BIAZ Respiratie
Longfysiologie
Boek 2, Hoofdstuk11: paragraaf 11.1 t/m 11.3.3 (blz. 65 t/m 78)
11.1 Inleiding
De essentiële componenten die samen de respiratie van het organisme mogelijk maken:
· Ventilatie: Dient om CO2 uit te ademen en O2 op te nemen.
· Oxygenatie: Vervoert O2 naar de weefsels, en voert CO2 van de weefsels af naar de longen.
De respiratie dient om het lichaam van grondstof (zuurstof) te voorzien waardoor bij de verbanding
van glucose grote hoeveelheden energie in de vorm van ATP (adenosinetrifosfaat) kan worden
opgeslagen.
Taak verpleegkundige: bewaking, ondersteuning of
overname van de ademhaling.
11.2.1 De bovenste luchtwegen
De bovenste luchtwegen, farynx en larynx, vormen een
passief kanaal voor de passage van ventilatiegassen en
zijn een actieve barrière tegen schadelijke stoffen voor
de lagere luchtwegen.
Neus: reinigen, bevochtigen en verwarmen van
inspiratielucht.
Farynx: Bovenste deel van de luchtwegen
- Nasofarynx (neusholte)
- Orofarynx (mondholte)
- Hypofarynx/laryngofarynx (keelholte)
Epiglottis: Sluit bij het slikken de larynx af, zodat
voedsel in de oesophagus terecht komt.
Stembanden: Bij inademing geopende glottis, bij
uitademen sluit deze zich. Door trillingen ontstaat
stemgeluid.
Larynx (strottenhoofd): betrokken bij ademhaling,
bescherming van de luchtpijp en het maken van geluid
,- Thyroïd (kraakbeen waar de schildklier tegenaan ligt)
- Cricoïd (vorm van een zegelring)
- Cricothyroïde membraan (locatie van tracheostoma)
11.2.2 De thorax
De longen hangen in feite aan de beide hoofdbronchi in de thorax (borstkas). Hier bevinden zich ook
de longvliezen:
· Pleura visceralis: Het vlies dat direct om de longen zit
· Pleura parietalis: Het vlies dat tegen de thoraxwand aan zit.
Deze twee vliezen zijn van elkaar gescheiden door een dun laagje vloeistof, dat pleuravocht wordt
genoemd. Dit vocht maakt het mogelijk dat de vliezen probleemloos langs elkaar heen schuiven
tijdens het ademen.
De thoraxwand heeft een rust een trekkende kracht naar buiten. Deze kracht wordt de outward
recoil genoemd. Deze kracht is in de ruststand in evenwicht met de elastische kracht in de longen, die
zich tegen uitzetting verzetten: de inward recoil.
Functionele residucapaciteit (FRC) = Het volume in de
long waarbij de long- en thoraxkrachten in evenwicht zijn.
Dit moment valt na een normale expiratie.
De verandering van het longvolume (inspiratie en
expiratie) wordt bereikt door met de ademhalingsspieren
drukverschillen te creëren tussen de long en de
buitenlucht.
Drie drukken die van belang zijn:
· Intrapulmonale druk (1): de druk in de longen
· Intra-abdominale druk (2): de druk binnen in de buikholte (abdomen)
· Intrapleurale druk (3): de druk tussen de longvliezen
Als laatste is er nog de atmosferische druk (4): dit is de druk die zich buiten
de longen bevindt.
De thoraxruimte neemt bij inademing in volume toe door contractie van
het diafragma. De pleuradruk is bij inademing negatief, en wordt bij
uitademing positief.
Drukgradiënten:
· Trans airway Pressure: Het drukverschil tussen de intrapulmonale druk en de atmosferische druk
(is het gevolg van de luchtweerstand) 1-4
· Transpulmonale druk: Het verschil tussen de pulmonale druk en de pleuradruk (wordt
veroorzaakt door de compliantie (veerkracht) van de long) 1-3
· Transthoracale druk: Het drukverschil tussen de atmosferische druk en de pleuradruk (wordt
veroorzaakt door luchtweerstand en de longcompliantie) 3-4
· Transdiafragmatische druk: Het drukverschil tussen pleuradruk en de abdominale druk (is het
gevolg van diafragma-activiteit en abdominale spierspanning) 2-3
,11.2.3 Longen en luchtwegen
De primaire functie van de luchtwegen en longen is te zorgen voor uitwisseling van gassen.
Er zijn 3 typen luchtwegen: met kraakbeen bekleed (tot de 5e vertakking), membraneuze bronchioli
(5e tot 15e vertakking) en de gasuitwisselingsunits (vanaf de 15e vertakking).
De longen van een volwassene wegen 900-1000 gram. De rechterlong is met drie lobben iets groter
dan de linkerlong, die twee lobben heeft. Na een passieve expiratie bevindt zich ongeveer 2,5 L lucht
in de longen. Bij maximaal volume (TLC = totale longcapaciteit) is dit ongeveer 6 L lucht.
Hering-Breuer reflex = Voorkomt hyperinflatie van de longen. Deze reflex wordt geïnitieerd door
receptoren die gelokaliseerd zijn in de wanden van de bronchi en bronchiolen. Wanneer de longen te
vol dreigen te raken, zenden de receptoren signalen via de
Nervus Vagus naar de dorsale respiratoire neuronen welke
de inspiratie beëindigen.
De inademingslucht komt via de bronchiaalboom bij het
gasuitwisselend oppervlak uit.
De bronchiale boom start bij de trachea en vertakt zich in
steeds kleinere luchtwegen tot na 14 vertakkingen de
bronchioli worden bereikt. Uiteindelijk worden na 23
vertakkingen de alveoli bereikt.
Bij de derde vertakking ontstaan aftakkingen die leiden naar
de diverse longkwabben (2 links en 3 rechts).
De luchtwegen zijn bekleed met verschillende typen cellen:
- Trilhaarcellen: zorgen voor het mechanisch reinigen van
de luchtwegen.
- Mucuscellen: zorgen voor de productie van slijm
- Mestcellen: zijn verantwoordelijk voor de productie van
histamine en lymfocyten (afweersysteem v/d long)
De alveoli zijn bekleed met twee typen cellen. Met name de
type II cellen zijn van belang: deze produceren surfactant. Dit
verlaagt de oppervlaktespanning in de alveoli, waardoor het collaberen van alveoli wordt
voorkomen.
De alveoli worden van elkaar gescheiden door een alveolair septum. In dit septum bevindt zich het
capillaire netwerk. Gasuitwisseling vindt plaats tussen de alveolaire ruimte en dit netwerk.
Daarnaast zit er in het septum collageen en elastisch weefsel.
De longen hebben een dubbele circulatie:
· Pulmonale circulatie: Via de a. pulmonalis en het capillaire netwerk stroomt er het bloed door de
longen en brengt daarna via de v. pulmonalis zuurstofrijk bloed naar het hart.
· Bronchiale circulatie: Zorgt voor de zuurstofvoorziening van het longweefsel zelf, waar dit door
diffusie vanuit de luchtwegen niet mogelijk is.
Bij een toename van vocht in het interstitium (tussenruimte) van de long, zorgt een uitgebreid
lymfevatstelsel dat er in de long geen oedeem ontstaat. De lymfestroom wordt in stand gehouden
door de normale respiratie.
, 11.2.4 Longvolumina
1 = IRV: inspiratoir restvolume
2 = ERV: expiratoir reservevolume
3 = RV: restvolume
4 = VC: vitale capaciteit
5 = FRC: functionele residucapaciteit
6 = TLC: totale longcapaciteit
7 = TV: volume normale ademteug
8 = Diepe inademing
9 = Diepe uitademing
11.2.5 Regulatie van de ventilatie
De ademhaling wordt in eerste instantie via de koolzuurspanning (pCO2) van het bloed geregeld en
in tweede instantie door de zuurstofspanning (pO2).
De koolzuurspanning wordt door de centrale chemoreceptoren waargenomen. De stimulatie van het
ademhalingscentrum door een hypercapnie (overmatig CO2-gehalte) is veel krachtiger dan stimulatie
door hypoxie (onvoldoende O2-gehalte in het bloed).
In de long zelf zitten mechanoreceptoren die van invloed zijn op de ademhaling, de ademdiepte en
de ademfrequentie.
11.2.6 Ventilatie, perfusie en gasuitwisseling
Er is een verschil in de ventilatie1-capaciteit tussen de longtop (bovenkant) en de longbasis
(onderkant). In de longbasis nemen de alveoli bij inspiratie veel meer in volume toe dan in de
longtop.
Voor de perfusie2 geldt hetzelfde: met name door de zwaartekracht stroomt het bloed makkelijker
naar de longbasis dan naar de longtop.
Ventilatie-perfusieverhouding (V/Q) = De verhouding tussen de hoeveelheid zuurstof die via
respiratie naar een longdeel toestroomt t.o.v. de opnamecapaciteit van het langsstromende bloed.
Longbasis: Meer bloed dan aanvoer zuurstof via ventilatie V/Q < 1
Longtop: Minder bloed dan aanvoer zuurstof via ventilatie V/Q > 1
Doderuimte-ventilatie (VD) = De hoeveelheid ventilatie in de longtop die niet mee doet aan de
gasuitwisseling (de zuurstof kan niet worden opgenomen in het bloed).
Shunt = De hoeveelheid bloed die door de long stroomt zonder zuurstof op te nemen (normaal 2-3%)
Saturatie (SO2) = De hoeveelheid zuurstof die is opgenomen in het arteriële bloed. Een saturatie van
100% (bij een normaal hemoglobinegehalte) betekent 20 ml O2/100 ml bloed.
Alveolaire ventilatie (VA) = De lucht die de gebieden van de long bereikt waar gaswisseling kan plaats
vinden (de alveoli). Tijdens inspiratie bereikt niet alle lucht de gaswisselingsgebieden van de long,
maar vult de dode ruimte.
De formule om de alveolaire ventilatie per tijdseenheid te berekenen VA = AMV – VD
Adem-minuut-volume (AMV): De totale hoeveelheid verse lucht die zich elke minuut door de
luchtwegen beweegt) VT x ademfrequentie = AMV
1 Ventilatie = De ademhalingsbeweging waarbij verversing van gassen plaatsvindt.
2 Perfusie = De doorbloeding van weefsels door de bloedcirculatie.
Longfysiologie
Boek 2, Hoofdstuk11: paragraaf 11.1 t/m 11.3.3 (blz. 65 t/m 78)
11.1 Inleiding
De essentiële componenten die samen de respiratie van het organisme mogelijk maken:
· Ventilatie: Dient om CO2 uit te ademen en O2 op te nemen.
· Oxygenatie: Vervoert O2 naar de weefsels, en voert CO2 van de weefsels af naar de longen.
De respiratie dient om het lichaam van grondstof (zuurstof) te voorzien waardoor bij de verbanding
van glucose grote hoeveelheden energie in de vorm van ATP (adenosinetrifosfaat) kan worden
opgeslagen.
Taak verpleegkundige: bewaking, ondersteuning of
overname van de ademhaling.
11.2.1 De bovenste luchtwegen
De bovenste luchtwegen, farynx en larynx, vormen een
passief kanaal voor de passage van ventilatiegassen en
zijn een actieve barrière tegen schadelijke stoffen voor
de lagere luchtwegen.
Neus: reinigen, bevochtigen en verwarmen van
inspiratielucht.
Farynx: Bovenste deel van de luchtwegen
- Nasofarynx (neusholte)
- Orofarynx (mondholte)
- Hypofarynx/laryngofarynx (keelholte)
Epiglottis: Sluit bij het slikken de larynx af, zodat
voedsel in de oesophagus terecht komt.
Stembanden: Bij inademing geopende glottis, bij
uitademen sluit deze zich. Door trillingen ontstaat
stemgeluid.
Larynx (strottenhoofd): betrokken bij ademhaling,
bescherming van de luchtpijp en het maken van geluid
,- Thyroïd (kraakbeen waar de schildklier tegenaan ligt)
- Cricoïd (vorm van een zegelring)
- Cricothyroïde membraan (locatie van tracheostoma)
11.2.2 De thorax
De longen hangen in feite aan de beide hoofdbronchi in de thorax (borstkas). Hier bevinden zich ook
de longvliezen:
· Pleura visceralis: Het vlies dat direct om de longen zit
· Pleura parietalis: Het vlies dat tegen de thoraxwand aan zit.
Deze twee vliezen zijn van elkaar gescheiden door een dun laagje vloeistof, dat pleuravocht wordt
genoemd. Dit vocht maakt het mogelijk dat de vliezen probleemloos langs elkaar heen schuiven
tijdens het ademen.
De thoraxwand heeft een rust een trekkende kracht naar buiten. Deze kracht wordt de outward
recoil genoemd. Deze kracht is in de ruststand in evenwicht met de elastische kracht in de longen, die
zich tegen uitzetting verzetten: de inward recoil.
Functionele residucapaciteit (FRC) = Het volume in de
long waarbij de long- en thoraxkrachten in evenwicht zijn.
Dit moment valt na een normale expiratie.
De verandering van het longvolume (inspiratie en
expiratie) wordt bereikt door met de ademhalingsspieren
drukverschillen te creëren tussen de long en de
buitenlucht.
Drie drukken die van belang zijn:
· Intrapulmonale druk (1): de druk in de longen
· Intra-abdominale druk (2): de druk binnen in de buikholte (abdomen)
· Intrapleurale druk (3): de druk tussen de longvliezen
Als laatste is er nog de atmosferische druk (4): dit is de druk die zich buiten
de longen bevindt.
De thoraxruimte neemt bij inademing in volume toe door contractie van
het diafragma. De pleuradruk is bij inademing negatief, en wordt bij
uitademing positief.
Drukgradiënten:
· Trans airway Pressure: Het drukverschil tussen de intrapulmonale druk en de atmosferische druk
(is het gevolg van de luchtweerstand) 1-4
· Transpulmonale druk: Het verschil tussen de pulmonale druk en de pleuradruk (wordt
veroorzaakt door de compliantie (veerkracht) van de long) 1-3
· Transthoracale druk: Het drukverschil tussen de atmosferische druk en de pleuradruk (wordt
veroorzaakt door luchtweerstand en de longcompliantie) 3-4
· Transdiafragmatische druk: Het drukverschil tussen pleuradruk en de abdominale druk (is het
gevolg van diafragma-activiteit en abdominale spierspanning) 2-3
,11.2.3 Longen en luchtwegen
De primaire functie van de luchtwegen en longen is te zorgen voor uitwisseling van gassen.
Er zijn 3 typen luchtwegen: met kraakbeen bekleed (tot de 5e vertakking), membraneuze bronchioli
(5e tot 15e vertakking) en de gasuitwisselingsunits (vanaf de 15e vertakking).
De longen van een volwassene wegen 900-1000 gram. De rechterlong is met drie lobben iets groter
dan de linkerlong, die twee lobben heeft. Na een passieve expiratie bevindt zich ongeveer 2,5 L lucht
in de longen. Bij maximaal volume (TLC = totale longcapaciteit) is dit ongeveer 6 L lucht.
Hering-Breuer reflex = Voorkomt hyperinflatie van de longen. Deze reflex wordt geïnitieerd door
receptoren die gelokaliseerd zijn in de wanden van de bronchi en bronchiolen. Wanneer de longen te
vol dreigen te raken, zenden de receptoren signalen via de
Nervus Vagus naar de dorsale respiratoire neuronen welke
de inspiratie beëindigen.
De inademingslucht komt via de bronchiaalboom bij het
gasuitwisselend oppervlak uit.
De bronchiale boom start bij de trachea en vertakt zich in
steeds kleinere luchtwegen tot na 14 vertakkingen de
bronchioli worden bereikt. Uiteindelijk worden na 23
vertakkingen de alveoli bereikt.
Bij de derde vertakking ontstaan aftakkingen die leiden naar
de diverse longkwabben (2 links en 3 rechts).
De luchtwegen zijn bekleed met verschillende typen cellen:
- Trilhaarcellen: zorgen voor het mechanisch reinigen van
de luchtwegen.
- Mucuscellen: zorgen voor de productie van slijm
- Mestcellen: zijn verantwoordelijk voor de productie van
histamine en lymfocyten (afweersysteem v/d long)
De alveoli zijn bekleed met twee typen cellen. Met name de
type II cellen zijn van belang: deze produceren surfactant. Dit
verlaagt de oppervlaktespanning in de alveoli, waardoor het collaberen van alveoli wordt
voorkomen.
De alveoli worden van elkaar gescheiden door een alveolair septum. In dit septum bevindt zich het
capillaire netwerk. Gasuitwisseling vindt plaats tussen de alveolaire ruimte en dit netwerk.
Daarnaast zit er in het septum collageen en elastisch weefsel.
De longen hebben een dubbele circulatie:
· Pulmonale circulatie: Via de a. pulmonalis en het capillaire netwerk stroomt er het bloed door de
longen en brengt daarna via de v. pulmonalis zuurstofrijk bloed naar het hart.
· Bronchiale circulatie: Zorgt voor de zuurstofvoorziening van het longweefsel zelf, waar dit door
diffusie vanuit de luchtwegen niet mogelijk is.
Bij een toename van vocht in het interstitium (tussenruimte) van de long, zorgt een uitgebreid
lymfevatstelsel dat er in de long geen oedeem ontstaat. De lymfestroom wordt in stand gehouden
door de normale respiratie.
, 11.2.4 Longvolumina
1 = IRV: inspiratoir restvolume
2 = ERV: expiratoir reservevolume
3 = RV: restvolume
4 = VC: vitale capaciteit
5 = FRC: functionele residucapaciteit
6 = TLC: totale longcapaciteit
7 = TV: volume normale ademteug
8 = Diepe inademing
9 = Diepe uitademing
11.2.5 Regulatie van de ventilatie
De ademhaling wordt in eerste instantie via de koolzuurspanning (pCO2) van het bloed geregeld en
in tweede instantie door de zuurstofspanning (pO2).
De koolzuurspanning wordt door de centrale chemoreceptoren waargenomen. De stimulatie van het
ademhalingscentrum door een hypercapnie (overmatig CO2-gehalte) is veel krachtiger dan stimulatie
door hypoxie (onvoldoende O2-gehalte in het bloed).
In de long zelf zitten mechanoreceptoren die van invloed zijn op de ademhaling, de ademdiepte en
de ademfrequentie.
11.2.6 Ventilatie, perfusie en gasuitwisseling
Er is een verschil in de ventilatie1-capaciteit tussen de longtop (bovenkant) en de longbasis
(onderkant). In de longbasis nemen de alveoli bij inspiratie veel meer in volume toe dan in de
longtop.
Voor de perfusie2 geldt hetzelfde: met name door de zwaartekracht stroomt het bloed makkelijker
naar de longbasis dan naar de longtop.
Ventilatie-perfusieverhouding (V/Q) = De verhouding tussen de hoeveelheid zuurstof die via
respiratie naar een longdeel toestroomt t.o.v. de opnamecapaciteit van het langsstromende bloed.
Longbasis: Meer bloed dan aanvoer zuurstof via ventilatie V/Q < 1
Longtop: Minder bloed dan aanvoer zuurstof via ventilatie V/Q > 1
Doderuimte-ventilatie (VD) = De hoeveelheid ventilatie in de longtop die niet mee doet aan de
gasuitwisseling (de zuurstof kan niet worden opgenomen in het bloed).
Shunt = De hoeveelheid bloed die door de long stroomt zonder zuurstof op te nemen (normaal 2-3%)
Saturatie (SO2) = De hoeveelheid zuurstof die is opgenomen in het arteriële bloed. Een saturatie van
100% (bij een normaal hemoglobinegehalte) betekent 20 ml O2/100 ml bloed.
Alveolaire ventilatie (VA) = De lucht die de gebieden van de long bereikt waar gaswisseling kan plaats
vinden (de alveoli). Tijdens inspiratie bereikt niet alle lucht de gaswisselingsgebieden van de long,
maar vult de dode ruimte.
De formule om de alveolaire ventilatie per tijdseenheid te berekenen VA = AMV – VD
Adem-minuut-volume (AMV): De totale hoeveelheid verse lucht die zich elke minuut door de
luchtwegen beweegt) VT x ademfrequentie = AMV
1 Ventilatie = De ademhalingsbeweging waarbij verversing van gassen plaatsvindt.
2 Perfusie = De doorbloeding van weefsels door de bloedcirculatie.
