Algemene fysiologie
College 1 Ademhaling
Componenten van ademhaling:
Ventilatie: het transport van gassen de long in en uit.
Diffusie: de uitwisseling van gassen a) tussen longenlucht en het
bloed van de longvaten en b) tussen bloed en lichaamscellen.
Ventilatie/perfusie verhouding: de onderlinge afstemming van de
ventilatie en de doorbloeding van de long.
Gastransport door bloed: het transport van O2 en CO2 door het
bloed.
Cellulaire ademhaling: de oxidatie van voedingsstoffen onder
productie van energie en CO2.
Normale ademhaling: 12 – 16 keer per minuut.
Bovenste luchtwegen:
- Neusholte
- Mond/tong
- Pharynx: keelholte
- Larynx: strottenhoofd
- Esophagus: slokdarm
- Stembanden
Onderste luchtwegen
- Longen
- Bronchiën
- Diafragma
Er vindt alleen gaswisseling plaats bij de onderste bronchioli, waar geen kraakbeenringen
meer omheen zitten in de alveoli (=longblaasjes).
Spirometrie: ademhaling meten
1
,Statische longvolume:
Ademvolume (Tidal Volume): hoeveel lucht je in- en uitademt per ademhaling (0,5L).
VT
Expiratoir reserve volume: hoeveel lucht extra uitgeademd kan worden (1,1L). ERV
Inspiratoir reserve volume: hoeveel lucht extra ingeadend kan worden (3L). IRV
Vitale capaciteit: hoeveel lucht je maximaal in en uit kan ademen. VC
Residuaal volume: hoeveel lucht dat altijd in de longen achterblijft na een maximale
uitademing (1,2L). RV
Statische longcapaciteiten:
Functionele Residuaal Capaciteit: hoeveel lucht dat in de longen achterblijft na een
normale uitademing. FRC = ERV + RV
Inspiratoire Capaciteit: hoeveel lucht dat in de longen zit na een normale inademing.
IC = VT + IRV
Vitale Capaciteit: hoeveel lucht die maximaal in en uit kan uitademen. VC = IC +
ERV
Totale Long Capaciteit: totale longinhoud. TLC = VC + RV
Ventilatie
Het diafragma (middenrifspier) is de belangrijkste spier bij het inademen, het vergroot
je borstkas. De tussenribspiertjes (externe intercostaal spieren) vergroten de borstkas
door de ribben naar buiten te trekken.
Als het diafragma ontspant en de externe intercostaal spieren ontspannen, wordt het
volume in de longen kleiner, dus gaat de druk omhoog en gaat de lucht weer naar
buiten toe.
Wet van Boyle:
P∙ V =constant
de ventilatie leidt tot drukveranderingen in de long
Problemen bij ventilatie:
o De eigenschappen van long en thoraxwand:
o De retractiekrachten van de long (wil het liefst zo klein mogelijk zijn)
o De retractiekrachten van de thoraxwand (wil het liefst zo groot mogelijk zijn)
o De bewegende spieren en de stromende lucht:
o Weefselweerstand: weerstand die de niet-elastische componenten van de
long tegen vervorming bieden. Gaat omlaag bij een hogere ademfrequentie.
o Luchtwegweerstand: weerstand die de luchtstroom ondervindt tijdens de
passage van de luchtwegen. Gaat omhoog bij een hogere ademfrequentie.
Deze kan worden weergegeven door de ventilatoire, inspiratoire en expiratoire
eensecondewaarde.
2
,Compliantie/rekbaarheid
o De volumeverandering die bij een bepaalde drukverandering optreedt ∆V / ∆ P
o Te bepalen uit de volume-druk relatie onder statische omstandigheden.
De rustrekkingscurve of statische V/P-curve.
De helling van de statische V/P-curve zegt iets over de compliantie.
Elasticiteit: terugveerkracht (een tafel is elastischer dan een elastiekje)
Druk bij de longen:
o Alveolaire druk: de druk in de longen zelf.
o Druk in de interpleurale ruimte: de druk tussen de vliezen.
o Druk vanaf buiten -> vaak doen alsof de buitendruk 0 is.
Relatie tussen longen en thorax:
Pl = Palv – Ppl
Longdruk = druk in alveoli – druk in pleurale ruimte
Druk in pleurale ruimte is vaak negatief -> lager dan de drukken die daar om heen heersen.
Pth = Ppl – Pb
thoracale druk = druk in pleurale ruimte – buitendruk
Thoracale druk is over het algemeen negatief.
Pl+th = Palv – Pb
gehele druk = druk in alveoli – buitendruk
Transmurale drukken: Pin – Puit
Transmurale drukken: binnen druk – buiten druk
De alveoli druk meten door een drukmeter in te brengen in de mond.
De pleurale druk meten door een drukmeter in te brengen in de slokdarm.
Beschrijving bij figuur:
Volume-drukcurves voor longen en
thorax afzonderlijk en gecombineerd.
De positieve drukwaarden zijn naar
binnen gerichte krachten, de
negatieve drukwaarden naar buiten
gerichte krachten. Bij longcollaps (1)
3
, is de naar binnen gerichte kracht in de long nul, er is alleen een naar buiten gerichte
thoraxkracht waardoor de thorax in inspiratiestand zal staan. Maximaal actieve uitademing
tot het restvolume (2) leidt tot een naar buiten gerichte kracht van longen + thorax. Bij de
functionele residu capaciteit (3) zijn de naar binnen en de naar buiten gerichte krachten met
elkaar in evenwicht. Bij toenemend krachtige inspiratie (4) en maximale inspiratie (5) zijn er
nog uitsluitend naar binnen gerichte krachten in longen en thoraxwand aanwezig. De
maximale uitrekking van de longen wordt uiteindelijk bepaald door collagene vezels in het
longparenchym. VC vitale capaciteit; TLC totale longcapaciteit; FRC functionele residu
capaciteit; RV residuaal volume.
Bij moeilijk oprekken longen gaat de curve helling naar rechts (minder steil), want
er is een hogere druk nodig.
FRC: functionele residucapaciteit (volume dat na een uitademing in de long
achterblijft).
Factoren betrokken bij de terugveerkracht van de long:
o Elastine- en collageenvezels.
o Oppervlaktespanning van de alveoli.
Effect van oppervlaktespanning:
Bij kleinere alveoli is de druk om kleiner te zijn groter dan bij de grotere alveoli. Surfactants:
stof die wordt afgescheiden door de longblaasjes die ervoor zorgt dat het longweefsel
elastisch blijft. In iedere alveoli zit dezelfde hoeveelheid sufactants, dit reduceert de
oppervlakte spanning. In de kleine longblaasjes is de druk hoger en in verhouding meer
surfactants. Premature baby: baby die surfactants mist waardoor zij hun longen niet op
kunnen blazen.
dynamische volume weerstand. De breedte (afstand tussen B en F) van de
dynamische V/P-curve zegt iets voer de weerstand. Meer weerstand is meer
moeite en meer druk overwinnen, voordat er meer volume in de longen komt ->
toenemende weerstand is grotere afstand tussen B en F, waardoor de helling
krommer wordt.
Ademminuutvolume:
o V´ E=f ×VT (ademvolume – VT)
o minste weerstand
Alveolaire ventilatie:
o Fysiologische dode ruimte (VD):
o Anatomische dode ruimte
o Alveolaire dode ruimte (VA)
o VE=V A+V D
o Alveolaire ventilatie: V´ E= f ×VT
Diffusiewet van Fick: vgas = A/T x D x (P1-P2) – D = Solubility/√mol. Wt
P1-P2 = partiële drukverschil
4
College 1 Ademhaling
Componenten van ademhaling:
Ventilatie: het transport van gassen de long in en uit.
Diffusie: de uitwisseling van gassen a) tussen longenlucht en het
bloed van de longvaten en b) tussen bloed en lichaamscellen.
Ventilatie/perfusie verhouding: de onderlinge afstemming van de
ventilatie en de doorbloeding van de long.
Gastransport door bloed: het transport van O2 en CO2 door het
bloed.
Cellulaire ademhaling: de oxidatie van voedingsstoffen onder
productie van energie en CO2.
Normale ademhaling: 12 – 16 keer per minuut.
Bovenste luchtwegen:
- Neusholte
- Mond/tong
- Pharynx: keelholte
- Larynx: strottenhoofd
- Esophagus: slokdarm
- Stembanden
Onderste luchtwegen
- Longen
- Bronchiën
- Diafragma
Er vindt alleen gaswisseling plaats bij de onderste bronchioli, waar geen kraakbeenringen
meer omheen zitten in de alveoli (=longblaasjes).
Spirometrie: ademhaling meten
1
,Statische longvolume:
Ademvolume (Tidal Volume): hoeveel lucht je in- en uitademt per ademhaling (0,5L).
VT
Expiratoir reserve volume: hoeveel lucht extra uitgeademd kan worden (1,1L). ERV
Inspiratoir reserve volume: hoeveel lucht extra ingeadend kan worden (3L). IRV
Vitale capaciteit: hoeveel lucht je maximaal in en uit kan ademen. VC
Residuaal volume: hoeveel lucht dat altijd in de longen achterblijft na een maximale
uitademing (1,2L). RV
Statische longcapaciteiten:
Functionele Residuaal Capaciteit: hoeveel lucht dat in de longen achterblijft na een
normale uitademing. FRC = ERV + RV
Inspiratoire Capaciteit: hoeveel lucht dat in de longen zit na een normale inademing.
IC = VT + IRV
Vitale Capaciteit: hoeveel lucht die maximaal in en uit kan uitademen. VC = IC +
ERV
Totale Long Capaciteit: totale longinhoud. TLC = VC + RV
Ventilatie
Het diafragma (middenrifspier) is de belangrijkste spier bij het inademen, het vergroot
je borstkas. De tussenribspiertjes (externe intercostaal spieren) vergroten de borstkas
door de ribben naar buiten te trekken.
Als het diafragma ontspant en de externe intercostaal spieren ontspannen, wordt het
volume in de longen kleiner, dus gaat de druk omhoog en gaat de lucht weer naar
buiten toe.
Wet van Boyle:
P∙ V =constant
de ventilatie leidt tot drukveranderingen in de long
Problemen bij ventilatie:
o De eigenschappen van long en thoraxwand:
o De retractiekrachten van de long (wil het liefst zo klein mogelijk zijn)
o De retractiekrachten van de thoraxwand (wil het liefst zo groot mogelijk zijn)
o De bewegende spieren en de stromende lucht:
o Weefselweerstand: weerstand die de niet-elastische componenten van de
long tegen vervorming bieden. Gaat omlaag bij een hogere ademfrequentie.
o Luchtwegweerstand: weerstand die de luchtstroom ondervindt tijdens de
passage van de luchtwegen. Gaat omhoog bij een hogere ademfrequentie.
Deze kan worden weergegeven door de ventilatoire, inspiratoire en expiratoire
eensecondewaarde.
2
,Compliantie/rekbaarheid
o De volumeverandering die bij een bepaalde drukverandering optreedt ∆V / ∆ P
o Te bepalen uit de volume-druk relatie onder statische omstandigheden.
De rustrekkingscurve of statische V/P-curve.
De helling van de statische V/P-curve zegt iets over de compliantie.
Elasticiteit: terugveerkracht (een tafel is elastischer dan een elastiekje)
Druk bij de longen:
o Alveolaire druk: de druk in de longen zelf.
o Druk in de interpleurale ruimte: de druk tussen de vliezen.
o Druk vanaf buiten -> vaak doen alsof de buitendruk 0 is.
Relatie tussen longen en thorax:
Pl = Palv – Ppl
Longdruk = druk in alveoli – druk in pleurale ruimte
Druk in pleurale ruimte is vaak negatief -> lager dan de drukken die daar om heen heersen.
Pth = Ppl – Pb
thoracale druk = druk in pleurale ruimte – buitendruk
Thoracale druk is over het algemeen negatief.
Pl+th = Palv – Pb
gehele druk = druk in alveoli – buitendruk
Transmurale drukken: Pin – Puit
Transmurale drukken: binnen druk – buiten druk
De alveoli druk meten door een drukmeter in te brengen in de mond.
De pleurale druk meten door een drukmeter in te brengen in de slokdarm.
Beschrijving bij figuur:
Volume-drukcurves voor longen en
thorax afzonderlijk en gecombineerd.
De positieve drukwaarden zijn naar
binnen gerichte krachten, de
negatieve drukwaarden naar buiten
gerichte krachten. Bij longcollaps (1)
3
, is de naar binnen gerichte kracht in de long nul, er is alleen een naar buiten gerichte
thoraxkracht waardoor de thorax in inspiratiestand zal staan. Maximaal actieve uitademing
tot het restvolume (2) leidt tot een naar buiten gerichte kracht van longen + thorax. Bij de
functionele residu capaciteit (3) zijn de naar binnen en de naar buiten gerichte krachten met
elkaar in evenwicht. Bij toenemend krachtige inspiratie (4) en maximale inspiratie (5) zijn er
nog uitsluitend naar binnen gerichte krachten in longen en thoraxwand aanwezig. De
maximale uitrekking van de longen wordt uiteindelijk bepaald door collagene vezels in het
longparenchym. VC vitale capaciteit; TLC totale longcapaciteit; FRC functionele residu
capaciteit; RV residuaal volume.
Bij moeilijk oprekken longen gaat de curve helling naar rechts (minder steil), want
er is een hogere druk nodig.
FRC: functionele residucapaciteit (volume dat na een uitademing in de long
achterblijft).
Factoren betrokken bij de terugveerkracht van de long:
o Elastine- en collageenvezels.
o Oppervlaktespanning van de alveoli.
Effect van oppervlaktespanning:
Bij kleinere alveoli is de druk om kleiner te zijn groter dan bij de grotere alveoli. Surfactants:
stof die wordt afgescheiden door de longblaasjes die ervoor zorgt dat het longweefsel
elastisch blijft. In iedere alveoli zit dezelfde hoeveelheid sufactants, dit reduceert de
oppervlakte spanning. In de kleine longblaasjes is de druk hoger en in verhouding meer
surfactants. Premature baby: baby die surfactants mist waardoor zij hun longen niet op
kunnen blazen.
dynamische volume weerstand. De breedte (afstand tussen B en F) van de
dynamische V/P-curve zegt iets voer de weerstand. Meer weerstand is meer
moeite en meer druk overwinnen, voordat er meer volume in de longen komt ->
toenemende weerstand is grotere afstand tussen B en F, waardoor de helling
krommer wordt.
Ademminuutvolume:
o V´ E=f ×VT (ademvolume – VT)
o minste weerstand
Alveolaire ventilatie:
o Fysiologische dode ruimte (VD):
o Anatomische dode ruimte
o Alveolaire dode ruimte (VA)
o VE=V A+V D
o Alveolaire ventilatie: V´ E= f ×VT
Diffusiewet van Fick: vgas = A/T x D x (P1-P2) – D = Solubility/√mol. Wt
P1-P2 = partiële drukverschil
4
