Fysiologie en pathofysiologie van gastro-intestinaal en
ademhalingsstelsel
Partim 1: Fysiologie van het respiratoir stelsel
1. Mechanica van de ademhaling
1.1. Het respiratoir systeem
• Eencelligen en platwormen: diffusie
o Diffusie is gelimiteerd door afstand: 1 mm
• Zoogdieren: ademhalingssysteem
• Doel: interne gasuitwisseling aan de weefsels
• Cardiovasculaire systeem staat ten dienste van het ademhalingssysteem
o Vervoert meer dan alleen zuurstof (vetten, eiwitten, suikers, …)
o Hoge aantal RBC vooral voor O2-transport
▪ Als enkel voor O2 was, dan was er lager volume en debiet
o Grootte en capaciteit van hart, bloedvaten en bloedvolume zijn
afgestemd op zuurstofbehoefte
• Conditie bepaald door:
o O2-opname door longen
o Efficiëntie van het hart
• Respiratoir systeem: 4 takken
1. Longen: externe ventilatie
2. Longen – Bloed: externe gasuitwisseling
3. Bloed: transport van gassen
4. Bloed – Cellen: interne gasuitwisseling
Functies van het respiratoir systeem
• Gasuitwisseling tussen atmosfeer en bloed
• pH-regeling
o Meer ademen → CO2 daalt → pH stijgt
o Minder ademen → CO2 stijgt → pH daalt
• Bescherming tegen ingeademde pathogenen
o Immuunsysteem is hier beter uitgebouwd
o Luchtwegen: nat oppervlak → bacteriën kunnen meteen binnendringen
• Stemvorming
• O2 en CO2 bewegen via diffusie: van plek met hoge partiële druk naar lage partiële druk → groot
oppervlak nodig
Longen: 70 m² groot, 1 µm dik
o Dun en kwetsbaar diffusieoppervlak, daarom intern diffusieoppervlak nodig
1
,• Benodigdheden voor internalisatie:
o Ventilatie – lucht moet bewegen in en uit de longen
o Luchtwegen – buizen die lucht naar het diffusieoppervlak brengen
o Musculaire pomp – ademhalingsspieren voor luchtstroom
1.1.1. De ademhalingsspieren
• Longen zijn zelf geen spieren om niet te interfereren met
diffusie
• Wel spieren rond de longen, in de borstkas
Passieve structuur: longen worden uitgezet en samengedrukt door
spieren in de borstkas
• Spieren voor inspiratie (inademing):
o Diafragma/middenrif – belangrijkste spier bij rustige inademing
▪ Trekt naar beneden → vergroot borstholte → lucht stroomt naar binnen
o Intercostale spieren/tussenribspieren
▪ Externe intercostalen helpen bij het optillen van de ribben (omhoog en naar buiten)
▪ Houden de borstwand stevig en flexibel
o Scalenes – trekken de bovenste ribben omhoog
▪ Actief bij zware inspanning of ademnood
o Sternocleidomastoideus – trekt borstbeen/cleido, sleutelbeen/clavicula en uitstekend bot
achter het oor/mastoïd omhoog
▪ Ook actief bij krachtige ademhaling
• Spieren voor expiratie (uitademing):
o Normaal passief: organen en borstkas veren gewoon terug
o Interne intercostalen helpen bij het naar beneden trekken van de ribben (omlaag en naar
binnen)
o Actief bij geforceerde uitademing:
▪ Buikspieren → duwen buikorganen tegen het middenrif → middenrif omhoog →
lucht eruit
▪ Belangrijk bij hoesten en sporten
1.1.2. Structuur van het ademhalingssysteem
• Pharynx: slokdarmhoofd
• Boven de trachea: bovenluchtwegen
• Onder de trachea: onderluchtwegen
• Larynx: strottenhoofd
• Bronchi: luchtpijpvertakkingen
-itis: infectie aanduiding
2
,1.1.3. Structuur van de longen en hun
omgeving
• Rechterlong: 3 kwabben
• Linkerlong: 2 kwabben
• Pericardiale ruimte – rond hart een dubbele membraan met daartussen een dun laagje vocht
• Pleurale ruimte – rond elke long dubbele membraan met daartussen een dun laagje vocht
o Verbindt de longen met de borstkas en ademhalingsspieren
o Maakt beweging mogelijk: membranen glijden soepel over elkaar
▪ Moeilijk van elkaar los te trekken
o Zorgt voor:
▪ Flexibiliteit bij ademhaling (bij inspanning)
▪ Efficiënte krachtsoverdracht van spieren naar longen
Als longen vastzaten aan de borstwand, dan:
o Geen glijbeweging mogelijk
o Minder flexibiliteit – minder luchtvolume bij inspanning
1.1.4. Structuur van de bronchi en alveoli – in zijn geheel
• Blauwe structuur (foto e) = kraakbeen
o Houdt de luchtwegen open
o Beschermt tegen externe druk
o Voorkomt dat de luchtwegen instorten bij
uitademing (want luchtdruk daalt)
Belangrijk vr trachea/luchtpijp
Loopt tot aan de kleinere bronchi
• Longlobje/alveoli (foto f)
o Niet alleen lucht moet goed verdeeld worden
o Ook bloed moet op de juiste plaatsen komen
Waar lucht komt, moet ook bloed zijn → voor efficiënte gasuitwisseling
• Bronchus/luchtpijpvertakking bevat wand met cellen die:
o Bloedvaten nodig hebben → voor voeding en zuurstof
o Zenuwen nodig hebben → om de tonus (spanning) van de luchtwegen te regelen
Vergelijkbaar met de aorta, die ook bloedvaten heeft om zijn eigen wand te voeden
3
, • Pulmonaire arterie voert zuurstof armbloed naar de longen → gasuitwisseling: O2 erin, CO2 eruit
Functies van de luchtwegen
• Geleiden lucht
• Conditioneren van lucht:
o Opwarmen ingeademde lucht
o Bevochtigen ingeademde lucht
o Wegfilteren van vreemd materiaal
1.1.5. Generaties van luchtwegvertakkingen
• Luchtwegen vertakken zich in ± 24 generaties:
o Start: trachea
o Splitst in linker en rechter primaire
bronchi
o Daarna steeds in smallere bronchi en
bronchiolen
o Eindigt bij de alveoli/longblaasjes
• Exponentiële groei in aantal luchtwegen door
het splitsen van elke vertakking
• Gasuitwisseling (diffusie van O2 en CO2) in
laatste 2 à 3 generaties:
o Respiratoire bronchiolen
o Alveolaire kanalen
o Alveoli
• Hoe verder je gaat, hoe meer vertakkingen, maar hoe kleiner de diameter
o Trachea: ± 20 mm
o Alveoli: ±0.3 mm → klein, maar tezamen groot
▪ Door grote doorsnede-oppervlak: luchtstroom vertraagt
1.1.6. Epitheel van de trachea
• Pseudomeerlagig cilindrisch epitheel
o Cilindrische epitheelcellen
o Slijmbekercellen (goblet cells): produceren
slijm
o Cilia (trilhaartjes): bewegen het slijm richting de
keel door een dunne waterige laag bovenop
• Epitheel = binnenkleding van de trachea en bronchi
o Slijmt vangt stof, micro-organismen en
schadelijke deeltjes op
Bij rokers neemt het aantal slijmbekercellen toe en het aantal trilharen daalt. Hierdoor hoopt het slijm
zich op, raken de luchtwegen verstopt en blijven de schadelijke stoffen zitten.
o Zwarte longen: geen afbraak van anorganische stoffen
4
ademhalingsstelsel
Partim 1: Fysiologie van het respiratoir stelsel
1. Mechanica van de ademhaling
1.1. Het respiratoir systeem
• Eencelligen en platwormen: diffusie
o Diffusie is gelimiteerd door afstand: 1 mm
• Zoogdieren: ademhalingssysteem
• Doel: interne gasuitwisseling aan de weefsels
• Cardiovasculaire systeem staat ten dienste van het ademhalingssysteem
o Vervoert meer dan alleen zuurstof (vetten, eiwitten, suikers, …)
o Hoge aantal RBC vooral voor O2-transport
▪ Als enkel voor O2 was, dan was er lager volume en debiet
o Grootte en capaciteit van hart, bloedvaten en bloedvolume zijn
afgestemd op zuurstofbehoefte
• Conditie bepaald door:
o O2-opname door longen
o Efficiëntie van het hart
• Respiratoir systeem: 4 takken
1. Longen: externe ventilatie
2. Longen – Bloed: externe gasuitwisseling
3. Bloed: transport van gassen
4. Bloed – Cellen: interne gasuitwisseling
Functies van het respiratoir systeem
• Gasuitwisseling tussen atmosfeer en bloed
• pH-regeling
o Meer ademen → CO2 daalt → pH stijgt
o Minder ademen → CO2 stijgt → pH daalt
• Bescherming tegen ingeademde pathogenen
o Immuunsysteem is hier beter uitgebouwd
o Luchtwegen: nat oppervlak → bacteriën kunnen meteen binnendringen
• Stemvorming
• O2 en CO2 bewegen via diffusie: van plek met hoge partiële druk naar lage partiële druk → groot
oppervlak nodig
Longen: 70 m² groot, 1 µm dik
o Dun en kwetsbaar diffusieoppervlak, daarom intern diffusieoppervlak nodig
1
,• Benodigdheden voor internalisatie:
o Ventilatie – lucht moet bewegen in en uit de longen
o Luchtwegen – buizen die lucht naar het diffusieoppervlak brengen
o Musculaire pomp – ademhalingsspieren voor luchtstroom
1.1.1. De ademhalingsspieren
• Longen zijn zelf geen spieren om niet te interfereren met
diffusie
• Wel spieren rond de longen, in de borstkas
Passieve structuur: longen worden uitgezet en samengedrukt door
spieren in de borstkas
• Spieren voor inspiratie (inademing):
o Diafragma/middenrif – belangrijkste spier bij rustige inademing
▪ Trekt naar beneden → vergroot borstholte → lucht stroomt naar binnen
o Intercostale spieren/tussenribspieren
▪ Externe intercostalen helpen bij het optillen van de ribben (omhoog en naar buiten)
▪ Houden de borstwand stevig en flexibel
o Scalenes – trekken de bovenste ribben omhoog
▪ Actief bij zware inspanning of ademnood
o Sternocleidomastoideus – trekt borstbeen/cleido, sleutelbeen/clavicula en uitstekend bot
achter het oor/mastoïd omhoog
▪ Ook actief bij krachtige ademhaling
• Spieren voor expiratie (uitademing):
o Normaal passief: organen en borstkas veren gewoon terug
o Interne intercostalen helpen bij het naar beneden trekken van de ribben (omlaag en naar
binnen)
o Actief bij geforceerde uitademing:
▪ Buikspieren → duwen buikorganen tegen het middenrif → middenrif omhoog →
lucht eruit
▪ Belangrijk bij hoesten en sporten
1.1.2. Structuur van het ademhalingssysteem
• Pharynx: slokdarmhoofd
• Boven de trachea: bovenluchtwegen
• Onder de trachea: onderluchtwegen
• Larynx: strottenhoofd
• Bronchi: luchtpijpvertakkingen
-itis: infectie aanduiding
2
,1.1.3. Structuur van de longen en hun
omgeving
• Rechterlong: 3 kwabben
• Linkerlong: 2 kwabben
• Pericardiale ruimte – rond hart een dubbele membraan met daartussen een dun laagje vocht
• Pleurale ruimte – rond elke long dubbele membraan met daartussen een dun laagje vocht
o Verbindt de longen met de borstkas en ademhalingsspieren
o Maakt beweging mogelijk: membranen glijden soepel over elkaar
▪ Moeilijk van elkaar los te trekken
o Zorgt voor:
▪ Flexibiliteit bij ademhaling (bij inspanning)
▪ Efficiënte krachtsoverdracht van spieren naar longen
Als longen vastzaten aan de borstwand, dan:
o Geen glijbeweging mogelijk
o Minder flexibiliteit – minder luchtvolume bij inspanning
1.1.4. Structuur van de bronchi en alveoli – in zijn geheel
• Blauwe structuur (foto e) = kraakbeen
o Houdt de luchtwegen open
o Beschermt tegen externe druk
o Voorkomt dat de luchtwegen instorten bij
uitademing (want luchtdruk daalt)
Belangrijk vr trachea/luchtpijp
Loopt tot aan de kleinere bronchi
• Longlobje/alveoli (foto f)
o Niet alleen lucht moet goed verdeeld worden
o Ook bloed moet op de juiste plaatsen komen
Waar lucht komt, moet ook bloed zijn → voor efficiënte gasuitwisseling
• Bronchus/luchtpijpvertakking bevat wand met cellen die:
o Bloedvaten nodig hebben → voor voeding en zuurstof
o Zenuwen nodig hebben → om de tonus (spanning) van de luchtwegen te regelen
Vergelijkbaar met de aorta, die ook bloedvaten heeft om zijn eigen wand te voeden
3
, • Pulmonaire arterie voert zuurstof armbloed naar de longen → gasuitwisseling: O2 erin, CO2 eruit
Functies van de luchtwegen
• Geleiden lucht
• Conditioneren van lucht:
o Opwarmen ingeademde lucht
o Bevochtigen ingeademde lucht
o Wegfilteren van vreemd materiaal
1.1.5. Generaties van luchtwegvertakkingen
• Luchtwegen vertakken zich in ± 24 generaties:
o Start: trachea
o Splitst in linker en rechter primaire
bronchi
o Daarna steeds in smallere bronchi en
bronchiolen
o Eindigt bij de alveoli/longblaasjes
• Exponentiële groei in aantal luchtwegen door
het splitsen van elke vertakking
• Gasuitwisseling (diffusie van O2 en CO2) in
laatste 2 à 3 generaties:
o Respiratoire bronchiolen
o Alveolaire kanalen
o Alveoli
• Hoe verder je gaat, hoe meer vertakkingen, maar hoe kleiner de diameter
o Trachea: ± 20 mm
o Alveoli: ±0.3 mm → klein, maar tezamen groot
▪ Door grote doorsnede-oppervlak: luchtstroom vertraagt
1.1.6. Epitheel van de trachea
• Pseudomeerlagig cilindrisch epitheel
o Cilindrische epitheelcellen
o Slijmbekercellen (goblet cells): produceren
slijm
o Cilia (trilhaartjes): bewegen het slijm richting de
keel door een dunne waterige laag bovenop
• Epitheel = binnenkleding van de trachea en bronchi
o Slijmt vangt stof, micro-organismen en
schadelijke deeltjes op
Bij rokers neemt het aantal slijmbekercellen toe en het aantal trilharen daalt. Hierdoor hoopt het slijm
zich op, raken de luchtwegen verstopt en blijven de schadelijke stoffen zitten.
o Zwarte longen: geen afbraak van anorganische stoffen
4
