Verschil tussen interne en externe ademhaling

Belangrijkste verschil - Interne beademing versus externe ademhaling

Tijdens de gasuitwisseling in dieren diffunderen zuurstof en koolstofdioxide in en uit het bloed in de longen en metabolizerende weefsels. Zuurstof wordt gebruikt in de cellulaire ademhaling, produceert metabole energie om cellulaire functies uit te voeren. Tijdens cellulaire ademhaling wordt kooldioxide als afval geproduceerd. De gasuitwisseling vindt plaats aan het ademhalingsmembraan in de longen en aan metabolische weefsels zoals skeletspieren. De partiële drukgradiënt van elk gas bepaalt de richting en de snelheid van diffusie over de ademhalingsmembraan. De grootste verschil tussen interne ademhaling en externe ademhaling is dat interne ademhaling verwijst naar de gasuitwisseling over het ademhalingsmembraan in de metaboliserende weefsels terwijl externe ademhaling verwijst naar de gasuitwisseling over de ademhalingsmembraan van de longen.

Dit artikel onderzoekt,

1. Wat is interne ademhaling
      - Definitie, proces, functie
2. Wat is externe ademhaling
      - Definitie, proces, functie
3. Wat is het verschil tussen interne en externe ademhaling

Wat is interne ademhaling

De gasuitwisseling tussen bloed en het metaboliserende weefsel wordt interne ademhaling genoemd. Weefsels zoals skeletspieren hebben zuurstof nodig om cellulaire ademhaling uit te voeren waardoor de cellen energie produceren in de vorm van ATP door voedsel te verbranden, voornamelijk glucose. ATP wordt gebruikt voor het aansturen van cellulaire functies. Cellulaire ademhaling vindt plaats in de mitochondria. Kooldioxide wordt geproduceerd als afval tijdens cellulaire ademhaling. Het metaboliseren van cellen in het weefsel heeft dus een grote vraag naar zuurstof, terwijl koolstofdioxide uit de cellen moet worden verwijderd. Dat wil zeggen, de partiële druk van zuurstof is laag en die van koolstofdioxide is hoog in het weefsel. Maar in het bloed is de partiële zuurstofdruk hoog en die van koolstofdioxide laag. Daarom diffundeert zuurstof uit het bloed in het weefsel, terwijl koolstofdioxide uit het weefsel in het bloed diffundeert. De partiële zuurstofdruk (PO₂) is 100 mmHg en het is 40 mmHg in de weefselcellen. De zuurstofuitwisseling gaat door totdat evenwicht aan beide kanten van het ademhalingsmembraan in het weefsel optreedt. Vandaar dat de uiteindelijke PO₂ in het bloed wordt 40 mmHg. De gasuitwisseling vindt plaats in bloedcapillairen van het weefsel. Dit zuurstofarme bloed wordt via aderen door het hart naar de longen gevoerd. Interne ademhaling bij het metaboliseren van weefsel is weergegeven in Figuur 1.

Figuur 1: interne ademhaling

Wat is externe ademhaling

De gasuitwisseling in de longen wordt externe ademhaling genoemd. Aan de ene kant van de ademhalingsmembraan bevindt de alveolaire lucht zich buiten het lichaam. Zuurstofarm bloed, dat wordt getransporteerd van metaboliserende weefsels, stroomt door de longcapillairen waar zuurstof uit de alveolaire lucht in het bloed diffundeert. Koolstofdioxide diffundeert uit het bloed in de alveolaire lucht. De partiële zuurstofdruk (PO₂) in het bloed neemt toe tot 100 mmHg. De partiële druk van koolstofdioxide (PCO₂) in het bloed is 45 mmHg terwijl die van de alveolaire lucht 40 mmHg is. Daarom vindt de uitwisseling van kooldioxide plaats van het bloed in de alveolaire lucht. Beide uitwisselingen van zuurstof en koolstofdioxide vinden plaats totdat het evenwicht van elk gas is vastgesteld. De laatste PO₂ is 100 mmHg en PCO₂ is 40 mmHg in het bloed dat de longen verlaat. Het bloed dat de longen verlaat, wordt dus zuurstofrijk bloed genoemd. Dit zuurstofrijke bloed stroomt naar de metaboliserende weefsels, in reactie op hun hoge zuurstofbehoefte. Zowel zuurstof als kooldioxide worden door het bloed getransporteerd door binding aan hemoglobine, dat wordt aangetroffen in rode bloedcellen. Een deel van de koolstofdioxide wordt ook getransporteerd door het plasma op te lossen. De externe ademhaling van de longen wordt getoond in Figuur 2.

Figuur 2: externe ademhaling

Verschil tussen interne en externe ademhaling

Definitie

Inwendige ademhaling: Interne beademing verwijst naar de gasuitwisseling over het ademhalingsmembraan in de metaboliserende weefsels.

Externe ademhaling: Externe ademhaling verwijst naar de gasuitwisseling over de ademhalingsmembraan van de longen.

Zuurstof Ruilrichting

Inwendige ademhaling: Zuurstof diffundeert uit het bloed in het weefsel tijdens de interne ademhaling.

Externe ademhaling: Zuurstof diffundeert uit alveolaire lucht in het bloed tijdens externe ademhaling.

PO₂

Inwendige ademhaling: De PO₂ in het bloed wordt verminderd van 100 mmHg tot 40 mmHg tijdens de interne ademhaling.

Externe ademhaling: De PO₂ in het bloed wordt verhoogd van 40 mmHg tot 100 mmHg tijdens externe ademhaling.

Kooldioxide Ruilrichting

Inwendige ademhaling: Koolstofdioxide diffundeert in het bloed uit het weefsel tijdens interne ademhaling.

Externe ademhaling: Kooldioxide diffundeert uit het bloed in de alveolaire lucht tijdens externe ademhaling.

PCO₂

Inwendige ademhaling: De PCO₂ in het bloed wordt verhoogd van 40 mmHg tot 45 mmHg tijdens de interne ademhaling.

Externe ademhaling: De PCO₂ in het bloed wordt verminderd van 45 mmHg tot 40 mmHg tijdens externe ademhaling.

Correlatie met externe omgeving

Inwendige ademhaling: Interne beademing komt alleen overeen met de interne omgeving.

Externe ademhaling: Externe ademhaling correleert met zowel de interne als externe omgeving.

Conclusie

Interne en externe ademhaling zijn twee processen waarbij de uitwisseling van zuurstof en koolstofdioxide plaatsvindt. Interne ademhaling vindt plaats in het ademhalingsmembraan van metaboliserend weefsel. In de mitochondriën vindt cellulaire ademhaling plaats, die energie produceert in de vorm van ATP. Cellulaire ademhaling vereist zuurstof en kooldioxide wordt geproduceerd als afval. Teneinde cellulaire processen in een gebalanceerde toestand te handhaven, moet dus een continue zuurstofstroom door bloed worden onderhouden. Zuurstof wordt geleverd door de interne ademhaling van het bloed in weefsels. Zuurstofarm bloed wordt getransporteerd naar de longen, waar externe ademhaling plaatsvindt. Zuurstof diffundeert uit de alveolaire lucht in het bloed. Het belangrijkste verschil tussen interne ademhaling en externe ademhaling is in de richting van gasuitwisseling en op de locatie waar elk van de processen plaatsvindt.

Referentie:
1. "Externe en interne ademhaling bij de longen: definitie en proces." Study.com. N.p., n.d. Web. 28 mei 2017. .

Afbeelding met dank aan:
1. "2320 Fig 23.20 NEW KGX" door OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions-website. 19 juni 2013. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. "2319 Fig 23.19" door OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions-website. 19 jun. 2013. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia