Hoofdstuk 18 – Dierfysiologie
Als er niet voldoende zuurstof het bloed in diffundeert, of als er niet voldoende zuurstof
getransporteerd wordt, is er sprake van hypoxia. Dit gaat vaak hand in hand met hypercapnia
(verhoogde CO2 concentratie). Om dit te voorkomen reageren lichaamssensoren op de volgende
variabelen; (1) zuurstofconcentratie (moet hoog genoeg zijn voor aerobe respiratie en ATP-synthese),
(2) CO2-concentratie en (3) pH.
De PO2 van het arteriële bloed wat bij de alveoli komt is 40 mm Hg, hiermee is er een gradiënt van 60
mm Hg. Het bloed wat de alveoli verlaat heeft ook een druk van 100 mm Hg. In weefsels heerst een
PO2 van 40 mm Hg. Het venous bloed wat het weefsel verlaat heeft ook weer een druk van 40 mm
Hg.
In weefsels heerst een PCO2 van 46 mm Hg, dit zorgt van een gradiënt van 6 mm Hg met het arteriële
bloed wat langs het weefsel komt. In de alveoli heerst er een druk van 40 mm Hg, waardoor er weer
een gradiënt is van 6 mm Hg, waarmee CO 2 het bloed verlaat en in de atmosfeer komt.
Hypoxia kan veroorzaakt worden door een verlaagde PO 2 in de alveoli, een verlaagde diffusie van
alevoli naar bloed of een verlaagd transport van zuurstof in bloed.
Er kan om twee redenen een lagere PO 2 in de alveoli zijn:
1. De ingeademde lucht heeft een lage zuurstofconcentratie.
a. Vooral de hoogte heeft een invloed op de zuurstofconcentratie.
2. Alveolaire ventilatie is onvoldoende.
a. Een verlaagde alveolaire ventilatie wordt ook wel hypoventilatie genoemd. Dit kan
veroorzaakt worden door een verlaagde long compliantie (door fibrosis), verhoogde
luchtweg weerstand of CNS-depressie (door alcohol of drug overdosis) waardoor de
ademhalingssnelheid verlaagd wordt.
De diffusie van zuurstof en CO2 over de barrière van epitheelcellen is afhankelijk van de oppervlakte
grootte, de concentratie gradiënt, diffusie afstand en de barrière permeabiliteit. De voornaamste
factor die de diffusie snelheid beïnvloedt in gezonde mensen is de concentratie gradiënt. Bij ziekten
zijn vooral de andere factoren van belang:
1. Een afname in beschikbaar alveolair oppervlakte voor gasuitwisseling.
a. Door roken. Door stoffen in sigaretten worden de alveolaire macrofagen geactiveerd,
zijn laten elasrase vrij. Hierdoor worden de elastische vezels in de wanden van alveoli
afgebroken. Dit resulteert in een hoog compliante/laag elastische long met minder
alveoli.
2. Een toename in de dikte van de alveolaire-capillaire uitwisseling barrière.
a. Door fibrosis verdikt de wand van de alveoli. Dit moet bij 1/3 e van het epitheel
gebeuren voordat de zuurstofconcentratie significant valt.
3. Een toename in diffusie afstand. Door overtollig vloeistof tussen de wand van de alveoli en
die van de capillairen wordt de diffusie afstand vergroot.
a. Bij pulmonary edema accumuleert vloeistof zich. Dit gebeurt bijvoorbeeld als de
pulmonaire bloeddruk stijgt (bijvoorbeeld door falen van het linkerventrikel).
De laatste factor die een invloed heeft is de oplosbaarheid van een gas. Dit wordt beïnvloed door:
1. De drukgradiënt van het gas. De gasmoleculen verplaatsen naar de fase waar de druk het
laagste is. De partial pressure of the gas in solution geeft de druk van het gas.
2. De oplosbaarheid van het gas. Bij een hoog oplosbaar gas is er maar een kleine drukgradiënt
nodig om het gas te doen oplossen.
Als er niet voldoende zuurstof het bloed in diffundeert, of als er niet voldoende zuurstof
getransporteerd wordt, is er sprake van hypoxia. Dit gaat vaak hand in hand met hypercapnia
(verhoogde CO2 concentratie). Om dit te voorkomen reageren lichaamssensoren op de volgende
variabelen; (1) zuurstofconcentratie (moet hoog genoeg zijn voor aerobe respiratie en ATP-synthese),
(2) CO2-concentratie en (3) pH.
De PO2 van het arteriële bloed wat bij de alveoli komt is 40 mm Hg, hiermee is er een gradiënt van 60
mm Hg. Het bloed wat de alveoli verlaat heeft ook een druk van 100 mm Hg. In weefsels heerst een
PO2 van 40 mm Hg. Het venous bloed wat het weefsel verlaat heeft ook weer een druk van 40 mm
Hg.
In weefsels heerst een PCO2 van 46 mm Hg, dit zorgt van een gradiënt van 6 mm Hg met het arteriële
bloed wat langs het weefsel komt. In de alveoli heerst er een druk van 40 mm Hg, waardoor er weer
een gradiënt is van 6 mm Hg, waarmee CO 2 het bloed verlaat en in de atmosfeer komt.
Hypoxia kan veroorzaakt worden door een verlaagde PO 2 in de alveoli, een verlaagde diffusie van
alevoli naar bloed of een verlaagd transport van zuurstof in bloed.
Er kan om twee redenen een lagere PO 2 in de alveoli zijn:
1. De ingeademde lucht heeft een lage zuurstofconcentratie.
a. Vooral de hoogte heeft een invloed op de zuurstofconcentratie.
2. Alveolaire ventilatie is onvoldoende.
a. Een verlaagde alveolaire ventilatie wordt ook wel hypoventilatie genoemd. Dit kan
veroorzaakt worden door een verlaagde long compliantie (door fibrosis), verhoogde
luchtweg weerstand of CNS-depressie (door alcohol of drug overdosis) waardoor de
ademhalingssnelheid verlaagd wordt.
De diffusie van zuurstof en CO2 over de barrière van epitheelcellen is afhankelijk van de oppervlakte
grootte, de concentratie gradiënt, diffusie afstand en de barrière permeabiliteit. De voornaamste
factor die de diffusie snelheid beïnvloedt in gezonde mensen is de concentratie gradiënt. Bij ziekten
zijn vooral de andere factoren van belang:
1. Een afname in beschikbaar alveolair oppervlakte voor gasuitwisseling.
a. Door roken. Door stoffen in sigaretten worden de alveolaire macrofagen geactiveerd,
zijn laten elasrase vrij. Hierdoor worden de elastische vezels in de wanden van alveoli
afgebroken. Dit resulteert in een hoog compliante/laag elastische long met minder
alveoli.
2. Een toename in de dikte van de alveolaire-capillaire uitwisseling barrière.
a. Door fibrosis verdikt de wand van de alveoli. Dit moet bij 1/3 e van het epitheel
gebeuren voordat de zuurstofconcentratie significant valt.
3. Een toename in diffusie afstand. Door overtollig vloeistof tussen de wand van de alveoli en
die van de capillairen wordt de diffusie afstand vergroot.
a. Bij pulmonary edema accumuleert vloeistof zich. Dit gebeurt bijvoorbeeld als de
pulmonaire bloeddruk stijgt (bijvoorbeeld door falen van het linkerventrikel).
De laatste factor die een invloed heeft is de oplosbaarheid van een gas. Dit wordt beïnvloed door:
1. De drukgradiënt van het gas. De gasmoleculen verplaatsen naar de fase waar de druk het
laagste is. De partial pressure of the gas in solution geeft de druk van het gas.
2. De oplosbaarheid van het gas. Bij een hoog oplosbaar gas is er maar een kleine drukgradiënt
nodig om het gas te doen oplossen.
