Stelselmatige fysiologie vragen
Long
Hoofdstuk 26 – 27 mechanisme van ventilatie
Vraag 20
Bespreek de long volumes op een spirogram en wat is “minute” ventilation. Wat leert de FVC/FEV1
verhouding en hoe is deze gewijzigd bij obstructive en restrictive longaandoeningen.
IRV = inspiratory reserve volume
- +/- 2500ml
- Maximale volume dat nog ‘extra’ ingeademd kan worden
TV = tidal volume
- +/- 500 ml
- Volume dat bij normale ademhalingscyclus wordt in-/uitgeademd
- Afhankelijk van inspanning
ERV = expiratory reserve volume
- +/- 1300ml
- Volume ‘reserve-lucht’ dat extra uitgeademd kan worden
RV = residual volume
- +/- 1700ml
- Volume lucht dat altijd in longen blijft
- Zorgt voor een makkelijkere vulling van de longen en belet collapse
FRC = functional residual capacity
- +/- 3000ml
- Volume dat bij een normale ademhalingscyclus in de longen blijft
- RV + ERV
IC = inspiratory capacity
- +/- 3000ml
- Maximale volume dat ingeademd kan worden
- TV + IRV
VC = vital capacity
- +/- 4300ml
- Maximale volume lucht dat verplaatst kan worden
- ERV + TV + IRV
FEV1 = forced expiratory volume
- Volume lucht dat op 1 seconde uitgeademd kan worden
1
,FVC = forced vital capacity
- Maximale volume lucht dat onder geforceerde omstandigheden uitgeademd kan worden
TLC = total long capacity
- +/- 6000ml
- Totale longcapaciteit
- RV + ERV + TV + IRV
MV = Minute ventilation
- Hoeveelheid lucht dat in- en uitgeademd wordt op 1 minuut
- MV = TV * RR (tidal volume * ritme)
De FEV1/FVC verhouding = een maat voor longcapaciteit en de snelheid van in-en uitademen.
Bij een gezonde persoon ligt de ratio rond de 80%
Bij een verhoogde of verminderde waarde kan dit wijzen op een pathologische aandoening:
- Bij een verminderde longcapaciteit zal de FVC minder zijn en zal de ratio dus boven de 80%
liggen. Dit wijst op een restrictieve pulmonaire aandoening minder FEV, totale capaciteit
verminderd
- Bij een belemmering van het in/uitademen zal de FEV1 minder zijn, aangezien er door een
verhoogde weerstand minder uitgeademd zal kunnen worden op 1s. Dit zal resulteren in een
verlaagde FEV1/FVC verhouding en wijst op een obstructieve pulmonaire aandoening
capaciteit blijft gelijk, maar gaat trager
Vraag 21
Bespreek de transpulmonaire druk en de factor compliance bij de regulatie van ventilatie.
De transpulmonaire druk = de druk op de wand van het alveolaire membraan en wordt gegeven door
de formule: PTP = PA - PIP
(met PA = druk in de alveoli en PIP = interpleurale druk)
PTP bepaalt het volume van de alveoli afhankelijk van de compliance van de wand
De compliance geeft de relatie tussen de verandering in volume en verandering in transpulmonaire
druk: C = VL /PTP
Dit betekent dat bij een lagere compliance meer druk nodig is om een verandering in volume
te creëren.
De compliance is dan afhankelijk van de oppervlaktespanning. Deze
wordt gegeven door de Wet van Laplace (T = P*r /2) en zegt dat er
meer druk nodig is om de oppervlaktespanning te overwinnen
naarmate de oppervlakte van de alveoli kleiner is.
2
, Er is dus meer druk nodig tijdens de start van het inademen dan bij het uitademen.
In realiteit klopt dit niet:
Tijdens het inademen wordt de lucht bevochtigd door een surfactant die ervoor zorgt dat de
oppervlaktespanning daalt en de compliance stijgt. Het surfactant zorgt o.a. voor een gelijkmatige
expansie en reductie van de alveoli.
Bij het inademen is er een toename in oppervlakte, waardoor de concentratie surfactant vermindert.
Hierdoor zakt de compliance, wordt het moeilijker om verder uit te zetten en wordt overuitzetting
tegengehouden.
Kleinere alveolen hebben een grotere concentratie surfactant, met als gevolg een een hogere
compliance, en zijn dus makkelijker op te blazen.
Vraag 22
Geef de formule voor de “flow” van lucht tijden ademhaling en het effect van
othro/parasympatische stimulatie. Zeg kort wat effect is van ademhalingsfrequentie op tidal
volume.
De “flow” van lucht wordt uitgedrukt als volume per tijd (V) en wordt bepaald door drukverschil
buiten en in alveoli en weerstand in luchtwegen (R AW):
Met:
- RAW = weerstand in luchtwegen
- PA = druk in de alveoli
- PB = atmosferische druk (op zeeniveau = 0)
- RAW wordt gegeven door de Wet van Poiseuille:
- Orthosympatische stimulatie van het AZS zorgt voor relaxatie van de gladde spiercellen.
Hierdoor gaan de luchtwegen die niet omgeven zijn door kraakbeen uitzetten, waardoor de
weerstand zal dalen ventilatie stijgt
- Parasympatische stimulatie zorgt voor de constrictie van gladde spiercellen en dus de
vernauwing van de luchtwegen. Hierdoor stijgt de weerstand ventilatie daalt
- Hoe hoger de ademhalingsfrequentie, hoe kleiner het tidal volume (want niet voldoende tijd
omlucht te verplaatsen)
Vraag 23
Bespreek dynamisch proces van wijzigingen in druk en flow tijdens in en uitademen.
3
, Tijdens het in- en uitademen is er een tijdelijke verandering in druk, wat gecompenseerd zal worden
door een verandering in volume om het statisch evenwicht te behouden (gaswet: P*V=cte).
De flow wordt uitgedrukt als een volume per tijd en wordt bepaald door het verschil in druk tussen
de atmosferische druk PB (met op zeeniveau PB = 0), de alveolaire druk PA en de weerstand in de
luchtwegen (RAW): 𝑉̇ = (PA – PB)/RAW
RAW wordt gegeven door de Wet van Poiseuille:
Proces:
Inademen: interpleurale druk (PIP) daalt PTP gaat stijgen (PTP = PA – PIP) met stijging in volume als
gevolg (C = VL/ΔPTP) PA daalt (want P * V = cte, dus bij toegenomen V moet P dalen om cte te
behouden) drukverschil tussen PA en PB negatieve flow inademing
Na het inademen: PIP = Ptranspulmonaal dus PA = 0 geen flow
Uitademen: PIP stijgt en PTP daalt volumedaling PA stijgt pos. PA tov PB positieve flow
uitademing
Hoofdstuk 29 – 30 gas uitwisseling
Vraag 24
Bespreek diffusie van O2/CO2 tussen alveoli en bloed capillairen (inclusief de factoren die diffusie
capaciteit bepalen).
4
Long
Hoofdstuk 26 – 27 mechanisme van ventilatie
Vraag 20
Bespreek de long volumes op een spirogram en wat is “minute” ventilation. Wat leert de FVC/FEV1
verhouding en hoe is deze gewijzigd bij obstructive en restrictive longaandoeningen.
IRV = inspiratory reserve volume
- +/- 2500ml
- Maximale volume dat nog ‘extra’ ingeademd kan worden
TV = tidal volume
- +/- 500 ml
- Volume dat bij normale ademhalingscyclus wordt in-/uitgeademd
- Afhankelijk van inspanning
ERV = expiratory reserve volume
- +/- 1300ml
- Volume ‘reserve-lucht’ dat extra uitgeademd kan worden
RV = residual volume
- +/- 1700ml
- Volume lucht dat altijd in longen blijft
- Zorgt voor een makkelijkere vulling van de longen en belet collapse
FRC = functional residual capacity
- +/- 3000ml
- Volume dat bij een normale ademhalingscyclus in de longen blijft
- RV + ERV
IC = inspiratory capacity
- +/- 3000ml
- Maximale volume dat ingeademd kan worden
- TV + IRV
VC = vital capacity
- +/- 4300ml
- Maximale volume lucht dat verplaatst kan worden
- ERV + TV + IRV
FEV1 = forced expiratory volume
- Volume lucht dat op 1 seconde uitgeademd kan worden
1
,FVC = forced vital capacity
- Maximale volume lucht dat onder geforceerde omstandigheden uitgeademd kan worden
TLC = total long capacity
- +/- 6000ml
- Totale longcapaciteit
- RV + ERV + TV + IRV
MV = Minute ventilation
- Hoeveelheid lucht dat in- en uitgeademd wordt op 1 minuut
- MV = TV * RR (tidal volume * ritme)
De FEV1/FVC verhouding = een maat voor longcapaciteit en de snelheid van in-en uitademen.
Bij een gezonde persoon ligt de ratio rond de 80%
Bij een verhoogde of verminderde waarde kan dit wijzen op een pathologische aandoening:
- Bij een verminderde longcapaciteit zal de FVC minder zijn en zal de ratio dus boven de 80%
liggen. Dit wijst op een restrictieve pulmonaire aandoening minder FEV, totale capaciteit
verminderd
- Bij een belemmering van het in/uitademen zal de FEV1 minder zijn, aangezien er door een
verhoogde weerstand minder uitgeademd zal kunnen worden op 1s. Dit zal resulteren in een
verlaagde FEV1/FVC verhouding en wijst op een obstructieve pulmonaire aandoening
capaciteit blijft gelijk, maar gaat trager
Vraag 21
Bespreek de transpulmonaire druk en de factor compliance bij de regulatie van ventilatie.
De transpulmonaire druk = de druk op de wand van het alveolaire membraan en wordt gegeven door
de formule: PTP = PA - PIP
(met PA = druk in de alveoli en PIP = interpleurale druk)
PTP bepaalt het volume van de alveoli afhankelijk van de compliance van de wand
De compliance geeft de relatie tussen de verandering in volume en verandering in transpulmonaire
druk: C = VL /PTP
Dit betekent dat bij een lagere compliance meer druk nodig is om een verandering in volume
te creëren.
De compliance is dan afhankelijk van de oppervlaktespanning. Deze
wordt gegeven door de Wet van Laplace (T = P*r /2) en zegt dat er
meer druk nodig is om de oppervlaktespanning te overwinnen
naarmate de oppervlakte van de alveoli kleiner is.
2
, Er is dus meer druk nodig tijdens de start van het inademen dan bij het uitademen.
In realiteit klopt dit niet:
Tijdens het inademen wordt de lucht bevochtigd door een surfactant die ervoor zorgt dat de
oppervlaktespanning daalt en de compliance stijgt. Het surfactant zorgt o.a. voor een gelijkmatige
expansie en reductie van de alveoli.
Bij het inademen is er een toename in oppervlakte, waardoor de concentratie surfactant vermindert.
Hierdoor zakt de compliance, wordt het moeilijker om verder uit te zetten en wordt overuitzetting
tegengehouden.
Kleinere alveolen hebben een grotere concentratie surfactant, met als gevolg een een hogere
compliance, en zijn dus makkelijker op te blazen.
Vraag 22
Geef de formule voor de “flow” van lucht tijden ademhaling en het effect van
othro/parasympatische stimulatie. Zeg kort wat effect is van ademhalingsfrequentie op tidal
volume.
De “flow” van lucht wordt uitgedrukt als volume per tijd (V) en wordt bepaald door drukverschil
buiten en in alveoli en weerstand in luchtwegen (R AW):
Met:
- RAW = weerstand in luchtwegen
- PA = druk in de alveoli
- PB = atmosferische druk (op zeeniveau = 0)
- RAW wordt gegeven door de Wet van Poiseuille:
- Orthosympatische stimulatie van het AZS zorgt voor relaxatie van de gladde spiercellen.
Hierdoor gaan de luchtwegen die niet omgeven zijn door kraakbeen uitzetten, waardoor de
weerstand zal dalen ventilatie stijgt
- Parasympatische stimulatie zorgt voor de constrictie van gladde spiercellen en dus de
vernauwing van de luchtwegen. Hierdoor stijgt de weerstand ventilatie daalt
- Hoe hoger de ademhalingsfrequentie, hoe kleiner het tidal volume (want niet voldoende tijd
omlucht te verplaatsen)
Vraag 23
Bespreek dynamisch proces van wijzigingen in druk en flow tijdens in en uitademen.
3
, Tijdens het in- en uitademen is er een tijdelijke verandering in druk, wat gecompenseerd zal worden
door een verandering in volume om het statisch evenwicht te behouden (gaswet: P*V=cte).
De flow wordt uitgedrukt als een volume per tijd en wordt bepaald door het verschil in druk tussen
de atmosferische druk PB (met op zeeniveau PB = 0), de alveolaire druk PA en de weerstand in de
luchtwegen (RAW): 𝑉̇ = (PA – PB)/RAW
RAW wordt gegeven door de Wet van Poiseuille:
Proces:
Inademen: interpleurale druk (PIP) daalt PTP gaat stijgen (PTP = PA – PIP) met stijging in volume als
gevolg (C = VL/ΔPTP) PA daalt (want P * V = cte, dus bij toegenomen V moet P dalen om cte te
behouden) drukverschil tussen PA en PB negatieve flow inademing
Na het inademen: PIP = Ptranspulmonaal dus PA = 0 geen flow
Uitademen: PIP stijgt en PTP daalt volumedaling PA stijgt pos. PA tov PB positieve flow
uitademing
Hoofdstuk 29 – 30 gas uitwisseling
Vraag 24
Bespreek diffusie van O2/CO2 tussen alveoli en bloed capillairen (inclusief de factoren die diffusie
capaciteit bepalen).
4
