Wat is gasuitwisseling?

Gasuitwisseling is een proces dat optreedt als onderdeel van de ademhaling, waardoor een organisme afvalgassen kan wisselen voor gassen die het nodig heeft om te functioneren. In het geval van mensen en andere zoogdieren maakt dit de expressie van koolstofdioxide en de inname van zuurstof mogelijk. Gasuitwisseling vindt plaats langs het ademhalingsmembraan, zoals de voering van de longen bij dieren, en het bloedsomloop van het organisme zorgt ervoor dat de gassen door het lichaam kunnen bewegen. Bij eencellige dieren laat gasuitwisseling gassen vrij direct in en uit de cel bewegen. Dieren zoals amfibieën kunnen op hun huiden vertrouwen voor gasuitwisseling, terwijl gilled dieren zoals vissen het grote oppervlak van de kieuwen gebruiken om opgeloste zuurstof uit het water en in hun lichaam te trekken.

Elke keer dat een persoon ademhaalt, komt lucht rijk aan zuurstof en andere gassen de longen binnen. De lucht beweegt van een oppervlakte van hoge druk, de gevulde long, naar een gebied van lage druk, een van de alveoli, de kleine zakjes langs de longen. Van daaruit gaat de zuurstof door een dun membraan in de capillairen die de long leveren, waar deze bindt aan hemoglobine voor transport door het lichaam. Terwijl het bloed circuleert, vervalt het ook afval zoals koolstofdioxide, waardoor ze naar de longen worden geleverd voor gasuitwisseling zodat ze uit de alveoli kunnen worden gedwongen en uitademen wanneer de persoon uitademt.

Mensen die moeite hebben met ademen, kunnen beginnen met het ontwikkelen van hypoxie, een toestand waar niet genoeg zuurstof het lichaam bereikt. Dit kan optreden wanneer gasuitwisseling wordt geremd door vloeistof in de longen, wanneer een long niet goed kan opblazen, of wanneer de luchtwegen wordt geblokkeerd. Een patiënt die geen kooldioxide kan verdrijven en in ruil zuurstof kan krijgen, zal beginnen met het ontwikkelen van bluing van de extremiteiten en kanhijg naar lucht.

In een omgeving die rijk is aan een ander gas, zoals stikstof, kan dat gas zuurstof verplaatsen, waardoor het voor zuurstof onmogelijk is om de longen te bereiken. Een patiënt kan misschien normaal ademen, maar omdat gasuitwisseling met zuurstof niet plaatsvindt, wordt de persoon langzaam zuurstof uitgehongerd. Afhankelijk van het gas dat wordt ingeademd, kunnen patiënten symptomen ontwikkelen zoals duizeligheid, verwarring en slaperigheid voordat ze bezwijken voor coma en uiteindelijke dood vanwege gebrek aan zuurstof.