Andningssystemet Flashcards
Varför behöver kroppens celler syre (= syrgas)?
Syre fungerar som den slutgiltiga elektronacceptorn i elektrontransportkedjan. Utan
närvaron av syre i cellen kommerelektrontransportkedjan och därmed flertalet av de delar som ingår i förbränningen av näringsämnen i cellen avstanna. På grund av detta kommer betydligt mindre mängder ATP produceras i cellen och därmed kommer cellen inte kunna fortleva, då stora mängder ATP krävs för grundläggande processer så som aktiv transport över
membran och nytillverkning av proteiner.
När syre tar upp elektroner från elektrontransportkedjan vad kommer bildas då?
Vatten (Vätejoner krävs även för denna process då vatten innehåller både syre och väte,
H20)
Under förbränningen av till exempel glukos eller fettsyror bildas en restprodukt
(avfallsämne). Vilken är denna restprodukt?
Koldioxid
Varför kan kroppens celler inte utbyta syre och koldioxid med omgivningen (atmosfären) genom enbart diffusion? Med andra ord, varför behövs närvaron av cirkulationssystemet för att transportera dessa gaser?
Diffusionsavståndet mellan kroppens celler och huden är för lång för att syre respektive
koldioxid skulle kunna färdas över dessa avstånd inom rimlig tid. I cirkulationssystemet
färdas syre och koldioxid mycket snabbare, då de här åker ”snålskjuts” med vätskerörelsen
som blodet konstant befinner sig i.
Lungblåsorna innehåller en vätskefilm som är avgörande för ett effektivt upptag av
syre från luften i lungblåsan till lungkapillärerna. Varför är denna vätskefilm viktig?
Vätskefilmen ger möjlighet till syrgasmolekylerna att sänka sin hastighet tillräckligt mycket för att de ska kunna diffundera över till lungkapillären i tillräcklig utsträckning.
Vilket är ett annat namn på lungblåsorna?
Alveolerna
Vad är det som driver flödet av syrgasmolekyler från lungblåsan till lungkapillären?
Diffusion, då koncentrationen av syrgasmolekyler är högre i lungblåsan än i lungkapillären.
Vad kallas den del av cirkulationssystemet där blod pumpas från vänster hjärthalva ut till kroppens delar och där blodet sedan återvänder till höger hjärthalva?
Systemkretsloppet eller det stora kretsloppet.
Varför kan både syrgasmolekylen och koldioxidmolekylen fritt diffundera över ett
fosfolipid-membran?
De är både hydrofoba till sin karaktär och fosfolipidmembranen har en ”hydrofobkärna”, vilken enbart fritt kan passeras av ämnen som är hydrofoba (opolära).
Vad är det som driver flödet av syrgasmolekyler från kapillärerna i kroppens olika
vävnader till de celler som ligger i närheten av aktuell kapillär?
Diffusion, då koncentrationen av syrgasmolekyler är högre i vävnadskapillären än i
omkringliggande celler.
Den koldioxid som bildas vid oxidationen av näringsämnen som sker i kroppens celler,
kommer transporteras från cellerna till närliggande vävnadskapillärer? Hur sker denna transport?
Genom diffusion, då koldioxid koncentrationen är högre i cellen än i vävnadskapillären
Vad passerar koldioxiden på sin väg från cellen till vävnadskapillären?
Det extracellulära rummet och där mer bestämt genom vävnadsvätskan.
Det fysiska flödet av koldioxid från kroppens olika delar till lungorna möjliggörs på
vilket sätt?
Genom att den koldioxid som löser sig i blodet följer blodets vätskeflöde genom kärlen
från vävnaderna och sedan till lungorna.
Syrefattigt blod från hjärtat pumpas till lungorna i det så kallade lungkretsloppet (även
kallat det lilla kretsloppet), för att där ta upp syre från alveolerna. Från vilken hjärtkammare pumpas det syrefattiga blodet, via lungartärerna, till lungorna?
Den högra hjärtkammaren
Vad är det som driver flödet av koldioxid från lungkapillärerna till lungblåsorna?
Diffusion, då koncentrationen koldioxid är högre i lungkapillären än i lungblåsan.
I vilken riktning skulle koldioxid färdas om dess koncentration var högre i lungblåsan
än i lungkapillären?
Då skulle den diffundera från lungblåsan till lungkapillären
Andningen innefattar flera olika steg, bland annat processen då luft transporteras till och från lungorna. Vad kallas just denna process?
Ventilation
Luftvägarna utgör de rör genom vilka luft transporteras till och från lungblåsorna.
Förutom att utgöra denna fysiska transportväg, är luftvägarna även viktiga för att modifiera den luft som flödar ned till lungblåsorna vid inandningen. På vilket sätt modifieras luften när den passerar genom luftvägarna?
1) Den renas, 2) den värms upp och 3) den fuktas (vilket betyder att dess innehåll av
vatten ökar).
Vilken del av luftvägarna utgörs av näshålan och svalget?
De övre luftvägarna (notera att munhålan även kan inkluderas till de övre luftvägarna)
Vilka delar utgör de nedre luftvägarna?
- Struphuvdet (Larynx),
- Luftstrupen (Trachea),
- Bronker (till vilka huvudbronkerna också räknas) och bronkioler
Om man under längre perioder andas genom munnen kan luftvägsirritationer och
infektioner i de nedre luftvägarna uppstå. Ge en förklaring till detta fenomen.
Vid passage av luft genom munhålan kommer inte en lika effektiv rening, fuktning och
uppvärmning ske av luften, jämfört med om luften hade passerat näshålan. Detta leder till att luften som når de nedre luftvägarna kommer vara kallare, torrare och innehålla fler partiklar än vad annars vore fallet. Alla dessa tre parametrar verkar till att irritera de känsliga nedre
luftvägarna
Vilken roll har cilierna (flimmerhåren) på cellerna i det respiratoriska epitelet?
Transportera det slem, som bland annat bägarcellerna utsöndrar, i riktning mot
matstrupen
Vad är det som får flimmerhåren på cellerna i det respiratoriska epitelet att röra på sig?
Böjningen av mikrotubuli inuti flimmerhåret.
Vilken funktion har struplocket (epiglottis)?
Det stängs då man sväljer och därmed skyddar de nedre luftvägarna från att mat ska
hamna där och blockera luftflödet
Stämbanden kan genom att sättas i rörelse producera ljud av olika frekvenser. I vilken
specifik del av luftvägarna hittar man stämbanden?
Struphuvudet (larynx)
Vad säkerställer att luftstrupen inte varken kollapsar eller översträcks, beroende på
aktuellt lufttryck i denna del av luftvägarna?
De (16-20) broskbågar som omger luftstrupen. (Notera att dessa bågar inte sträcker sig
runt hela luftstrupen)
Luftstrupen (trachea) delar upp sig i två rör, vilka för luft till och från vardera lunga?
Vad kallas dessa två rör med ett samlingsnamn?
Huvudbronker
Respektive huvudbronk delar upp sig i allt mindre bronker för att avslutningsvis
övergå till bronkioler. Vad är det som särskiljer en bronk från en bronkiol?
Bronker har brosk runt delar av sig, medans bronkioler helt avsaknar brosk i sin vägg
Den inre diametern på bronker och bronkioler kan förändras genom kontraktion
respektive avslappning av den glattmuskulatur som omsluter dessa delar av luftvägarna.
Regleringen av dessa muskler sker genom det autonoma nervsystemet. Vilken del av det
autonoma nervsystemet står i detta specifika fall för signaler som gör att luftrörens inre
diameter minskar?
Det parasympatiska nervsystemet
Vad kallar man de två typer av epitelceller som omsluter lungblåsan/alveolen och vad
är deras respektive funktion?
Typ I-cell, vilken är tillräckligt tunn för att ett effektivt gasutbyte mellan lungblåsan och de omgivande lungkapillärerna ska kunna ske. Typ II-cell, vilken utsöndrar ett ämne kallat surfaktant, vilket sänker lungblåsans ytspänning tillräckligt för att den inte ska kollapsa
Inuti lungblåsan kan det finnas celler som ”städar” upp eventuella partiklar som lyckats
ta sig ned till lungblåsan genom luftvägarna. Vad kallas dessa celler?
Alveolmakrofager
Vätskehinnan i alveolen består av en vattenlösning. Vad kallas de bindningar som kan
bildas mellan vattenmolekyler och vilka tillsammans ger upphov till vattnets så kallade
ytspänning?
Vätebindningar
Vätebindningarna som kan bildas mellan närliggande vattenmolekyler beror på
elektrostatiska bindningar mellan svaga positiva och negativa laddningar på angränsande vattenmolekyler. Vad är det som skapar en elektrisk laddningsskillnad inom respektive vattenmolekyl?
De polära kovalenta bindningarna mellan syreatomen och respektive väteatom inom vattenmolekylen.
Surfaktanten som produceras av typ II-cellerna i alveolen är en blandnind av proteiner
och fetter, som kommer bilda en så kallad amfifatisk-förening. Vad innebär det?
Att den har en klart definierad polär- respektive opolär del
Vilken del hos surfaktanten kommer orienteras mot vattenmolekylerna i alveolens
vätskehinna?
Den polära delen
Vad är funktionen hos det surfaktant som typ II-cellerna producera?
Att ”maskera” vattenmolekyler på vardera sida av alveolen från varandra. På så sätt kan
dessa vattenmolekyler inte bilda vätebindningar med varandra och därmed kommer alveolen inte kollapsa
I vilken del av luftvägarna kan gasutbyte med cirkulationssystemet ske?
I de delar av bronkiolerna som angränsar till alveolerna, de så kallade respiratoriska
bronkiolerna
Vad möjliggör gasutbyte från de respiratoriska bronkiolerna och inte över de övriga
bronkiolerna
Väggen hos den respiratoriska bronkiolen är mycket tunnare och därmed kan diffusion
ske mycket mer effektivt över denna än över den tjockare väggen hos övriga bronkioler
Den del av ett andetag som inte når alveolerna eller de respiratoriska bronkiolerna,
kommer inte delta i gasutbytet med lungkapillärerna. Vad kallas det utrymme i luftvägarna där inget gasutbyte sker?
Det döda rummet
Vad är det döda rummet?
Den del av luftvägarna där inget gasutbyte med cirkulationssystemet kan ske
Vilken luft är rikast på syrgas, den som andas in eller den som andas ut?
Den som andas in
Vad är en gas?
En gas är ett tillstånd där delarna av det ingående ämnet rör sig fritt och därmed
oberoende gentemot varandra.
Vad är en gasblandning?
En kombination av två eller flera gaser i ett gemensamt utrymme.
Trycket hos en gas är vid en given temperatur och volym en funktion av vilken
parameter?
Koncentrationen av ingående gasmolekyler
Hur kommer trycket förändras om man ökar mängden gasmolekyler i ett slutet
utrymme vid en given temperatur?
Gastrycket kommer öka
Vad är det som i realiteten utgör det faktiska trycket hos en gas?
Gasmolekylernas kollisioner med väggen hos omgivande struktur
Trycket hos en gas brukar benämnas med ett P. Vad står P:et för?
En förkortning av engelskans ord för tryck, pressure
Hur förkortas trycket hos luften i atmosfären, respektive i lungblåsorna?
Patm respektive Palv (alv är en förkortning av alveol, det andra namnet man kan använda
för lungblåsorna)
Vad är det som orsakar flöde av luft från omgivningen (atmosfären) ned till
lungblåsorna vid en inandning
Tryckskillnaden mellan luften i dessa utrymmen vid aktuell tidpunkt. Lufttrycket i
lungblåsorna kommer vara lägre och därmed flödar luft från omgivningen ned till
lungblåsorna för att utjämna tryckskillnaden
Vad är det som orsakar flödet av luft från lungblåsorna ut till omgivningen (atmosfären) vid en utandning?
Tryckskillnaden mellan luften i dessa utrymmen vid aktuell tidpunkt. Lufttrycket i
lungblåsorna kommer vara högre och därmed flödar luft från lungblåsorna ut till den
omgivande atmosfären för att utjämna tryckskillnaden
Hur kommer trycket hos luften i lungblåsorna förhålla sig till atmosfärstrycket vid
inledningen av inandningen?
Lufttrycket i lungblåsan kommer vara lägre än lufttrycket i atmosfären
Hur kommer trycket hos luften i lungblåsorna förhålla sig till atmosfärstrycket, vid en
situation där inget luftflöde till eller ifrån lungorna kan uppmätas?
Ingen tryckskillnad kommer föreligga mellan lungblåsorna och atmosfären
Vad möjliggör volymförändringar hos lungorna och därmed alveolerna?
En volymökning hos bröstkorgen kommer även medföra en volymökning hos lungorna, då dessa strukturer är sammanlänkade med lungsäcken
Vad är lungsäcken?
Den tvåbladiga struktur som håller samman bröstkorgen med respektive lunga.
Lungsäckens båda blad utgörs av epitelceller, vilka är infästa med hjälp av bindväv till lungan
respektive bröstkorgen. Mellan dessa epitelceller finns en liten volym pleuravätska, vilken
håller samman lungsäckens båda blad och samtidigt möjliggör nästan friktionsfria rörelser mellan dessa blad
Vad utgör bröstkorgens ”golv”, det vill säga den del som avgränsar brösthålan från
bukhålan?
Mellangärdesmuskeln, även kallad diafragman (Musculus (M.) diaphragma, på latin)
Vilka ryggkotor är respektive revbenspar infästa till?
Bröstkotorna, även kallade thorakalkotorna (Vertebrae thoracicae, på latin)
Tio av revbensparen är även, via broskfogar, infästa i ett ben på bröstkorgens framsida.
Vad heter detta ben?
Bröstbenet (Sternum, på latin)
Mellan revbenen finns det två lager av muskler. Vad heter dessa muskler
Det yttre lagret utgörs av de yttre revbensmusklerna, även kallade yttre
interkostalmusklerna (Musculi (mm.) intercostales externi, på latin). Det inre lagret utgörs av
de inre revbensmusklerna, även kallade inre interkostalmusklerna (Musculi (mm.) intercostales interni, på latin)
Vad kallas området i brösthålan som ligger mellan lungorna och där bland annat hjärtat är placerat?
Mediastinum
Kontraktionen av mellangärdesmuskeln (diafragman) leder till att denna kupolformade
muskel kommer planas ut. Hur kommer detta påverka lungornas volym?
Då mellangärdesmuskeln (diafragman) utgör bröstkorgens ”golv”, kommer detta leda till att bröstkorgens volym ökar. Då lungorna är infästa till bröstkorgens insida, via lungsäcken, kommer även lungornas volym öka vid kontraktionen av mellangärdesmuskeln
(diafragman).
Hur påverkar kontraktionen av de yttre interkostalmusklerna volymen på bröstkorgen?
Bröstkorgens volym kommer öka vid kontraktion av de yttre interkostalmusklerna
Kontraktionen av diafragman och de yttre interkostalmusklerna kommer gemensamt leda till en ökning av bröstkorgens volym och därmed även en ökning av lungornas volym.
Hur kommer ökningen av lungornas volym påverka volymen hos alveolerna? Hur påverkar detta trycket hos den luft som finns i alveolerna?
Då alveolerna utgör den största delen av lungornas volym, kommer även deras volym
öka då lungvolymen ökar. Trycket hos luften som då finns i alveolerna kommer minska enligt Boyles gaslag, då produkten av gastrycket och behållarens volym ska vara konstant
Det minskade lufttrycket i alveolerna, som kontraktionen av andningsmuskulaturen
orsakat, kommer i sin tur leda till att luft från omgivningen (atmosfären) kommer flöda ned till lungblåsorna. Ge en förklaring till detta fenomen.
Då atmosfären och lungblåsorna står i kontakt med varandra, via luftvägarna, kommer lufttrycket (=koncentrationen av luftens gasmolekyler) i dessa två områden försöka nå jämnvikt.
Vid ett lägre lufttryck (= lägre koncentration gasmolekyler) i alveolerna jämnfört med
atmosfären, kommer luft från atmosfären flöda ned till alveolerna tills det att tryckskillnaden
(= koncentrationsskillnaden av gasmolekyler) utjämnats. Observera att volymökningen hos lungblåsorna alltså sker före det att ny luft från atmosfären flödar ned till lungblåsorna!
Volymökningen hos lungorna sker utan att lungvävnaden dras sönder. Vad beror detta
på?
Det extracellulära matrixet i lungvävnaden innehåller stora mängder elastiska elastinmolekyler. Dessa fungerar som gummiband och tillåter därmed att vävnaden dras ut vid kontraktionen av inandningsmuskulaturen. Då inandningsmuskulaturen sedan slappnar av, kommer elastin-molekylerna återgå till sin ursprungliga form och därmed medverka till att
lungvävnaden/lungorna återtar sin ursprungliga form (=volym)
Vad måste ske med trycket hos luften i alveolerna för att luft ska flöda från alveolen
till atmosfären? Motivera ditt svar.
Lufttrycket i alveolen måste öka så pass mycket att det överstiger lufttrycket i
omgivningen. Då kommer luft flöda från området med högre tryck (= högre koncentration
gasmolekyler), det vill säga alveolerna, till området med lägre tryck (= lägre koncentration gasmolekyler), det vill säga atmosfären. Detta flöde kommer fortgå tills det att
tryckskillnaden (= koncentrationsskillnaden av gasmolekyler) är utjämnad
Hur möjliggörs, vid vila, den tryckökning i alveolerna som krävs för att en utandning
ska komma till stånd?
Då inandningsmuskulaturen slappnar av, kommer lungorna återgå till sin ursprungliga
storlek. Den volymminskning som då sker hos alveolerna, kommer leda till en ökning av
trycket hos den luft som då finns i alveolerna
Vad heter den nerv som innerverar diafragma på latin?
Nervus phrenicus
Mellangärdesmuskeln (diafragma) bär huvudansvaret för inandningen och är belägen
ungefär i området mellan ryggmärgssegment T5 och T8. Trots det är den innerverad från ryggmärgssegment C4, vilket gör att man fortfarande kan andas vid ryggmärgsskador
nedanför halsnivå. Att diafragma är innerverad från ryggmärgssegment C4 är något oväntat, då andra muskler i samma område som diafragma innerveras från ryggmärgssegmenten i den
omedelbara närheten (T5-T8). Ge en förklaring till detta fenomen.
Diafragma anläggs under fosterutvecklingen i halsregionen, i direkt anslutning till
ryggmärgssegment C4. Under fosterutvecklingen förflyttas diafragma till positionen i höjd
med T5-T8, men drar med sig nerverna som bildades på den ursprungliga positionen vid C4.
Vid fysisk ansträngning kommer lungornas passiva återgång till deras ursprungliga
storlek, som sker när inandningsmuskulaturen slappnar av, inte ske med tillräcklig hastighet.
Vilken muskulatur kan då användas för att hjälpa till med att snabbare återställa bröstkorgen och därmed lungornas volym?
De inre interkostalmusklerna och muskulaturen i bukväggen
I vilket område av det centrala nervsystemet sitter den del, kallat andningscentrum,
som kontrollerar frekvensen och djupet på andningen?
Den förlängda märgen (medulla oblongata, på latin)
Luft är en gasblandning. Vilka två gasmolekyler utgör den huvudsakliga delen av luft?
Kvävgas (N2) och syrgas (O2)
Ungefär hur många procent syrgas består luften i atmosfären av?
21 % (~20 % är ett helt okej svar det med)
Luft är en gasblandning, där de olika ingående gaserna tillsammans bidrar till luftens
tryck. Vad kallar man det tryck som varje enskild gas i en gasblandning bidrar med?
Partialtrycket av denna gas
När en gas står i fysisk kontakt med en vätska, kan enskilda gasmolekyler lösa sig i
vätskan. Olika gasers löslighet i vätska varierar, men man brukar trots det benämna mängden löst gas i en vätska på vilket sätt?
Storleken på gasens partialtryck i den gasfas som aktuell vätska står i kontakt med
Syrgasmolekylen är hydrofob till sin karaktär, då den innehåller två syreatomer
sammanbundna med en opolär kovalent bindning. Därmed har syrgas låg löslighet i blodet, då detta är en vattenlösning. Trots detta kan blodet transportera stora mängder syrgas. Ge en
förklaring till detta fenomen
Den största mängden syrgas (~98,5 %) i blodet, kommer transporteras bundet till
hemoglobin i de röda blodkropparna (erytrocyterna)
Vad är hemoglobin?
En sammanslutning av fyra (globin)proteiner och fyra så kallade hemgrupper
Var på hemoglobin binder syrgasmolekylen?
Till det järn som sitter i mitten av hemgruppen
Hur många syrgasmolekyler kan hemoglobin binda?
Fyra stycken, en till varje hemgrupp
Vilken annan molekyl kan även den binda till hemgruppens järnatom och vilka
konsekvenser får denna alternativa inbindning?
Kolmonoxid (CO) kan binda till hemgruppen och därmed blockera inbindningen av
syrgasmolekylen till den samma. Därmed får blodet en försämrad förmåga att transportera syre. Observera att kolmonoxid binder hemgruppen mycket starkare än syrgas och därmed kan inandningen av kolmonoxid (till exempel från brandrök) få ödesdigra konsekvenser
Hur påverkar ett lägre pH-värde, som man till exempel ser i en vävnad med anaeroeb
metabolism, hemoglobins förmåga att binda syre?
Hemoglobins förmåga att binda syre minskar vid ett lägre pH-värde
Hur påverkar en förhöjd temperatur, som man till exempel ser i en arbetande muskel, hemoglobins förmåga att binda syre?
Hemoglobins förmåga att binda syre minskar vid en ökad temperatur
De kovalenta bindningarna som håller samman kolatomen i koldioxid-molekylen med
respektive syreatom är polära. Trots detta får koldioxid-molekylen en hydrofob karaktär. Ge en förklaring till detta fenomen
Då koldioxid-molekylen är rak, kommer de negativa laddningarna vid vardera syreatom ta ut varandra på molekylens mitt. Då mittpunkten av koldiod-molekylen överenstämmer med positionen för den positivt laddade kolatomen, kommer de elektriskt positiva och negativa laddningarna ta ut varandra och molekylen blir i realiteten elektriskt opolär.
På grund av den hydrofoba karaktären hos koldioxidmolekylen, kommer endast runt 10 % av den totala mängden koldioxid färdas fritt löst i blodplasman. Hur transporteras de
resterande 90 % av den totala mängden av koldioxid i blodet?
A) ~20 % binder till hemoglobin i de röda blodkropparna (erytrocyterna), B) ~70 %
omvandlas till vätekarbonatjoner (HCO3-), vilka löser sig i blodplasman
Hur omvandlas en koldioxid-molekyl till en vätekarbonatjon
Genom en två-stegsreaktion där:
1) koldioxid tillsammans med vatten bildar kolsyra: CO2 + H20 –> H2CO3 och
2) kolsyran sönderfaller till vätekarbonatjon och vätejon: H2CO3 –> HCO3- + H+
Reaktionen CO2 + H20 -> H2CO3 sker långsamt i blodplasman, men hastigt i de röda blodkropparna. Förklara hur denna skillnad uppkommer.
De röda blodkropparna producerar ett enzym; karbanhydras. Likt andra enzymer sänker
karbanhydras aktiveringsenergin för en specifik kemisk reaktion, i detta fall CO2 + H20 –> H2CO3, vilket därmed leder till att sannolikheten att reaktionen ska inträffa ökar
Vad sker med vätekarbonatjonerna när blodet når lungkapillärerna?
De omvandlas tillbaka till koldioxid enligt följande formel: HCO3- + H+ –> H2CO3 –>
CO2 + H20. Koldioxiden kan sedan diffundera över till alveolerna för att därifrån ventileras ut ur kroppen.
Den kemiska reaktionen CO2 + H20 ⇌ H2CO3 ⇌ HCO3- + H+
går i vävnadskapillären
till höger så att vätekarbonatjoner bildas, medans den i lungkapillären går till vänster så att
koldioxid återbildas. Vad är det som gör att det sker i de beskrivna riktningarna i de olika kapillärerna?
Koncentrationen av koldioxid kommer vara avgörande. Har man hög koncentration
koldioxid, som i vävnadskapillären, kommer reaktionen gå åt höger. I lungkapillären kommer
man ha en lägre koncentration koldioxid, då koldioxid lämnar dessa kapillärer för alveolerna.
Detta leder till att reaktionen går åt vänster. Allt enligt massverkans lag!
Vad kallas de receptorer med ett samlingsnamn, som kan känna av förändringar i bland
annat koncentrationen av koldioxid och syre?
Kemoreceptorer
Var sitter de så kallade perifera kemoreceptorerna, som kan känna av förändringar i
halten syre, koldioxid och vätejoner hos blodet?
I kärlväggen hos vissa artärer i närheten av utloppet av blod från vänster kammare.
Närmare bestämt i aortabågen och halsartärens delningsställe
Var sitter de så kallade centrala kemoreceptorerna och vad känner de av?
De sitter i den förlängda märgen i hjärnan. De känner av koncentrationen av vätejoner
och därmed indirekt koncentrationen av koldioxid, då dessa två ämnen står i jämvikt enligt följande formel: CO2 + H20 ⇌ H2CO3 ⇌ HCO3-+ H+
Om kemoreceptorerna uppmäter förhöjda värden av koldioxid eller vätejoner kommer detta aktivera andningscentrum, så att andningen ökar i frekvens och/eller djup. Hur leder
detta till att koncentrationen av koldioxid och vätejoner sänks i blodet?
Genom en ökad ventilation kommer mera luft lämna alveolerna och därmed sjunker
koldioxid koncentrationen i alveolerna. En sänkt koldioxid-koncentration i alveolerna gör att koncentrationsskillnaden mot lungkapillärerna ökar och därmed ökar diffusionen av koldioxid från lungkapillären till alveolerna. Detta kommer leda till att blodets koncentration av
koldioxid minsk ar och det leder till att reaktionen CO2 + H20 ⇌ H2CO3 ⇌ HCO3- + H+
går till vänster och mängden vätejonerminskar därmed.
Om kemoreceptorerna uppmäter minskade mängder syrgas i blodet kommer detta
aktivera andningscentrum, så att andningen ökar i frekvens och/eller djup. Hur leder detta till att koncentrationen av syrgas kommer stiga i blodet?
Genom ökad ventilation kommer mer ny luft flöda ned till alveolerna. Därmed ökar
partialtrycket (= koncentrationen) av syrgas i alveolerna. Detta i sin tur leder till en större
syrgaskoncentrationsskillnad mellan alveolen och lungkapillären. En större
koncentrationsskillnad leder till ökad diffusion och därmed en ökad syresättning av blodet.
Förändringen av vilken parameter är det vanligtvis som först påverkar
kemoreceptorerna och därmed andningscentrum. Ge även en förklaring till detta förhållande.
Förändringar av koldioxidhalten (och indirekt vätejonkoncentrationen). Detta då koncentrationen av syrgas kan minska en hel del innan mättnadsgraden hos hemoglobin förändras. Därmed skulle det enbart vara ett slöseri med energi att öka andningen om endast syrenivåerna gick ned en aning, då syretransporten i blodet ändå skulle vara kvar på samma nivå.
(Det senare är en konsekvens av att inbindningen av syrgas till hemoglobin inte
förändras innan den fria syrgashalten i blodet minskar kraftigt, se slide 43 i föreläsningen om
andningssystemet.)
