Menselijke ademhaling Toelichting BIOLOGIE Fysiologie Mens Ademhaling en respiratie Vaak wordt gedacht dat de woorden ademhaling en respiratie hetzelfde betekenen. De ademhaling is echter slechts een deel van de respiratie. Respiratie is het hele proces waarbij een lichaam zuurstof opneemt en gebruikt, en koolstofdioxide en water produceert als afvalproducten. De respiratie bestaat uit twee delen: Ademhaling: in- en uitademen Cellulaire respiratie: het geheel van de chemische reacties waarbij uit organische verbindingen energie vrijkomt. De ademhaling vindt plaats in de luchtwegen, die bestaan uit de longen, de keel en de doorgangen die leiden naar de longen. Ademcyclus De uitwisseling van gassen tussen een organisme en zijn omgeving wordt ook wel respiratie genoemd. De ademhalingswegen voorzien de cellen van zuurstof en koolstofdioxide, geproduceerd tijdens de celrespiratie, en die wordt afgegeven aan de omgeving. De ademhaling is een mechanisch proces waarbij lucht uit de omgeving de longen in en uit beweegt. Inademen vindt plaats wanneer lucht de longen instroomt. Uitademen vindt plaats wanneer lucht de longen uitstroomt. Een ademhaling, ook wel ademcyclus genoemd, bestaat uit een inademing gevolgd door een uitademing. Door contractie van de ribspieren en het middenrif, een spier onder de longen, vindt de ademhaling plaats. Tijdens de inhalatie wordt door de contractie van het middenrif het volume van de borstholte vergroot. Wanneer het middenrif samentrekt beweegt deze naar beneden, de borstholte neemt in volume toe. Tegelijkertijd trekken sommige ribspieren samen en wordt de ribbenkast omhoog getild waardoor ook de borstholte wordt vergroot. Het belangrijkste gedeelte van het ademhalingsstelsel bevindt zich tussen de neus en het diafragma. (origineel: http://cnx.org). Menselijke ademhaling – Toelichting 1 Dit zorgt ervoor dat de druk in de longen lager wordt dan de atmosferische luchtdruk. Hierdoor wordt een onderdruk gecreëerd in de longen en lucht van buitenaf stroomt de longen in. De hoeveelheid verplaatste lucht in en uit de longen tijdens een normale rustige ademhaling wordt teugvolume of normaal ademvolume genoemd. Het omgekeerde proces vindt plaats tijdens de uitademing. Bij gezonde mensen is de uitademing meestal een passief proces en hangt meer af van de elasticiteit van de longen dan van de spiercontractie. Tijdens de uitademing ontspant het middenrif waardoor dit weer omhoog gaat. Tegelijkertijd ontspannen de ribspieren zich, waardoor de ribben zich terug naar beneden en naar binnen bewegen. Aangezien de borstholte kleiner wordt, gebeurt dit ook met de longen. De lucht in de longen wordt samengedrukt en de druk stijgt. Zodra de druk hoger is dan de atmosferische druk, stroomt de lucht uit de longen totdat de druk weer gelijk is. Ademhalingsfrequentie De ademhalingsfrequentie of ademfrequentie is het aantal ademhalingen per minuut. De normale ademhalingsfrequentie bij volwassenen in rust ligt tussen de 12 tot 18 ademhalingen per minuut. Grofweg één ademhaling per vier hartslagen. Kinderen ademen sneller, tussen de 18 tot 20 ademhalingen per minuut. Dit stelt een persoon in de gelegenheid om een gehele zin uit te spreken zonder een tekort aan adem. Hij of zij moet dan ook een normale huidskleur, mentale status en focus hebben. Samenstelling lucht Lucht uit onze atmosfeer is het meest voorkomende en enige natuurlijke gas wat wij kunnen inademen. Het gas wat mensen uitademen heeft echter een andere samenstelling. Onderstaande lijst geeft de belangrijkste componenten van in- en uitgeademde lucht met de geschatte percentages weer. Stikstof: 78% (ingeademde lucht) 78% (uitgeademde lucht) Zuurstof: 21% (ingeademde lucht) 16% (uitgeademde lucht) Koolstofdioxide: 0.04% (ingeademde lucht) 4.5% (uitgeademde lucht) Alhoewel het meest voorkomende gas in onze atmosfeer stikstof is, kan het menselijk lichaam dit gas niet gebruiken. Hierdoor wordt het ongebruikt uitgeademd. Uitgeademde lucht bevat een lager percentage zuurstof en een hoger percentage koolstofdioxide. Deze percentages laten zien welk percentage door de cellen in het lichaam wordt gebruikt en welk percentage koolstofdioxide er wordt geproduceerd als afvalproduct van de cellulaire respiratie. 2 CMA Lesmateriaal