Hauptunterschied – innere Atmung vs. äußere Atmung

Während des Gasaustauschs bei Tieren diffundieren Sauerstoff und Kohlendioxid in das Blut in die Lunge und in das metabolisierende Gewebe ein und aus. Sauerstoff wird bei der Zellatmung verwendet, produziert Stoffwechselenergie, um Zellfunktionen auszuführen. Bei der Zellatmung entsteht Kohlendioxid als Abfall. Der Gasaustausch findet an der Atemmembran in der Lunge und in metabolisierenden Geweben wie der Skelettmuskulatur statt. Der Partialdruckgradient jedes Gases bestimmt die Richtung und die Geschwindigkeit der Diffusion durch die Atmungsmembran. Die Hauptunterschied zwischen innerer Atmung und äußerer Atmung ist das Innere Atmung bezieht sich auf den Gasaustausch über die Atmungsmembran in den metabolisierenden Geweben wohingegen Unter äußerer Atmung versteht man den Gasaustausch über die Atemmembran der Lunge.

Dieser Artikel untersucht,

1. Was ist innere Atmung? – Definition, Prozess, Funktion 2. Was ist externe Atmung? – Definition, Prozess, Funktion 3. Was ist der Unterschied zwischen interner und externer Atmung?

Was ist innere Atmung?

Der Gasaustausch zwischen Blut und dem metabolisierenden Gewebe wird als innere Atmung bezeichnet. Gewebe wie die Skelettmuskulatur benötigen Sauerstoff, um die Zellatmung durchzuführen, bei der die Zellen Energie in Form von ATP durch Verbrennen von Nahrung, hauptsächlich Glukose, produzieren. ATP wird verwendet, um Zellfunktionen zu steuern. Die Zellatmung erfolgt in den Mitochondrien. Kohlendioxid entsteht bei der Zellatmung als Abfall. Metabolisierende Zellen im Gewebe haben also einen hohen Sauerstoffbedarf, während Kohlendioxid aus den Zellen entfernt werden soll. Das heißt, der Sauerstoffpartialdruck ist niedrig und der Kohlendioxidpartialdruck im Gewebe hoch. Aber im Blut ist der Sauerstoffpartialdruck hoch und der des Kohlendioxids niedrig. Daher diffundiert Sauerstoff aus dem Blut in das Gewebe, während Kohlendioxid aus dem Gewebe in das Blut diffundiert. Der Sauerstoffpartialdruck (PO₂) beträgt 100 mmHg und in den Gewebezellen 40 mmHg. Der Sauerstoffaustausch setzt sich fort, bis auf beiden Seiten der Atmungsmembran im Gewebe ein Gleichgewicht eintritt. Daher ist die endgültige PO₂ im Blut wird 40 mmHg. Der Gasaustausch erfolgt in Blutkapillaren des Gewebes. Dieses sauerstoffarme Blut wird über Venen durch das Herz in die Lunge transportiert. Die innere Atmung des metabolisierenden Gewebes ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Innere Atmung

Was ist externe Atmung?

Der Gasaustausch in der Lunge wird als äußere Atmung bezeichnet. Eine Seite der Atemmembran, die Alveolarluft, befindet sich außerhalb des Körpers. Sauerstoffarmes Blut, das aus metabolisierenden Geweben transportiert wird, fließt durch die Lungenkapillaren, wo Sauerstoff aus der Alveolarluft in das Blut diffundiert. Kohlendioxid diffundiert aus dem Blut in die Alveolarluft. Der Sauerstoffpartialdruck (PO₂) im Blut steigt auf bis zu 100 mmHg an. Der Partialdruck von Kohlendioxid (PCO₂) im Blut beträgt 45 mmHg, während die der Alveolarluft 40 mmHg beträgt. Daher findet der Austausch von Kohlendioxid aus dem Blut in die Alveolarluft statt. Sowohl der Austausch von Sauerstoff als auch Kohlendioxid findet statt, bis sich das Gleichgewicht jedes Gases eingestellt hat. Die letzte PO₂ beträgt 100 mmHg und PCO₂ 40 mmHg im Blut, das die Lunge verlässt. Daher wird das Blut, das die Lunge verlässt, als sauerstoffreiches Blut bezeichnet. Dieses sauerstoffreiche Blut fließt zu den metabolisierenden Geweben und reagiert auf ihren hohen Sauerstoffbedarf. Sowohl Sauerstoff als auch Kohlendioxid werden durch die Bindung an Hämoglobin, das in roten Blutkörperchen vorkommt, durch das Blut transportiert. Ein Teil des Kohlendioxids wird auch durch Auflösen im Plasma transportiert. Die äußere Atmung an der Lunge ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Externe Atmung

Unterschied zwischen innerer und äußerer Atmung

Definition

Innere Atmung: Die innere Atmung bezieht sich auf den Gasaustausch über die Atmungsmembran in den metabolisierenden Geweben.

Äußere Atmung: Unter äußerer Atmung versteht man den Gasaustausch über die Atemmembran der Lunge.

Richtung des Sauerstoffaustauschs

Innere Atmung: Bei der inneren Atmung diffundiert Sauerstoff aus dem Blut in das Gewebe.

Äußere Atmung: Bei der Außenatmung diffundiert Sauerstoff aus der Alveolarluft in das Blut.

Bestellung₂

Innere Atmung: Der Po₂ im Blut wird bei der inneren Atmung von 100 mmHg auf 40 mmHg reduziert.

Äußere Atmung: Der Po₂ im Blut wird bei äußerer Beatmung von 40 mmHg auf 100 mmHg erhöht.

Richtung des Kohlendioxid-Austauschs

Innere Atmung: Kohlendioxid diffundiert bei der inneren Atmung aus dem Gewebe in das Blut.

Äußere Atmung: Bei der Außenatmung diffundiert Kohlendioxid aus dem Blut in die Alveolarluft.

PCO₂

Innere Atmung: Der PCO₂ im Blut wird während der inneren Atmung von 40 mmHg auf 45 mmHg erhöht.

Äußere Atmung: Der PCO₂ im Blut wird bei äußerer Beatmung von 45 mmHg auf 40 mmHg reduziert.

Korrelation mit externer Umgebung

Innere Atmung: Die innere Atmung korreliert nur mit der inneren Umgebung.

Äußere Atmung: Die äußere Atmung korreliert sowohl mit der inneren als auch mit der äußeren Umgebung.

Abschluss

Innere und äußere Atmung sind zwei Prozesse, bei denen der Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid stattfindet. Die innere Atmung erfolgt in der Atmungsmembran des metabolisierenden Gewebes. In den Mitochondrien findet die Zellatmung statt, die Energie in Form von ATP produziert. Die Zellatmung benötigt Sauerstoff und Kohlendioxid wird als Abfall produziert. Um zelluläre Prozesse in einem ausgeglichenen Zustand zu halten, sollte daher ein kontinuierlicher Sauerstofffluss durch das Blut aufrechterhalten werden. Sauerstoff wird durch die innere Atmung aus dem Blut in das Gewebe geliefert. Sauerstoffarmes Blut wird in die Lunge transportiert, wo die äußere Atmung stattfindet. Sauerstoff diffundiert aus der Alveolarluft in das Blut. Der Hauptunterschied zwischen innerer und äußerer Atmung liegt in der Richtung des Gasaustausches und in dem Ort, an dem jeder der Prozesse stattfindet.

Referenz:1.„Externe und interne Atmung in der Lunge: Definition & Prozess.“ Study.com. N.S., N.D. Netz. 28. Mai 2017..

Bild mit freundlicher Genehmigung:1.“2320 Abb. 23.20 NEW KGX“ Von OpenStax College – Anatomy & Physiology, Connexions-Website. 19. Juni 2013. (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia2.“2319 Abb. 23.19″ Von OpenStax College – Anatomy & Physiology, Connexions-Website. 19. Juni 2013. (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia