Oosthoek encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 17-01-2019

Ademhaling

betekenis & definitie

Ademhaling - A. I n h e t a l g e m e e n. De ademhaling is het proces, waardoor een levend organisme zich de zuurstof, die voor het leven noodig is, verschaft. De zuurstof is noodig, om binnen het organisme, de voedingsstoffen te kunnen oxydeeren, d.w.z. langzaam te verbranden, ten einde hierdoor evenals bij eene stoommachine, de energie te verkrijgen, waardoor de levensverschijnselen aan den gang kunnen gehouden worden. Slechts weinige organismen kunnen zonder toevoer van vrije zuurstof blijven leven (onder de dieren noem ik de darmwormen zoo b.v. den spoelworm. Zie verder BACTERIËN, SCHIMMELS, b.v. gist).

Leven zonder zuurstof (anoxybiose) wordt teweeggebracht door zoog. gisting. Hierbij wordt de energie, die de levensverschijnselen aan den gang houdt, dus niet gewonnen door verbranding, maar wel door andere chemische verandering der voedingsstoffen. De zuurstof bevindt zich in de omgeving der organismen. Zij maakt een vijfde deel der lucht uit en is in eene zekere hoeveelheid in water opgelost voorhanden.

B. B ij d e n m e n s c h. Men onderscheidt inademing (inspiratie) en uitademing (expiratie). Bij de eerste strijkt de lucht onder normale omstandigheden door den neus, zij wordt daar verwarmd en grootendeels of geheel van stof gezuiverd, vervolgens gaat zij door de choanen naar de keel, passeert het strottenhoofd en de stembanden en komt door de luchtpijp in de longen. Bij uitademing volgt de lucht den omgekeerden weg. Alleen wanneer de uitgeademde lucht gebruikt wordt voor het voortbrengen van geluid, verlaat zij het lichaam door den mond. Het is niet normaal en tevens schadelijk, wanneer de inademing door den mond geschiedt. Dit kan gebeuren bij het bestaan van mechanische belemmeringen in den neus of in het bovenste deel der keelholte (b.v. bij adenoïde vegetaties). Bij de inademing dringt de lucht in de longen en brengt deze tot verdere ontplooiing. Dit wordt mogelijk gemaakt door verwijding van de borstholte.

De ribben en het borstbeen worden bij iedere inademing iets naar voren en naar boven gebracht, terwijl het middenrif zich naar beneden beweegt. Dit laatste is zichtbaar door de uitzetting van den buik. Bij de vrouwen grijpt de verruiming van de borstkas in hoofdzaak plaats door beweging van ribben en borstbeen (z.g. borstademhaling); bij mannen door het middenrif (buikademhaling). Bij uitademing wordt, mede door de elasticiteit van de long, de lucht weer uitgedreven. De beweging van de lucht in de longen veroorzaakt een eigenaardig geluid, dat bij het leggen van het oor tegen rug of borstkas van een ademhalend persoon waarneembaar is. Bij ziekteprocessen in de longen of in de grootere luchtwegen verandert het karakter van dit geluid, waarvan de arts voor het longonderzoek gebruik maakt (auscultatie). Bij iedere ademhaling wordt ongeveer een halve liter lucht in en uitgeademd. Bij gewone uitademing bevatten de longen nog ongeveer 2800 cc. lucht, zoodat bij iedere ademhaling slechts een klein deel wordt ververscht.

Het aantal ademhalingen bedraagt ongeveer 16 tot 20 per minuut (bij kinderen meer), doch dit getal kan reeds door allerlei physiologische omstandigheden gewijzigd worden. Het neemt toe door lichamelijke inspanning, door emoties (die echter ook het omgekeerde gevolg kunnen hebben, zelfs de ademhaling een oogenblik kunnen doen stilstaan), door hooge temperatuur van de omgeving, door verdunning van de lucht, enz. Er bestaat een nauw verband tusschen de frequentie van de ademhaling, de pols en de lichaamstemperatuur. Is deze laatste verhoogd, dan wordt ook de pols sneller en de ademhaling vlugger. Stelt men de veranderingen in deze drie grootheden door een curve voor, zooals de geneesheeren in den regel doen, dan ziet men dat deze curven zich in gelijken zin bewegen. Een afwijking hierin wijst bijna steeds op een stoornis in de werking van het hart of op een ziekte, waardoor de functie der ademhaling wordt gestoord. Bij ziekten kunnen niet alleen veranderingen in de snelheid der ademhaling optreden, doch ook het geheele type kan veranderen. Zoo kunnen pauzen in de ademhaling optreden, perioden van zeer oppervlakkige ademhaling kunnen afwisselen met periodes, waarbij de ademhaling langzaam en diep is.

De hik is een stoornis in de ademhaling, ontstaan door een kramp van het middenrif. Hoesten ontstaat door een plotselinge uitademing, waarbij de lucht met groote kracht door de aanvankelijk gesloten stemspleet dringt. Bij niezen is de verbinding tusschen neus en keelholte eerst afgesloten, terwijl daarna de opdringende lucht plotseling wordt doorgelaten. De ademhaling is een onwillekeurige beweging, doch haar type kan onder invloed van den wil gewijzigd worden. Om goed te kunnen spreken of zingen is het volkomen beheerschen van de ademhaling een eerste vereischte. De longen van het ongeboren kind bevatten nog geen lucht; bij de eerste ademhalingen worden de longen met lucht gevuld en ontplooid. Is het eenmaal tot ontplooiing der longen gekomen, dan blijven zij steeds luchthoudend, ook na den dood, omdat bij iedere ademhaling slechts ongeveer een zesde deel der aanwezige lucht ververscht wordt. Bij het gerechtelijk onderzoek van het lijk van een pas geboren kind kan dus door te letten op de al of niet aanwezigheid van luchthoudende longen, vastgesteld worden, of het kind geademd heeft.

C. B ij d e d i e r e n. Door de dieren, die in het water leven, wordt de daarin opgeloste zuurtof verbruikt; van opervlakte uit zou deze leemte niet gauw genoeg aangevuld kunnen worden (traagheid van het doordringingsproces van water door gassen). Daarom zijn de waterdieren op de aanwezigheid van groene planten aangewezen, die in het licht zuurstof uitademen. De zuurstof moet door de huid in het dierlijke organisme dringen. Over de krachten, die de zuurstof tot deze verplaatsing noodzaken, laat zich niets bepaalds zeggen. Voor de a. zijn de volgende organen noodig:
1) de lichaamsoppervlakte of een deel hiervan, om de zuurstof zich van buiten naar binnen te doen verplaatsen;
2) eene inrichting, die er toe dient de lichaamsoppervlakte, die de zuurstof opneemt, voortdurend met versche lucht of met versch water in aanraking te brengen (ventilatie);
3) inrichtingen, die de verdeeling van de zuurstof binnen het organisme bezorgen.
1) Bij dieren, wier huid niet op bijzondere wijze gepantserd en wier stofwisseling laag is, dient de geheele lichaamsoppervlakte, zonder eenige bijzondere organisatie tot het opnemen van zuurstof. Bij gepantserde dieren moeten deelen der huid ongepantserd blijven, omdat de zuurstof slechts door dunne vliezen in voldoende hoeveelheid en in voldoend korten tijd kan doordringen. Waar door belangrijkere stofwisseling de behoefte aan zuurstof groot is, moet het dun gebleven gedeelte der huid uitgestrekter zijn. Dit wordt bereikt, doordat de huid zich tot een systeem van, meestal veervormig gerangschikte, franjes (kieuwen) naar buiten toe uitstulpt, of wel als een systeem van inwendige buizen naar binnen toe instulpt (tracheeën der insecten, waterlong der Zeekomkommers).
2) De v e n t i l a t i e kan plaats hebben op de volgende wijzen: a) door bewegingen van het geheele dier, waardoor het waterdier steeds met versch water in aanraking komt, dat nog niet van zijn zuurstof beroofd is (slangvormige bewegingen van sommige wormen enz.);
b) door zoog. trilharen, mikroskopisch kleine haartjes, waarmee de kieuwen van sommige dieren bezet zijn, en wier voortdurende beweging eene waterstrooming in de buurt der kieuwen bewerkstelligt (zeesterren, mosselen); c) door zwaaiende bewegingen der kieuwen zelf; d) door geregelde waterstroomingen, in eene kamer, die de kieuwen bevat en die op eenen toevoer- en eenen afvoerweg na, gesloten is (hoogere kreeften, inktvisschen, visschen); e) door inzuigen (of inpersen bij Amphibieën) van lucht in de long of in de luchtbuizen (tracheeën) der insecten. Voor de vogels geldt dit alleen, zoolang zij niet vliegen. De vliegende vogel vult zijne long zonder ademhalingsbewegingen daardoor, dat hij zich ten opzichte van de lucht snel beweegt; hierdoor stroomt de lucht voortdurend in zijne neusgaten, terwijl bijzondere inrichtingen (luchtzakken) ervoor zorgen, dat de lucht hierbij geregeld heen en terug kan gaan. Bij de landamphibieën (b.v. de kikvorsch) speelt de mondholte (en de geheele huid) naast de long eene groote rol bij de ademhaling. De ventilatie geschiedt hierbij door gemakkelijk te observeerende bewegingen van den mondbodem.

A d e m h a l i n g s b e w e g i n g e n v a n z o o g d i e r e n vergeleken met die van i n s e c t e n. De zoogdieren v e r g r o o t e n door spierbewegingen (middenrif, ribspieren), de ruimte van de borstkas (inademing); de uitademing geschiedt door elastisch samentrekken dier borstkas, gevolgd door eene pauze. De insecten v e r k l e i n e n actief (door spierbewegingen) de ruimte van hun achterlijf, waardoor de talrijke ademhalingsbuizen samengedrukt worden en de lucht er uit verwijderd wordt. Elasticiteit doet hierna achterlijf en luchtbuizen weer uitzetten (inademing, gevolgd door eene pauze).

De ademhalingsbewegingen worden bij de insecten (en bij vele andere ongewervelde dieren) door gebrek aan zuurstof in de omgeving aangewakkerd. Bij de zoogdieren dient daarentegen hoofdzakelijk de aanwezigheid van te veel koolzuur in het bloed als versnellende prikkel (staking der a., „apnoe”), bij zoogdieren ten gevolge van afwezigheid van koolzuur in het bloed, bij insecten ten gevolge van overvloedige aanwezigheid van zuurstof in de omgeving). Ook uit dit verschil blijkt de grootere doelmatigheid der zoogdierorganisatie. Naast koolzuur namelijk werkt ook als inwendige prikkel het melkzuur, dat b.v. bij het werken der spieren ontstaat. Zoo regelt zich de a. dezer dieren ook naar hun lichamelijk werk en er wordt meer zuurstof verschaft, al naarmate er door meerdere beweging meer behoefte aan verbranding ontstaat. Daar de regeling der a. bij de lagere dieren op geheel anderen grondslag berust, luistert zij niet of minder nauwkeurig naar de vermeerdering der inwendige zuurstofbehoefte tengevolge van lichamelijk werk.

3) Bij haast alle dieren wordt het vlies, dat tot zuurstofopname dient (long of kieuw) van binnen door het bloed bespoeld. Het bloed neemt de zuurstof op (dikwerf met behulp van bijzondere zuurstof-bindende kleurstoffen b.v. haemoglobine), en de bloedsomloop zorgt niet alleen voor de verspreiding van deze stof door het lichaam, maar tevens daarvoor, dat het ademhalende vliesgedeelte steeds met nieuw zuurstofarm bloed in aanraking komt en tegelijk loost het bloed door dit vliesgedeelte het koolzuur, dat het als product van de inwendige verbranding in zich opgenomen heeft, naar buiten.

Bij de insecten dient het bloed niet tot transport van de zuurstof. Veeleer zijn de ademhalingsbuizen zóó rijk door het heele lichaam heen vertakt, dat zij onmiddellijk de noodige zuurstof naar ieder deeltje (iedere cel) van het organisme kunnen brengen.

Over de hoeveelheid zuurstof, die een dier noodig heeft, laat zich weinig algemeens zeggen: zij is o.a. afhankelijk van de diersoort (het verbruik is over het algemeen bij hoogere dieren grooter dan bij lagere), van de lichaamsgrootte, en van de temperatuur der omgeving. Kleinere dieren hebben naar verhouding een grooter zuurstofverbruik dan grootere. Bij koudbloedige dieren neemt het zuurstofverbruik binnen bepaalde grenzen, met de stijgende temperatuur toe, in tegenstelling met de warmbloedige dieren, die bij toenemende temperatuur zelf minder warmte moeten voortbrengen. Gebrek aan zuurstof kunnen lagere dieren betrekkelijk lang verdragen zonder dood te gaan, sommige platwormen (Planaria) b.v. 3 dagen lang.

D. B ij d e p l a n t e n. Onder ademhaling der planten in engeren zin verstaat men het verschijnsel, dat de planten uit de lucht (of ondergedoken waterplanten uit het water) zuurstof opnemen en koolzuur afgeven, terwijl daarnevens water ontstaat. Bij de groene planten is deze ademhaling alleen in het donker waarneembaar, omdat in het licht het omgekeerde proces van de photosynthese veel krachtiger is. De ademhaling kan beschouwd worden als een verbrandingsproces binnen de plant; de stoffen, die daarbij verbrand worden, zijn dikwijls koolhydraten en dan is het volumen van de opgenomen zuurstof ongeveer gelijk aan dat van het afgegeven koolzuur; deze gelijkheid bestaat niet, wanneer vette olie verbrand wordt.

Bij de ademhaling wordt arbeidsvermogen van plaats omgezet in arbeidsvermogen van beweging; een deel van dit laatste komt in den vorm van warmte vrij (zie LICHAAMSWARMTE). In meer algemeenen zin kan men nu met Pfeffer onder ademhaling verstaan alle processen, waarbij in de plant arbeidsvermogen van beweging uit arbeidsvermogen van plaats ontstaat, dus alle dissimilatie-processen. Dan behoort er ook toe de intramoleculaire ademhaling, die waargenomen wordt, wanneer hoogere planten in een zuurstofvrije omgeving gebracht worden. Zij kunnen dan nog een tijdlang in leven blijven en geven daarbij koolzuur af, terwijl in het plantenlichaam zich dikwijls alkohol ophoopt. Veel krachtiger vindt men dit verschijnsel bij de gewone gist en tal van andere mikroben, waar het leven mogelijk blijft ook bij afwezigheid van vrije zuurstof (anaërobiose). Onder ademhaling vallen dan ook al die verbrandingsprocessen van mikroben, waarbij anorganische stoffen verbrand worden, b.v. zwavelwaterstof, ammoniak, waterstof, ijzeroxydule, enz.

Men weet tegenwoordig, dat de ademhaling der planten tot stand komt door enzymen (oxydasen en peroxydasen), hoewel het geheele proces nog niet in alle factoren ontleed is. Zie A. Nathanson. Der Stoffwechsel der Pflanzen. Leipzig. Quelle und Meyer.