Erinevus välise ja sisemise hingamise vahel

Mis on väline hingamine?

Väline hingamine kirjeldab hingamist, mis toimub väliskeskkonna ja keha rakkude vahel.

Väline hingamine koosneb kahest etapist:

• Hingamine

• Gaasivahetus

Esimene etapp hõlmab ventilatsiooni või hingamist, milleks on hapniku sissevõtmine kehasse ja süsihappegaasi väljutamine kehast.

Teine etapp hõlmab gaaside vahetust vere kapillaaride ja kopsude alveoolide vahel. Alveoolid on õhukese seinaga ümara kujuga rakud (või õhukotid), mis esinevad rühmas kopsudes. Gaasivahetuse pindala suurendamiseks on mitu sellist õhukotti kokku pakitud.

Gaasid liiguvad välisel hingamisel rakkude vahel. Sissehingatud hapnik difundeerub alveoolidest kapillaaride verre. Seal kinnitub hapnik pöörduvalt punaste vereliblede hemoglobiini heemi (raua) külge.

Süsinikdioksiid, mis kinnitub veres sisalduva aminohappega, eemaldub kehast väljahingamisel punastest verelibledest. Vererakud transpordivad gaase keha ümber. Nii saavutatakse keharakkude hapnikuga varustamine ja jäätmete eemaldamine.

Paljudel loomadel pole gaasivahetuseks kopse. Sellistel loomadel nagu vees elavad kalad on näiteks kopsude asemel lõpused ja mõned vees olevad loomad võivad nahka kasutada ka gaasivahetuspinnana.

Oluline on see, et gaasivahetuse pind peab olema niiske, et gaasid saaks vahetada. Maismaaloomadel hoitakse neid pindasid niiskena, näiteks kopsude kaudu lima tekitamise teel.

Sisehingamise toimumiseks on vaja hapnikku, seega on väline hingamine meie rakkude elushoidmiseks ülioluline. Väga vähesed organismid saavad hapniku puudumisel jätkata rakkude hingamist.

Mis on sisemine hingamine?

Sisemine hingamine toimub keharakkudes ja hõlmab kõiki keharakke, mitte ainult kopsurakke. See kasutab molekulide lagundamiseks hapnikku, et vabastada energiat adenosiintrifosfaadi (ATP) kujul. Sisemist hingamist nimetatakse sageli ka rakuhingamiseks, kuna see toimub rakus.

Rakuline sisemine hingamine võib toimuda kahel kujul:

• Aeroobne hingamine, mis nõuab hapnikku
• Anaeroobne hingamine (tuntud ka kui kääritamine), mis ei vaja hapnikku

Enamiku elusorganismide rakud ei suuda pikka aega anaeroobset hingamist üle elada ja seetõttu on vaja hapnikku. Aeroobne hingamine tekitab ATP-na suures koguses energiat, anaeroobne hingamine aga ei anna väga palju energiat (ATP).

Aeroobne hingamine hõlmab kolme etappi:

1. Glükolüüs (suhkru lõhenemine), mis toimub tsütoplasmas

1. Krebi tsükkel, mis toimub mitokondri maatriksis

1. Oksüdatiivne fosforüülimine, mis toimub mitokondri membraanil.

Hapnik on raku aeroobse hingamise viimases etapis oksüdatiivse fosforüülimise teel leitud elektronide transpordiahela lõplik elektronide aktseptor. Hapnik pakub jõudu elektronide transpordi juhtimiseks ahelas. Elektronide liikudes läbi membraani moodustub ADP-st ATP.

Vesi ja süsinikdioksiid toodetakse raku sisemise hingamise jäätmetena. Vesi moodustub siis, kui prootonid ühinevad elektronide transpordiahela lõpus hapnikuga.

Erinevus välise ja sisemise hingamise vahel

Asukoht:

Väline hingamine toimub keharakkude ja väliskeskkonna vahel, sisemine hingamine aga rakkude sees.

Hingamine:

Väline hingamine hõlmab hingamist, samas kui sisemine hingamine seda ei tee.

Hemoglobiini kaasamine:

Väline hingamine hõlmab hapniku kinnitumist hemoglobiini tasemele või selle eemaldamist sellest. See ei ole sisemise hingamise protsess.

Oksüdeerimine:

Sisehingamine hõlmab kolme etappi: glükolüüs, Krebsi tsükkel ja oksüdatiivne fosforüülimine; välise hingamise korral see pole nii.

Hapniku kaasamine:

Sisemine hingamine võib mõnikord tekkida ilma hapnikuta, väliste hingamiste puhul see pole nii.

Sissepääs:

Väline hingamine hõlmab hapniku sisenemist esmalt ventilatsioonikonstruktsioonidesse, näiteks kopsudesse või lõpustesse; sisemise hingamise korral see pole nii.

Keemiline reaktsioon:

Väline hingamine on mehhanism hapniku füüsiliseks sisenemiseks kehasse ja selle liikumiseks, samal ajal kui sisemine hingamine on ainult keemiliste reaktsioonide protsess, mille liikumapanevaks jõuks on hapnik.

Gaasibörs:

Väline hingamine hõlmab gaasivahetust, sisemine hingamine seda ei tee.

Vee ja oksühemoglobiini kaasamine:

Sisemine hingamine hõlmab prootoneid, mis lõpuks ühendatakse hapnikuga, moodustades vett, välise hingamise korral hapnik kombineerub hemoglobiiniga, moodustades oksühemoglobiini.

Välist ja sisemist hingamist võrdlev tabel

Välise või sisemise hingamise kokkuvõte:

• Väline hingamine hõlmab hingamist, mille käigus hingatakse sisse hapnikku ja välja hingatakse süsihappegaasi.

• Väline hingamine hõlmab ka gaasivahetust, hapniku ja süsihappegaasi vahetust keharakkude ja vererakkude vahel.
• Sisemine hingamine on hingamine, mis toimub rakus. Neid on kahte tüüpi: aeroobne hingamine, mis nõuab hapnikku, ja anaeroobne hingamine, mis ei vaja hapnikku.
• Sisehingamist nimetatakse rakuhingamiseks ja see on keemiline protsess, mille käigus glükoos laguneb ja toodetakse energiat (ATP).
• Enamik elusorganisme vajab ellujäämiseks piisavalt energiat tootmiseks aeroobset hingamist ja vajavad seega välise hingamise kaudu kehasse sisenevat hapnikku.
• Nii väline kui ka sisemine hingamine on seotud välise hingamisega, mis toob sisse hingamiseks vajaliku hapniku. Väline hingamine eemaldab sisemise hingamise käigus tekkinud süsihappegaasi.