Ademhalingssysteem

Inademen en uitademen zijn longventilatie – dat is ademen
Het ademhalingssysteem helpt bij het ademen, ook wel longventilatie genoemd. Bij longventilatie wordt lucht ingeademd via de neus- en mondholte (neus en mond). Het beweegt via de keelholte, het strottenhoofd en de luchtpijp naar de longen. Vervolgens wordt de lucht uitgeademd en stroomt via hetzelfde pad terug. Veranderingen in het volume en de luchtdruk in de longen veroorzaken longventilatie. Tijdens normale inademing trekken het middenrif en de externe intercostale spieren samen en komt de ribbenkast omhoog. Naarmate het volume van de longen toeneemt, daalt de luchtdruk en stroomt er lucht naar binnen. Tijdens een normale uitademing ontspannen de spieren. De longen worden kleiner, de luchtdruk stijgt en er wordt lucht verdreven.

Externe ademhaling wisselt gassen uit tussen de longen en de bloedbaan
In de longen wordt zuurstof uitgewisseld voor koolstofdioxide-afval via het proces dat externe ademhaling wordt genoemd. Dit ademhalingsproces vindt plaats via honderden miljoenen microscopisch kleine zakjes die longblaasjes worden genoemd. Zuurstof uit de ingeademde lucht diffundeert vanuit de longblaasjes naar de longcapillairen eromheen. Het bindt zich aan hemoglobinemoleculen in de rode bloedcellen en wordt door de bloedbaan gepompt. Ondertussen diffundeert koolstofdioxide uit zuurstofarm bloed vanuit de haarvaten naar de longblaasjes en wordt door uitademing uitgestoten.

Interne ademhaling wisselt gassen uit tussen de bloedbaan en lichaamsweefsels
De bloedbaan levert zuurstof aan de cellen en verwijdert afvalkooldioxide via interne ademhaling, een andere sleutelfunctie van het ademhalingssysteem. Bij dit ademhalingsproces transporteren rode bloedcellen de zuurstof die uit de longen wordt opgenomen door het lichaam, door het vaatstelsel. Wanneer zuurstofrijk bloed de nauwe haarvaten bereikt, geven de rode bloedcellen de zuurstof af. Het diffundeert door de capillaire wanden naar lichaamsweefsels. Ondertussen diffundeert koolstofdioxide uit de weefsels naar de rode bloedcellen en het plasma. Het zuurstofarme bloed transporteert de kooldioxide terug naar de longen waar deze wordt vrijgegeven.

Lucht die de stembanden laat trillen, creëert geluid
Fonatie is het creëren van geluid door structuren in de bovenste luchtwegen van het ademhalingssysteem. Tijdens het uitademen stroomt lucht van de longen door het strottenhoofd, of 'stembox'. Wanneer we spreken, bewegen de spieren in het strottenhoofd de arytenoïde kraakbeenderen. Het arytenoïde kraakbeen duwt de stembanden of stemplooien naar elkaar toe. Wanneer de koorden tegen elkaar worden gedrukt, zorgt de lucht die ertussen stroomt ervoor dat ze trillen, waardoor geluid ontstaat. Een grotere spanning in de stembanden zorgt voor snellere trillingen en hogere tonen. Een lagere spanning veroorzaakt langzamere trillingen en een lagere toonhoogte.

Reukzin, of ruiken, is een chemische sensatie
Het reukproces begint met reukvezels die de neusholten in de neus bekleden. Wanneer lucht de holtes binnendringt, binden sommige chemicaliën in de lucht zich aan receptoren van het zenuwstelsel op de cilia en activeren deze. Deze stimulus stuurt een signaal naar de hersenen: neuronen nemen het signaal van de neusholtes door openingen in het zeefbeen en vervolgens naar de reukbollen. Het signaal reist vervolgens van de reukbollen, langs hersenzenuw 1, naar het reukgebied van de hersenschors.

Pulmonale ventilatie
Pulmonale ventilatie is het proces waarbij lucht in en uit de longen wordt verplaatst om de gasuitwisseling te vergemakkelijken. Het ademhalingssysteem maakt gebruik van zowel een onderdruksysteem als de samentrekking van spieren om longventilatie te bereiken. Het onderdruksysteem van het ademhalingssysteem omvat het tot stand brengen van een negatieve drukgradiënt tussen de longblaasjes en de externe atmosfeer. Het pleurale membraan sluit de longen af ​​en houdt de longen op een druk die iets lager is dan die van de atmosfeer wanneer de longen in rust zijn. Dit resulteert erin dat lucht de drukgradiënt volgt en passief de longen in rust vult. Terwijl de longen zich vullen met lucht, stijgt de druk in de longen totdat deze overeenkomt met de atmosferische druk. Op dit punt kan meer lucht worden ingeademd door de samentrekking van het middenrif en de externe tussenribspieren, waardoor het volume van de thorax toeneemt en de druk van de longen weer onder die van de atmosfeer daalt.

Externe ademhaling
Externe ademhaling is de uitwisseling van gassen tussen de lucht die de longblaasjes vult en het bloed in de haarvaten rond de wanden van de longblaasjes. Lucht die vanuit de atmosfeer de longen binnenkomt, heeft een hogere partiële zuurstofdruk en een lagere partiële druk van kooldioxide dan het bloed in de haarvaten. Het verschil in partiële druk zorgt ervoor dat de gassen passief diffunderen langs hun drukgradiënten van hoge naar lage druk door de eenvoudige plaveiselepitheelbekleding van de longblaasjes. Het netto resultaat van externe ademhaling is de beweging van zuurstof uit de lucht naar het bloed en de beweging van kooldioxide uit het bloed naar de lucht. De zuurstof kan vervolgens naar de weefsels van het lichaam worden getransporteerd, terwijl koolstofdioxide tijdens het uitademen in de atmosfeer vrijkomt.

Interne ademhaling
Interne ademhaling is de uitwisseling van gassen tussen het bloed in de haarvaten en de weefsels van het lichaam. Capillair bloed heeft een hogere partiële zuurstofdruk en een lagere partiële druk van kooldioxide dan de weefsels waar het doorheen gaat. Het verschil in partiële druk leidt tot de diffusie van gassen langs hun drukgradiënten van hoge naar lage druk door de endotheelbekleding van de capillairen. Het netto resultaat van interne ademhaling is de diffusie van zuurstof in de weefsels en de diffusie van koolstofdioxide in het bloed.

Transport van gassen
De 2 belangrijkste ademhalingsgassen, zuurstof en koolstofdioxide, worden via het bloed door het lichaam getransporteerd. Bloedplasma heeft het vermogen om wat opgeloste zuurstof en kooldioxide te transporteren, maar de meeste gassen die in het bloed worden getransporteerd, zijn gebonden aan transportmoleculen. Hemoglobine is een belangrijk transportmolecuul dat wordt aangetroffen in rode bloedcellen en dat bijna 99% van de zuurstof in het bloed transporteert. Hemoglobine kan ook een kleine hoeveelheid koolstofdioxide vanuit de weefsels terug naar de longen transporteren. Het overgrote deel van de kooldioxide wordt echter in de vorm van bicarbonaationen in het plasma vervoerd. Wanneer de partiële druk van kooldioxide in de weefsels hoog is, katalyseert het enzym koolzuuranhydrase een reactie tussen kooldioxide en water om koolzuur te vormen. Koolzuur dissocieert vervolgens in waterstofionen en bicarbonaationen. Wanneer de partiële druk van kooldioxide in de longen laag is, keren de reacties om en komt kooldioxide vrij in de longen om te worden uitgeademd.

Homeostatische controle van de ademhaling
Onder normale rustomstandigheden handhaaft het lichaam een ​​rustige ademhalingssnelheid en -diepte, genaamd eupnea. Eupnea wordt gehandhaafd totdat de vraag van het lichaam naar zuurstof en de productie van kooldioxide stijgt als gevolg van grotere inspanning. Autonome chemoreceptoren in het lichaam monitoren de partiële druk van zuurstof en koolstofdioxide in het bloed en sturen signalen naar het ademhalingscentrum van de hersenstam. Het ademhalingscentrum past vervolgens de snelheid en diepte van de ademhaling aan om het bloed terug te brengen naar het normale niveau van de partiële gasdruk.

De wetenschappelijke softwareproducten van Meiwo omvatten klassikaal onderwijs, experimenteel onderwijs en het weergavesysteem voor life science-musea. Concreet zijn er meerdere sets medische software, zoals een uitgebreid leerplatform voor de menselijke anatomie, een digitaal menselijk anatomiesysteem, een 3D-specimendatabasequerysysteem, een interactief weergavesysteem voor het menselijk lichaam negen, de menselijke anatomie van VR en de assemblage van menselijke organen, enz.
Meiwo neemt het bouwconcept over van "intelligent life science museum", dat het intelligente beheer van de tentoonstellingshal, de professionele tentoonstelling van specimens en de wetenschappelijke weergave van medische kennis integreert. De tentoonstellingshal zal een hightech, intelligente en ervaringsgerichte interactieve ruimte bieden leerplatform met de combinatie van menselijk experimenteel onderwijs, populair-wetenschappelijk onderwijs, klinische toepassing, humanistische zorg, cultureel erfgoed, geneeskunde en kunst, enz.