Ademhalingssysteem Onze weg voor gasuitwisseling

Het menselijke ademhalingssysteem is een reeks organen die verantwoordelijk zijn voor het opnemen van zuurstof en het verdrijven van kooldioxide. De belangrijkste organen van het ademhalingssysteem zijn de longen, die deze uitwisseling van gassen uitvoeren terwijl we ademen. 

De longen werken samen met de bloedsomloop om zuurstofrijk bloed naar alle cellen in het lichaam te pompen. Het bloed verzamelt vervolgens koolstofdioxide en andere afvalproducten en transporteert ze terug naar de longen, waar ze uit het lichaam worden gepompt wanneer we uitademen, volgens de American Lung Association..

Het menselijk lichaam heeft zuurstof nodig om zichzelf te onderhouden. Al na ongeveer vijf minuten zonder zuurstof beginnen hersencellen te sterven, volgens het National Institute of Neurological Disorders and Stroke, wat kan leiden tot hersenschade en uiteindelijk tot de dood. [Hijgend! 11 verrassende feiten over het ademhalingssysteem]

Bij mensen hangt de gemiddelde ademhaling of ademhalingssnelheid meestal af van de leeftijd. De normale ademhalingssnelheid van een pasgeborene is ongeveer 40 tot 60 keer per minuut en kan volgens Stanford Children's Health vertragen tot 30 tot 40 keer per minuut wanneer de baby slaapt. De gemiddelde ademhalingsfrequentie in rust voor volwassenen is 12 tot 16 ademhalingen per minuut en tot 40 tot 60 ademhalingen per minuut tijdens inspanning, volgens de European Respiratory Society.

Delen van het ademhalingssysteem

Terwijl we ademen, komt zuurstof de neus of mond binnen en passeert de sinussen, dit zijn holle ruimtes in de schedel die helpen bij het reguleren van de temperatuur en vochtigheid van de lucht die we inademen. 

Vanuit de sinus stroomt lucht door de luchtpijp, ook wel de luchtpijp genoemd, en in de bronchiën, de twee buizen die lucht naar elke long voeren (elk wordt een bronchus genoemd). De bronchiën zijn bekleed met kleine haartjes, trilharen genaamd, die heen en weer bewegen en slijm naar boven en naar buiten dragen. Slijm is een kleverige vloeistof die stof, ziektekiemen en andere materie verzamelt die de longen zijn binnengedrongen en dat is wat we verdrijven als we niezen en hoesten. 

De bronchiën splitsen zich weer op om lucht in de lobben van elke long te voeren. De rechterlong heeft drie lobben, terwijl de linkerlong er slechts twee heeft, om ruimte te bieden aan het hart, aldus de American Lung Association. De lobben zijn gevuld met kleine, sponsachtige zakjes, longblaasjes genaamd, waar de uitwisseling van zuurstof en kooldioxide plaatsvindt. 

De alveolaire wanden zijn extreem dun (ongeveer 0,2 micrometer) en zijn samengesteld uit een enkele laag weefsels die epitheelcellen worden genoemd en kleine bloedvaten die pulmonale haarvaten worden genoemd. Bloed in de haarvaten neemt zuurstof op en laat kooldioxide vallen. Het zuurstofrijke bloed stroomt vervolgens naar de longader. Deze ader voert zuurstofrijk bloed naar de linkerkant van het hart, waar het naar alle delen van het lichaam wordt gepompt. De koolstofdioxide die het bloed achterlaat, beweegt in de longblaasjes en wordt verdreven in onze uitgeademde lucht. 

Het middenrif, een koepelvormige spier onderaan de longen, regelt de ademhaling en scheidt de borstholte van de buikholte. Wanneer lucht wordt opgenomen, wordt het diafragma strakker en beweegt het naar beneden, waardoor er meer ruimte ontstaat voor de longen om zich met lucht te vullen en uit te zetten. Tijdens het uitademen zet het diafragma uit en drukt het de longen samen, waardoor lucht naar buiten wordt gedrukt.

Ziekten van het ademhalingssysteem

Ziekten en aandoeningen van het ademhalingssysteem vallen in twee categorieën: Infecties, zoals influenza, bacteriële longontsteking en enterovirus respiratoir virus, en chronische ziekten, zoals astma en chronische obstructieve longziekte (COPD). Volgens Dr. Neal Chaisson, die longgeneeskunde beoefent in de Cleveland Clinic, kan er niet veel worden gedaan voor virale infecties, maar om ze op hun beloop te laten. "Antibiotica zijn niet effectief bij het behandelen van virussen en het beste wat je kunt doen is gewoon rusten", zei hij. 

Voor de meeste gezonde personen is de meest voorkomende ademhalingsaandoening waarmee ze te maken kunnen krijgen een infectie, volgens Dr. Matthew Exline, een longarts en deskundige op het gebied van kritieke zorg aan het Wexner Medical Center van de Ohio State University. Een hoest is het eerste symptoom, mogelijk vergezeld van koorts. [De grove wetenschap van hoesten en niezen]

"Hoest kan echter een teken zijn van chronische ademhalingsaandoeningen zoals astma, chronische bronchitis of emfyseem", zei hij. "Bij chronische longaandoeningen gaan de meeste aandoeningen van de luchtwegen gepaard met kortademigheid, aanvankelijk bij inspanning, zoals een aanzienlijke afstand lopen of meerdere trappen beklimmen."

Astma is een chronische ontsteking van de longluchtwegen die hoesten, piepende ademhaling, beklemming op de borst of kortademigheid veroorzaakt, aldus Tonya Winders, president van het Allergy & Asthma Network. Deze tekenen en symptomen kunnen erger zijn wanneer een persoon wordt blootgesteld aan hun triggers, waaronder luchtvervuiling, tabaksrook, fabrieksdampen, schoonmaakmiddelen, infecties, pollen, voedsel, koude lucht, lichaamsbeweging, chemicaliën en medicijnen. Volgens de CDC hebben meer dan 25 miljoen mensen (of 1 op 13 volwassenen en 1 op 12 kinderen) in de Verenigde Staten astma.

COPD, ook wel chronische bronchitis of emfyseem genoemd, is een chronische en progressieve ziekte waarbij de luchtstroom in en uit de longen afneemt, waardoor het moeilijker wordt om te ademen. Na verloop van tijd raken de luchtwegen in de longen ontstoken en dikker, waardoor het moeilijker wordt om afval van kooldioxide kwijt te raken, aldus de American Lung Association. Naarmate de ziekte voortschrijdt, ervaren patiënten kortademigheid en kan dit de activiteit beperken. Volgens de CDC hebben meer dan 15 miljoen Amerikanen last van COPD. 

Longkanker wordt vaak geassocieerd met roken, maar de ziekte kan ook van invloed zijn op niet-rokers. Het is de tweede meest voorkomende vorm van kanker voor zowel mannen als vrouwen, en wordt overtroffen door respectievelijk prostaat- en borstkanker. De American Cancer Society schat dat er in 2019 ongeveer 228.150 nieuwe gevallen van longkanker zullen zijn (116.440 bij mannen en 111.710 bij vrouwen) en ongeveer 142.670 sterfgevallen als gevolg van longkanker (76.650 bij mannen en 66.020 bij vrouwen) in de Verenigde Staten.. 

Aanvullende bronnen: 

• Lees meer over de anatomie van het ademhalingssysteem van het University of Rochester Medical Center. 
• Bekijk "Meet the Lungs" van de Khan Academy. 
• Bekijk dit handige diagram van het ademhalingssysteem, van The Lung Association. 

Dit artikel is bijgewerkt op 23 augustus 2019 door bijdrager Sarah Derouin.