaakt door het erven van twee defecte genen voor de Cystisch Fibrose tdoorlaatmembraangeleiding Rregelgever (CFTR), een transmembraaneiwit dat nodig is om Cl & minus en HCO . te transporteren3 & minus ionen uit epitheelcellen. In gezonde longen trekt de afscheiding van Cl & minus (samen met Na+ via een ander kanaal) water door osmose in de vloeistof waarin de cellen zich baden. Bij cystische fibrose produceert onvoldoende secretie van Cl & minus en het resulterende gebrek aan water een dik, kleverig slijm dat het epitheel bedekt en het vermogen van trilhaarcellen om het uit de longen te verplaatsen, belemmert. De ophoping van slijm verstopt de luchtwegen, waardoor de ademhaling wordt belemmerd en een aanhoudende hoest ontstaat. Het biedt ook ideale omstandigheden voor de invasie van pathogene bacteriën. Cystic fibrosis is de meest voorkomende erfelijke ziekte in de Amerikaanse blanke bevolking.


Speciale aanbiedingen en productpromoties

Beoordeling

“Dit fundamentele wetenschappelijke boek bevat acht hoofdstukken over onderwerpen variërend van stamcel-matrix interacties tot diermodellen van longziekte. … Dit beknopte boek is geschreven voor fundamentele wetenschap en klinische onderzoekers die geïnteresseerd zijn in volwassen stamcellen en pulmonale pathofysiologie. … de gepresenteerde informatie is waardevol en informatief, vooral als je meer wilt weten over de immunomodulerende functies van beenmergstamcellen.” (Bruce A. Fenderson, Doody's Review Service, december 2010)

“In dit boek bespreken een aantal vooraanstaande onderzoekers de uiteenlopende reacties van verschillende stamcelpopulaties na fysiologische stress en longbeschadiging. … Het boek is bedoeld voor onderzoekers en zal van onschatbare waarde zijn voor afgestudeerde studenten of gevestigde wetenschappers om naar behoefte in te duiken. Elk hoofdstuk is goed geschreven, logisch en dient als een op zichzelf staande recensie … . Ik heb genoten van dit boek. De auteurs moeten worden gefeliciteerd met het produceren van een uitstekend boek dat een moeilijk, snel bewegend en controversieel gebied van biologie bespreekt." (British Journal of Clinical Pharmacology, mei 2011)


Zoogdieren

Om de gasuitwisseling te bieden die nodig is om de verhoogde stofwisseling van zoogdieren te ondersteunen, zijn de longen van zoogdieren intern onderverdeeld. De zich herhalende onderverdelingen van de longluchtwegen leveren gas aan de kleine longblaasjes (gaszakjes) die het functionele gasuitwisselingsoppervlak van de longen vormen. Menselijke longen hebben naar schatting 300.000.000 longblaasjes, wat bij een volwassene een totale oppervlakte oplevert die ongeveer gelijk is aan die van een tennisbaan.

Inspiratie bij zoogdieren, zoals bij reptielen, wordt aangedreven door een aspiratie (zuig) pomp. Uitzetting van de borstkas verlaagt de druk tussen de longen en de borstwand, evenals de druk in de longen. Hierdoor stroomt atmosferische lucht in de longen. De belangrijkste inspiratiespieren zijn het middenrif en de externe intercostale spieren. Het diafragma is een koepelvormige spierlaag die de buik- en borstholte scheidt en naar beneden beweegt als het samentrekt. De neerwaartse beweging vergroot de borstholte en drukt de onderliggende organen in. Als de externe intercostale spieren samentrekken, roteren de ribben naar boven en lateraal, waardoor de borstomtrek groter wordt. Tijdens zware inspanning kunnen ook andere spieren worden gebruikt. Inspiratie eindigt met het sluiten van de glottis.

Tijdens de uitademing gaat de glottis open en de inademingsspieren ontspannen de opgeslagen energie van de borstwand en de longen genereren de aandrijfkracht voor de uitademing. Tijdens inspanning of wanneer de ademhaling wordt bemoeilijkt, worden de interne intercostale spieren en de buikspieren geactiveerd. De interne tussenribspieren produceren een depressie van de ribbenkast en een afname van de borstomtrek.


Invoering

De neurale controle van ventilatie bij zoogdieren heeft twee belangrijke functies. Ten eerste brengt het het automatische ritme tot stand dat periodieke samentrekking van de ademhalingsspieren veroorzaakt, wat resulteert in ritmische inflatie en deflatie van de longen die ten grondslag liggen aan de uitwisseling van gassen tussen de longen en de lucht. Ten tweede past het het ritme en het patroon van de ademhaling aan de huidige metabolische eisen (gedefinieerd door de niveaus van kooldioxide en zuurstof in bloed en weefsels) en mechanische omstandigheden (uitvoering van verschillende bewegingen, behoud van houding, enzovoort) evenals aan verschillende niet-ventilatiegedrag (zoals spreken, snuiven en eten). Het basisademhalingsritme wordt gegenereerd door speciale neurale circuits die functioneel en ruimtelijk zijn georganiseerd in de hersenstam en die de centrale ademhalingspatroongenerator (CPG) [1]-[6] vertegenwoordigen. Net als andere CPG's is de respiratoire CPG van de hersenstam in staat om autonoom ritmische activiteit te genereren zonder patroonmatige of periodieke externe inputs of feedbacksignalen te ontvangen. Niettemin wordt de werking van deze CPG geregeld door verschillende dalende en afferente terugkoppelingssignalen. Er zijn twee belangrijke soorten feedback die de respiratoire CPG regelen: mechanische feedback, geleverd door pulmonale mechanoreceptoren die informatie over het longvolume dragen, en chemische feedback van perifere en centrale chemoreceptoren, die de CPG informeren over de niveaus van kooldioxide en zuurstof in het bloed en hersenweefsel [1], [2]. Op hun beurt omvatten de feedforward neurale verbindingen van de CPG de bulbospinale neuronen in de hersenstam die projecteren naar phrenische motoneuronen in het ruggenmerg die ritmische samentrekkingen van het diafragma (de belangrijkste ademhalingsspier) regelen en naar andere motoneuronen die de buik- en intercostale spieren aansturen. De laatste kan, in sommige omstandigheden, betrokken zijn bij actieve uitademing door bij te dragen aan het pompen van lucht uit de longen.

Eerdere modellen van het ademhalingssysteem (bijv. [7]-[19], zie ook een recente recensie [20]) beschreven dit systeem op verschillende detailniveaus met een grote focus op de neurale controller (bijvoorbeeld [10], [ 12], [18], [19]), op longmechanica (bijvoorbeeld [17], [19]), of op gasuitwisseling (bijvoorbeeld [7], [9], [15], [16 ]), maar hield geen rekening met alle drie de componenten van dit gesloten-lussysteem samen met het verslag van zowel mechanische als chemische feedback van de longen naar de neurale controller. Bovendien waren de vorige modellen vooral gericht op rustige (passieve) ademhaling, waarbij het pompen van lucht in de longen meestal wordt uitgevoerd door het diafragma, waarvan de samentrekking wordt gecontroleerd door de CPG tijdens de inspiratie. Tijdens zo'n rustige ademhaling is de spiercontractie tijdens de uitademing minimaal en speelt deze geen significante rol bij ventilatie. Daarentegen treedt tijdens intensieve inspanning of ernstige hypercapnie geforceerde of actieve expiratie op [21]-[23]. In dergelijke gevallen worden de "uitademingsspieren" van de buik actief betrokken bij de ademhaling en ventilatie door een geforceerde uitzetting van de lucht uit de longen tijdens de uitademing. Binnen de CPG gaat de overgang van rustige ademhaling naar ademhaling met actieve of geforceerde uitademing gepaard met opkomende fasische activiteit [24], [25] verbonden met activering van een extra neurale oscillator die de zogenaamde parafaciale ademhalingsgroep (pFRG) vertegenwoordigt die zich binnenin , of overlappend met, de retrotrapezoïde kern (RTN) [26]-[31]. De opkomst van RTN/pFRG-oscillaties veroorzaakt goed tot uitdrukking gebrachte pre-inspiratoire (pre-I) of late-expiratoire (late-E) ontladingen in de abdominale motoroutput, die verschijnen aan het einde van de expiratie net voor, en gekoppeld aan, de inspiratoire bursts in de phrenicuszenuw [26]-[29]. Er is voorgesteld dat de RTN/pFRG-generator die de abdominale late-E-ontladingen aanstuurt, wordt geactiveerd door centrale chemoreceptoren die een toename van de kooldioxideconcentratie tijdens hypercapnie waarnemen [28], [29], [32], [33]. De exacte rol van abdominale late-E-ontladingen in het kader van het gesloten respiratoire controlesysteem en hoe deze ontladingen de ventilatie beïnvloeden, is echter niet eerder overwogen.

De belangrijkste doelstellingen van deze studie waren: (1) het ontwikkelen en analyseren van een computermodel met gesloten lus van de neurale regeling van ventilatie met goed uitgewerkte modellen van zowel de neurale controller (hersenstam-ademhalingsnetwerk) als de pulmonaire componenten (longmechanica en uitwisseling) die zowel longvolume-afhankelijke mechanoreceptor als CO . levert2-afhankelijke centrale chemoreceptor feedback naar de neurale controller en (2) het onderzoeken van de mechanismen van de closed-loop controle van ventilatie tijdens de overgang van rustige ademhaling naar ademhaling met geforceerde of actieve expiratie met de ontwikkeling van hypercapnie.

Op basis van onze simulaties suggereren we dat het ademhalingscontrolesysteem met gesloten lus overschakelt naar actieve of geforceerde expiratie wanneer verdere verhogingen van de ventilatie door eenvoudige verhogingen van de ademhalingssnelheid en de phrenische amplitude (die de maximale longinflatie definiëren) onvoldoende worden voor het verschaffen van gashomeostase in het bloed en weefsel. In dergelijke gevallen activeert het controlesysteem de extra buikpomp die wordt geregeld door de late-E-activiteit die naar voren komt in de RTN/pFRG en zorgt voor een extra verdrijving van lucht uit de longen door het minimale longvolume te verminderen, waardoor grotere teugvolumes voor verhoogde ventilatie.


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 overwonnen 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.


Afweermechanismen van het ademhalingssysteem

De gemiddelde persoon die overdag matig actief is, ademt elke 24 uur ongeveer 20.000 liter lucht in. Het is onvermijdelijk dat deze lucht (die meer dan 20 kilogram zou wegen) potentieel schadelijke deeltjes en gassen bevat. Deeltjes, zoals stof en roet, schimmels, schimmels, bacteriën en virussen zetten zich af op luchtwegen en alveolaire oppervlakken. Gelukkig heeft het ademhalingssysteem afweermechanismen om zichzelf te reinigen en te beschermen. Alleen extreem kleine deeltjes, kleiner dan 3 tot 5 micron (0.000118 tot 0.000196 inch) in diameter, dringen door tot de diepe long.

trilhaar, kleine gespierde, haarachtige uitsteeksels op de cellen die de luchtwegen bekleden, zijn een van de verdedigingsmechanismen van het ademhalingssysteem. Cilia stuwen een vloeibare laag slijm voort die de luchtwegen bedekt.

De slijmlaag vangt ziekteverwekkers (mogelijk besmettelijke micro-organismen) en andere deeltjes op, zodat ze de longen niet kunnen bereiken.

Cilia sloeg meer dan 1000 keer per minuut, waarbij het slijm dat de luchtpijp bekleedt ongeveer 0,5 tot 1 centimeter per minuut (0,197 tot 0,4 inch per minuut) omhoog gaat. Ziekteverwekkers en deeltjes die vastzitten op de slijmlaag worden uitgehoest of verplaatst naar de mond en ingeslikt.

alveolaire macrofagen, een type witte bloedcel op het oppervlak van longblaasjes, zijn een ander verdedigingsmechanisme voor de longen. Vanwege de vereisten van gasuitwisseling worden longblaasjes niet beschermd door slijm en trilhaartjes - slijm is te dik en zou de beweging van zuurstof en koolstofdioxide vertragen. In plaats daarvan zoeken alveolaire macrofagen naar afgezette deeltjes, binden zich eraan, nemen ze op, doden alle levende wezens en verteren ze. Wanneer de longen worden blootgesteld aan ernstige bedreigingen, kunnen extra witte bloedcellen in de bloedsomloop, met name neutrofielen, worden gerekruteerd om ziekteverwekkers op te nemen en te doden. Wanneer de persoon bijvoorbeeld veel stof inademt of een luchtweginfectie bestrijdt, worden er meer macrofagen geproduceerd en worden neutrofielen gerekruteerd.


Bekijk de video: Het ademhalingsstelsel -gaswisseling in de longen - VWO (December 2021).