Samenvatting systeemfysiologie (fysiologie van de orgaanstelsels): respiratoir stelsel

SYSTEEMFYSIOLOGIE
RESPIRATOIR
Academiejaar 2018-2019




Bronnen:
Samenvatting gemaakt a.d.h.v. de lessen en PowerPoint’s van Prof. Dr. Dirk Snyders
Afbeeldingen afkomstig van de PowerPoint’s van Prof. Dr. Dirk Snyders & afkomstig uit Boron, W. &
Boulpaep E. L. (2017). Medical Physiology. Philadelphia: Elsevier

,Respiratoir stelsel
Ventilatie= proces dat afspeelt ter hoogte van de longen (ademhaling)

Respiratie= meer algemeen, ook transport van en naar longen + verbruik O 2 in weefsels

 Interne respiratie= oxydatieve fosforylatie (mitochondria)
 Externe respiratie= transport atmosfeer  weefsels van O2 en CO2

Het systeem bestaat uit 2 pompsystemen in serie: luchtpomp en vloeistofpomp

Ventilatie Cardiovasculair systeem
luchtpomp  volgens gaswetten vloeitstofpomp  volgens hemodynamica
geen kleppen  bidirectionele luchtstroom + dode ruimte (+- kleppen  unidirectionele flow
30%)
𝒅𝑷 𝒅𝑷
zuigpomp: negatieve  onderdruk, negatieve drukken positieve  bovendruk  positieve drukken
𝒅𝒙 𝒅𝒙
worden gecreëerd  dikke bindweefsel- en spierlaag rond aorta om barsten te
 kraakbeenringen in trachea om deze open te houden voorkomen
niet spontaan actief  regulatorisch centrum in de medulla spontaan actief
oblongata geen spontane pacemakeractiviteit  eigen pacemakeractiviteit, SA-knoop zit in hart en zorgt
ervoor dat hartritme gegenereerd word

gaswisseling door diffusie
 Tussen de alveoli en capillairen

De nervus frenicus speelt een belangrijke rol bij de ademhaling (gaat naar diafragma)

Gaswetten
Voor een ideaal gas geldt:

 V is recht evenredig met T
 P*V=cte
 PV=nRT (R= universele gasconstante) (n= aantal moleculen)

In rust: V in de long neemt toe  druk daalt  druk is lager dan atmosfeer, lucht wordt dus aangezogen

De atmosfeer bestaat voornamelijk uit O2 (21%) en N2 (79%)(en een klein percentage CO2 en een aantal andere gassen)

Partiële drukken: enkel bepaald door concentratie en temperatuur van het gas

 Onafhankelijk van andere gassen in het mengsel
 Px= Fx * Patm (Patm= 760mmHg)
 Patm= F1 *Patm + F2 *Patm +…
 In vivo: Px = FX * (Patm – PH2O)
o Bij het inademen warmt de lucht op tot ongeveer 37°C en het wordt verzadigd met waterdamp
o Waterdampspanning is in de fysica speciaal in vergelijking met andere dampspanningen
o Bij 37 °C is de partiële druk te wijten aan waterdampspanning 47mmHg (PH2O) dit neemt ruimte in dus hier
kan geen ander gas zitten ( drm formule in vivo)
 Partiële drukken verschillen
o Zuurstofspanning is niet overal gelijk
 In luchtwegen  zuurstof: 150mmHg
 Alveoli  zuurstof: 100 mmHg en CO2 spanning ong 40 mmHg
o Verklaring: Men ademt 12 keer per minuut 500 ml in en uit. Vanuit de periferie komt er continu een bepaalde
hoeveelheid CO2 in de longen. De longen hebben een volume (totale longcapaciteit) van 5 a 6 l. Hiervan
ververst men maar 350 ml per ademhaling. Het alveolair compartiment is echter een apart compartiment. Het
is weliswaar een doorgeef compartiment aangezien men continue flux van zuurstof in de ene richting en CO2 in
de andere richting heeft. Het is dus verschillend van de situatie van de buitenwereld. Er zijn dus
compartimenten waar dat de partiele drukken verschillend zijn obv de realiteit (wordt later in detail besproken,
zie alveolaire luchtvergelijking).




1

, Functionele anatomie
Lucht komt binnen via neus en mond  trachea  bronchi (externe
versteviging met kraakbeen) bronchioli (geen kraakbeen, deze zijn
ook niet relevant ivm gasuitwisseling  terminale bronchioli
vertakkingen tot alveoli

Anatomisch dode ruimte= delen van respiratoir systeem zonder alveoli
 Hier vindt geen uitwisseling van gassen plaats
 Neus, farynx, larynx, trachea, bronchi, bronchioli, terminale
bronchioli
 Functie
o Nutteloos geventileerd
o Weinig flowregeling
o Zuiveren, opwarmen, H2O saturatie (verzadigd met
water tot 14mmHg)
o Cellaag met cilia: transport mucus/ partikels

Alveolaire ruimte
 Geen kraakbeen ondersteuning
 Eenvoudig dun epitheel
 Type I pneumocyten en type II
o Type I: extreem afgeplat, afstand tussen lucht in alveoli en RBC miniem
o Type II: meer kubisch, verantwoordelijk voor productie surfactant
 Mens ongeveer 300 000 000 alveoli
 Zuurstof zal hier diffunderen overheen diffusiebarrière naar de RBC in alveolaire capillairen
o Diffusiebarrière is minimaal  diffusie gebeurt efficiënt
o Wat kan er mislopen: als er vochtopstapeling is in interstitiële ruimte (vb longoedeem)

Perfusie
 Alveoli
o Pulmonaire circulatie
 Arteria pulmonales vertakt in kleinere vertakkingen  capillaire bedden
o Capillaire volume is ongeveer 70 ml  ongeveer gelijk aan een slagvolume van het hart
 Bij sporten kan het totale volume van bloed is het capillaire netwerk
vergrote, tot 200 ml
o Stroomsnelheid is relatief laag  oxygenatie venster voor RBC  0.8 seconden
 Als er door een ziekte,… meer vocht aanwezig is  afstand vergroot 
verdubbeld met factor 4
 Luchtwegen t/m terminale bronchioli
o Hier gebeurt perfusie anders
 Via segmentaire arteries die vanuit aorta ontspringen  dit gaat naar
conducting airways
o Dit bloed vloeit mee naar de vena pulmonalis die naar het linker atrium gaat 
gevolg: zelfs als men de perfecte saturatie van het bloed in de alveolaire capillairen
heeft  gaat tegen de tijd dat bloed in linker atrium komt de pO2 een paar mmHg
lager zijn (dit komt door veneuze bijmenging van capillaire netwerken rond grotere
luchtwegen

Longwand
 Pleura
o Dubbelwandig vlies, pariëtaal en visceraal blad
o Viscerale ruimte, koppelt longparenchym met thoraxwand
 Luchtvrij, nominaal vochtvrij
o Subatmosferische druk aanwezig  zorgt ervoor dat alveoli dilateren en thorax inwaarts gezogen wordt
o Wnr pleura beschadigd is  lucht komt in de pleura  verhouding wordt niet meer behouden, mechanisme
van subatmosferische druk valt weg  longparenchym collaboreert volledig (zie dia)  pneumothorax
(klaplong)



2