Biologie basisschool en onderbouw · Grades 1–9
26Ademhalen
Houd je adem in en begin te tellen. Ver voor de minuut om is, eist je borst steeds dringender om weer te mogen bewegen. Een maaltijd kun je overslaan, slapen kan tot vanavond wachten — maar lucht is nu nodig, dag en nacht, ongeveer vijftien keer per minuut. Wat is er zo dringend aan een teug lucht?
26.1 De ademhalingsbewegingen
Definitie 26.1 (In- en uitademen)
Ademhalen is het eindeloze afwisselen van twee bewegingen:
- inademen (inhaleren): de borst zet uit en er stroomt lucht naar binnen door neus of mond;
- uitademen (exhaleren): de borst ontspant en de lucht stroomt weer naar buiten.
In rust herhaalt dat paar zich ongeveer keer per minuut — sneller bij baby’s, sneller bij inspanning — zonder dat je er ooit bij hoeft na te denken.
Voorbeeld 26.2 (De bewegingen bekijken)
Handen plat op je ribben: bij het inademen komt de ribbenkast onder je handpalmen omhoog en wordt hij breder; bij het uitademen zakt hij weer terug. De flank van een slapende kat laat hetzelfde stijgen en dalen zien. De bewegingen stoppen nooit — wakker, slapend, van de eerste kreet tot de laatste dag.
26.2 Waar de lucht heen gaat
Definitie 26.3 (De ademhalingsorganen)
Ingeademde lucht reist door de neus (of de mond) omlaag door de luchtpijp — de stevige geringde buis die je voor in je hals kunt voelen — die zich in twee takken splitst, één naar elke long. De longen, twee sponsachtige organen die de ribbenkast vullen (achter de ribben uit Definitie 17.1), eindigen in miljoenen piepkleine luchtzakjes, elk omwikkeld met fijne bloedvaten.
Opmerking 26.4 (Met opzet sponsachtig)
Miljoenen zakjes in plaats van twee eenvoudige zakken: het is opnieuw de truc van de dunne darm (Opmerking 25.6). Al die zakjeswanden tellen op tot een enorm ontmoetingsoppervlak tussen lucht en bloed — zo groot als een halve tennisbaan, opgevouwen in je borst.
26.3 Waar ademhalen voor dient
Propositie 26.5 (Zuurstof opnemen, koolstofdioxide teruggeven)
Lucht is een mengsel van gassen, en het lichaam wil er één van: zuurstof. In de zakjes van de longen gaat de zuurstof uit verse lucht het bloed in, dat haar naar elk deel van het lichaam brengt; daar wordt ze samen met voedingsstoffen gebruikt om de energie van Propositie 18.1 vrij te maken. Het afvalgas van het lichaam, koolstofdioxide, maakt de terugreis en wordt uitgeademd. Uitgeademde lucht bevat minder zuurstof en meer koolstofdioxide dan ingeademde lucht — en dat verschil is precies waar ademhalen voor dient.
Bewijs. Op dit niveau zonder bewijs aangenomen. ∎
Voorbeeld 26.6 (Waarom je van rennen buiten adem raakt)
Als je sprint, verbranden je benen snel energie — dus hebben ze snel zuurstof nodig. De ademhaling doet mee: van ongeveer rustige teugen per minuut naar of meer, en diepe, terwijl het hart (Hoofdstuk 27 vertelt zijn kant van het verhaal) raast om de leveringen te versnellen. Het hijgen na de wedloop is het lichaam dat zijn zuurstofrekening vereffent.
Voorbeeld 26.7 (De beslagen spiegel)
Adem op een koude spiegel: damp. Uitgeademde lucht komt veranderd terug — opgewarmd, bevochtigd, en, onzichtbaar, armer aan zuurstof en rijker aan koolstofdioxide. De spiegel laat het vocht zien; de gaswisseling die hij niet kan tonen is het belangrijke deel.
Methode 26.8 (Voor je adem zorgen)
- Lucht kamers dagelijks — veel ademhalers in een gesloten kamer betekent muffe lucht vol koolstofdioxide;
- adem in koude of stoffige lucht door je neus: die verwarmt, bevochtigt en filtert;
- ren, zwem, speel — geoefende longen en ademhalingsspieren worden sterker en dieper;
- houd rook bij je longen vandaan: die maakt de tere zakjes vuil, en ze maken zichzelf maar langzaam weer schoon.
26.4 Oefeningen
Oefening 26.1 ★
Noem de twee ademhalingsbewegingen en wat de borst bij elk doet.
Oefening 26.2 ★
Volg de weg van een ademteug van de neus tot de piepkleine luchtzakjes.
Oefening 26.3 ★
Ongeveer hoe vaak per minuut ademt een rustig kind in rust? Wat gebeurt er met dat getal tijdens een sprint, en waarom?
Oefening 26.4 ★
Welk gas haalt het lichaam uit de lucht, en welk gas geeft het terug? Waar precies vindt de wisseling plaats?
Oefening 26.5 ★
Hoe verschilt uitgeademde lucht van ingeademde lucht? Noem drie verschillen.
Oplossing
Oplossing van Oefening 26.5.
Uitgeademde lucht is warmer, vochtiger (de beslagen spiegel), armer aan zuurstof en rijker aan koolstofdioxide.
Oefening 26.6 ★
Waarom zijn de longen gebouwd als miljoenen piepkleine zakjes in plaats van als twee eenvoudige zakken? Welk ander orgaan van dit jaar gebruikt dezelfde truc?
Oplossing
Oplossing van Oefening 26.6.
Omdat de wisseling tussen lucht en bloed oppervlak vraagt: miljoenen zakjeswanden tellen op tot een halve tennisbaan aan ontmoetingsoppervlak, opgevouwen in de borst. De dunne darm haalt met haar plooien dezelfde truc uit om voedingsstoffen op te nemen.
Oefening 26.7 ★
Waarom kun je op een ijskoude of stoffige dag beter door je neus ademen?
Oefening 26.8 ★
Probeer het: tel rustig zittend een minuut lang je ademteugen. Doe daarna twintig jumping jacks en tel opnieuw. Geef beide getallen en verklaar het verschil.
Oplossing
Oplossing van Oefening 26.8.
Open antwoord. Meestal ongeveer in rust en – na de jumping jacks: de werkende spieren eisten meer zuurstof, dus versnelde en verdiepte de ademhaling om die te leveren.
Oefening 26.9 ★★
Maaltijden kunnen uren wachten; ademhalen kan geen minuut wachten. Wat zegt dat over hoeveel zuurstof het lichaam in voorraad houdt, vergeleken met zijn voedselvoorraden?
Oplossing
Oplossing van Oefening 26.9.
Dat het lichaam voedsel royaal opslaat (voor uren of dagen) maar bijna helemaal geen voorraad zuurstof aanhoudt — amper een minuut. Zuurstof moet daarom voortdurend geleverd worden, teug na teug, en daarom kan de ademhaling nooit lang pauzeren.
Oefening 26.10 ★★
Een klaslokaal voelt tegen het eind van de ochtend “benauwd”. Wat is er met de lucht veranderd, volgens Propositie 26.5, en wat schrijft Methode 26.8 voor?
Oplossing
Oplossing van Oefening 26.10.
Vijfentwintig ademhalers hebben de hele ochtend zuurstof uit de lucht van het lokaal gehaald en er koolstofdioxide voor teruggegeven: die lucht is armer aan het ene en rijker aan het andere geworden. Het voorschrift is regel 1: zet de ramen open en lucht het lokaal.
Oefening 26.11 ★★★
De forel heeft geen longen: er stroomt water over haar geveerde kieuwen, en daar gaat de zuurstof die in het water is opgelost haar bloed in. Welke taak delen kieuwen en longen? En waarom stikt een forel in de lucht, waar zuurstof volop aanwezig is? (Tip: buiten het water zakken de geveerde kieuwoppervlakken in elkaar en plakken ze aan elkaar.)
Oplossing
Oplossing van Oefening 26.11.
Allebei zijn ze de ontmoetingsplaats van bloed en zuurstof: enorme, dunne, met bloed doorregen oppervlakken waar zuurstof naar binnen oversteekt en koolstofdioxide naar buiten — kieuwen die zuurstof opgelost in water opnemen, longen die haar uit de lucht halen. In de lucht zakken de geveerde kieuwoppervlakken van de forel in elkaar en plakken ze aan elkaar: het grote oversteekoppervlak krimpt tot bijna niets, en zonder oversteekoppervlak geen zuurstof, hoe rijk de lucht eromheen ook is.