1. Wesen der Atmung
2 Prozesse:
äußere Atmung = Gasaustausch
Aufnahme des O2 in den Körper und Entfernung des entstandenen CO2 aus dem Körper
Innere Atmung = Zellatmung
Vollständiger Abbau energiereicher org. Stoffe zu Kohlendioxid und Wasser bei sauer Stoffverbrauch unter Freisetzung großer Energiemengen z.B. C6H12O6 + 6O2 · 6CO2 + 6H2O
2. äußere Atmung
2.1. Organe für den Gasaustausch bei verschiedenen Organismen
Tracheen
- Atmungsorgane vieler Gliedertiere
- Röhrenförmige oder sachförmige Einstülpungen der Außenhaut, die meist stark verzweigt und oft durch Chitin verstärkt sind
- Stehen durch Atemöffnungen mit der Außenluft in Verbindung
- Dienen dem Gasaustausch zwischen Organismus und Luft
Kiemen
- Atmungsorgan der Fische und vieler wirbelloser Wassertiere
- sind dünnhäutig und zur Vergrößerung der Oberfläche stark gegliedert
- befinden sich an der Körperoberfläche (Außenkiemen) oder in vom Wasser durchströmten Körperhohlräumen (Innenkiemen)
- dienen dem Gasaustausch zwischen Organismus im Wasser
Lungen
- Atmungsorgane der Wirbeltiere
- Stark durchblutet, dünnhäutige Atmungsorgane deren Oberfläche Ausstulpungen stark vergrößert sein kann
- Liegen im Körperinneren
- Dienen dem Gasaustausch zwischen Organismus und Außenluft
Außenhaut
- Ermöglicht den direkten Gasaustausch zw. Organismus und Außenluft
-teilweise Hautatmung z.B. Mensch, Katze, Frosch
Spaltöffnungen
- Dienen dem Gasaustausch bei den Pflanzen
- Bestehen aus 2 Schließzellen + Spalt
Atmung: Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Was sind die Hauptthemen des Textes "Atmung"?
Der Text behandelt die Atmung umfassend, beginnend mit dem Wesen der Atmung (äußere und innere Atmung), über die Organe des Gasaustausches bei verschiedenen Organismen (Tracheen, Kiemen, Lungen, Außenhaut, Spaltöffnungen), das Atmungssystem des Menschen (einschließlich der Funktionen der einzelnen Organe und des Luftwegs), die Mechanismen des Gasaustauschs und Transports (Konvektion und Diffusion), den Transport der Atemgase im Blut (Sauerstoff und Kohlendioxid), bis hin zum Austausch der Atemgase im Körpergewebe.
Welche Arten des Gasaustausches werden im Text beschrieben?
Der Text beschreibt den Gasaustausch bei verschiedenen Organismen mittels verschiedener Organe: Tracheen bei Gliedertieren, Kiemen bei Wassertieren, Lungen bei Wirbeltieren und die Hautatmung bei einigen Tieren. Auch der Gasaustausch bei Pflanzen über Spaltöffnungen wird erwähnt. Im Detail wird der Gasaustausch in der menschlichen Lunge erläutert, inklusive der wichtigen Faktoren für einen optimalen Austausch (große Oberfläche, dünne Wände der Lungenbläschen, feuchte Oberfläche).
Welche Organe sind am Gasaustausch beim Menschen beteiligt und welche Funktionen haben sie?
Beim Menschen sind folgende Organe am Gasaustausch beteiligt: Nasenraum, Rachenraum, Kehlkopf, Luftröhre, Bronchien und Lunge (mit den Lungenbläschen). Der Nasenraum, Rachenraum und Luftröhre reinigen, erwärmen und befeuchten die Atemluft. Der Kehlkopf verschließt die Luftröhre beim Schlucken und ermöglicht die Stimmbildung. Die Bronchien leiten die Atemluft in die Lunge, wo in den Lungenbläschen der eigentliche Gasaustausch stattfindet – die Aufnahme von Sauerstoff und die Abgabe von Kohlendioxid.
Wie funktioniert der Gasaustausch in der menschlichen Lunge?
Der Gasaustausch in der Lunge basiert auf dem Prinzip der Diffusion. Aufgrund des Konzentrationsgefälles diffundiert Sauerstoff von der Lunge (hohe Konzentration) ins Blut (niedrige Konzentration), während gleichzeitig Kohlendioxid vom Blut (hohe Konzentration) in die Lunge (niedrige Konzentration) diffundiert. Dies wird durch eine große Oberfläche der Lungenbläschen, deren dünne Wände und eine feuchte Oberfläche begünstigt.
Wie werden Atemgase im Blut transportiert?
Sauerstoff wird zum größten Teil chemisch an Hämoglobin gebunden im Blut transportiert, während nur ein geringer Teil physikalisch gelöst ist. Kohlendioxid wird zu 10% physikalisch gelöst, zu 30% chemisch gebunden und zu 60% als Kohlensäure (H2CO3) transportiert, die aus CO2 und Wasser entsteht. Die Bindungsfähigkeit von Hämoglobin an Sauerstoff ist von Temperatur, pH-Wert des Blutes und dem Sauerstoffpartialdruck abhängig.
Welche Faktoren beeinflussen die Bindungsfähigkeit von Hämoglobin an Sauerstoff?
Die Bindungsfähigkeit von Hämoglobin an Sauerstoff wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst: Höhere Temperaturen und ein niedrigerer pH-Wert des Blutes verringern die Bindungsfähigkeit. Ein höherer Sauerstoffpartialdruck erhöht die Bindungsfähigkeit.
Wie findet der Austausch der Atemgase im Körpergewebe statt?
Im Körpergewebe entsteht bei der Zellatmung Kohlendioxid. Aufgrund des höheren CO2-Partialdrucks im Gewebe diffundiert CO2 ins Blut. Ein Teil des CO2 reagiert zu Kohlensäure, was zu einer Erhöhung der H+-Konzentration (und damit zu einem sinkenden pH-Wert) führt. Dies schwächt die Bindung von Sauerstoff an Hämoglobin, wodurch Sauerstoff ins Gewebe diffundiert.
Atmung
1. Wesen der Atmung
2 Prozesse:
äußere Atmung = Gasaustausch
Aufnahme des O2 in den Körper und Entfernung des entstandenen CO2 aus dem Körper
Innere Atmung = Zellatmung
Vollständiger Abbau energiereicher org. Stoffe zu Kohlendioxid und Wasser bei sauer Stoffverbrauch unter Freisetzung großer Energiemengen z.B. C6H12O6 + 6O2 · 6CO2 + 6H2O
2. äußere Atmung
2.1. Organe für den Gasaustausch bei verschiedenen Organismen
Tracheen
- Atmungsorgane vieler Gliedertiere
- Röhrenförmige oder sachförmige Einstülpungen der Außenhaut, die meist stark verzweigt und oft durch Chitin verstärkt sind
- Stehen durch Atemöffnungen mit der Außenluft in Verbindung
- Dienen dem Gasaustausch zwischen Organismus und Luft
Kiemen
- Atmungsorgan der Fische und vieler wirbelloser Wassertiere
- sind dünnhäutig und zur Vergrößerung der Oberfläche stark gegliedert
- befinden sich an der Körperoberfläche (Außenkiemen) oder in vom Wasser durchströmten Körperhohlräumen (Innenkiemen)
- dienen dem Gasaustausch zwischen Organismus im Wasser
Lungen
- Atmungsorgane der Wirbeltiere
- Stark durchblutet, dünnhäutige Atmungsorgane deren Oberfläche Ausstulpungen stark vergrößert sein kann
- Liegen im Körperinneren
- Dienen dem Gasaustausch zwischen Organismus und Außenluft
Außenhaut
- Ermöglicht den direkten Gasaustausch zw. Organismus und Außenluft
-teilweise Hautatmung z.B. Mensch, Katze, Frosch
Spaltöffnungen
- Dienen dem Gasaustausch bei den Pflanzen
- Bestehen aus 2 Schließzellen + Spalt
2.2 Das Atmungssystem des Menschen
a) Funktionen der Teile des Atmungssystems und der Weg der Luft in den Atmungsorganen Weg Teile Funktionen
Nasenraum Zu- und Abführung der Atemluft Rachenraum reinigen, erwärmen, anfeuchten
Kehlkopf verschließen der Luftröhre beim schlucken Stimmbildung
Luftröhre reinigen, anfeuchten, erwärmen Bronchien leiten der Atemluft
Lunge Aufnahme von CO2
Lungenbläschen Abgabe von CO2
b) Mechanismen für den Gasaustausch und Transport
Gastransport von der Nase bis zur Lunge und Zurück
Durch Konvektion
Gerichtete Strömung
Bewegung der Atemluft mit den Atemgasen
Energiebereitstellung dafür durch Muskelbewegung von Zwerchfellmuskulatur und Zwischenrippenmuskulatur.
Gasaustausch in der Lunge
Günstige Vorrausätzungen für einen optimalen Gasaustausch
1)große Oberfläche der Atmungsorgane
2)dünne Wände der Lungenbläschen
3)feuchte Oberfläche (für Lsg. des O2)
Vorgang: Diffusion
- Beweg. des O2 von der Lunge ins blut aufgrund der niedrigen o2 Konzentraten im Blut
- Beweg. des CO2 vom Blut in die Lungenbläschen aufgrund der niedrigen CO2 Konzentration in der Lunge
Maß des Gasaustausches
Bestand Einatemluft Ausatemluft
O2 20,8% 16,4%
CO2 00,3% 4,4%
Transport der Atemgase im Blut
Transportmechanismus
Konvention
Bewegung des Blutes mit den Atemgasen
Energiebereitstellung durch Muskelbeweb. des Herzen
Transport des Atemgas im Blut
a) Sauerstoff
- Physikalisch gelöst: nur geringe Mengen an O2
Chemisch gebunden: der überwiegende Teil des O2 wird an den roten Blutfarbstoff Hämoglobin gebunden (und in dieser Form transportiert):
Hämoglobin + Sauerstoff
Hinreaktion überwiegt in den Lungenkapillaren. Rückreaktion in den Kapillaren des Körpergewebes
Die Bindefähigkeit des Hämoglobins für O2 ist von verschiedenen Faktoren abhängig:
- Temperatur: bei höhere Temp. nimmt die Bindefähigkeit bei O2 ab.
- Ph-wert des Blutes: mit fallenden Ph-wert nimmt die Bindefähigkeit für O2 ab.
- O2 Partialdruck(O2 Konzentration) des Blutes: Je höher der O2 Partialdruck desto größer ist die Bindefähigkeit des Hämoglobin für O2
b) Kohelnstoffdioxid
- Physikalisch gelöst(10%
- Chemisch gebunden(30%)
60% der CO2 Molekühle reagieren mit dem Wasser des Blutes zu Kohlensäure:
CO2+H2O·H++HCO3-
(CO2+2H2O·H3O++HCO3-)
Austausch der Atemgase in dem Körpergewebe
In den Körpergeweben entsteht bei der Veratmung organischer Stoffe viel CO2. CO2 diffundiert ins Blut sobald die Konzentration im Gewebe des CO2 höher ist als im Blut. Ein Teil des CO2 reagiert im Blut zu Kohlensäure, diese bildet durch Dissoziation H+. Mit Erhöherung der H+- Konzentration (sinken des Ph wertes)lockert sich die Bindung des O2 am Hämoglobin. O2 gelangt ins Blutserum und diffundiert ins Gewebe aufgrund des Konzentrationsgefälles.
- Arbeit zitieren
- Jochen Krebs (Autor:in), 2000, Arten und Prozesse der Atmung, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/97742
