Inhoud
Ademhaling is het proces waarbij organismen gassen, zoals zuurstof en koolstofdioxide, uitwisselen met hun externe omgevingen met het doel biochemische reacties te handhaven die essentieel zijn voor het leven. Voor eenvoudige organismen zijn geen complexe gespecialiseerde organen nodig om te ademen; bij insecten vindt bijvoorbeeld gasuitwisseling plaats met trachea, maar zonder longen; waterdieren bezitten ondertussen kieuwen. Het ademhalingssysteem van de mens omvat twee zeer gespecialiseerde longen, twee luchtwegen, een luchtpijp, een strottenhoofd en neusgaten en een mond, die allemaal dienen om gassen met maximale efficiëntie in en uit het lichaam te verplaatsen.
De longen
Deze organen, die eigenlijk gewoon ingroei zijn van de buitenkant van het lichaam, zijn waar de meeste mensen waarschijnlijk eerst aan denken wanneer het onderwerp van de menselijke luchtwegen ontstaat. Longademhaling begon ongeveer 400 miljoen jaar geleden en is beperkt tot gewervelde dieren en een paar slakken. Bij mensen zijn ze verbonden met het hoofd door buizen die steeds kleiner worden van boven naar beneden. Hoewel de linkerlong drie lobben heeft en de rechter slechts twee, zijn de rechter longfunctie en de linker longfunctie hetzelfde. Zie de bronnen voor een longdiagram.
De bovenste luchtwegen
Het luchtpad tussen de buitenwereld en de luchtpijp omvat een aantal structuren die meer gespecialiseerd zijn dan ze misschien lijken. Je neus met zijn slijmvlies fungeert als een filter voor lucht die je inademt, en het verwarmt ook lucht (indien nodig) als het het lichaam binnenkomt tijdens de ademhaling. Lucht passeert vervolgens de keelholte en het strottenhoofd, dat de elegant gevormde stembanden bevat, voordat het de luchtpijp binnentreedt.
Als lucht gewoon in de longen zou kunnen passeren zonder minimaal te worden verwerkt, zouden veel meer potentieel schadelijke en dodelijke bacteriën in de longen en de bloedbaan terechtkomen, in plaats van mijn slijm, cilia en andere kleine maar vitale componenten van de bovenste luchtwegen op te sluiten.
Gasuitwisseling op cellulair niveau
Het is in kleine zakjes in de longen die alveoli worden genoemd dat de handel in gasuitwisseling plaatsvindt. Via een proces dat diffusie wordt genoemd, ontvangt bloed dat door capillairen in de longen stroomt vanaf de rechterkant van het hart zuurstof uit ingeademde lucht aan de andere kant van het zeer dunne alveolaire capillaire membraan. Tegelijkertijd diffundeert kooldioxide uit hetzelfde bloed in de andere richting, naar de longblaasjes, waar het uiteindelijk is verlopen (uitgeademd). De beweging van deze gassen op deze manier is bijna onmiddellijk.
Ventilatie versus ademhaling
Ventilatie is gerelateerd aan ademhaling, maar ze zijn niet hetzelfde. Ademhaling verwijst specifiek naar gasuitwisseling, maar discussies over ademhaling richten zich noodzakelijkerwijs op grote orgaan- en weefselsystemen. Ventilatie is het mechanische ademhalingsproces waardoor ademhaling kan plaatsvinden. Ventilatie berust hoofdzakelijk op het middenrif onder de longen en omvat ook intercostale spieren tussen de ribben.