Samenvatting Respiratoir-long en Zuur-base balans - Fysiologie van de orgaanstelsels

2e Ba BMW fysiologie van de orgaanstelsels Merel De Ridder



Respiratoir
De fysiologie van de ademhaling


Algemene aspecten
Evolutie
 diffusiecapaciteit O2 belangrijke beperkende factor bij het groeien van
organismen tijdens de evolutie
 bij evolutie van 1-celligen naar meercelligen: obligaat vergroten van
contactoppervlak (afplatten, gastrulatie) om O2 uitwisseling te garanderen
 bij verder ontwikkelen: circulatiestelsel nodig
 eerste wat een groeiend embryo ontwikkelt
 “ontogenie is een herhaling van de fylogenie”
 ontogenie: ontwikkeling van een individu
 fylogenie: de evolutionaire ontwikkeling van de soort
 embryo doorloopt tijdens ontwikkeling stadia die lijken op de
volwassen vormen van zijn evolutionaire voorouders (bv.
kieuwboogjes in vroeg stadium embryo)
 cellen met hoge O2 nood hebben veel mitochodriën met veel cristae
 diffusie van O2 alleen is niet voldoende, ook ontwikkeling van O2 dragende
eiwitten
 bloed transporteert meer O2 dan oplosbaarheid toelaat! → hulp van
bindend eiwit
 CO2 lost veel beter op in bloed dan O2, toch wordt CO2 vooral als
HCO3- getransporteerd (nog beter oplosbaar in H 2O), een klein deel
van het CO2 wordt gebonden op hemoglobine
 gasuitwisseling thv de alveolen en de weefsels wordt gedreven door
concentratiegradiënten

belangrijke begrippen in ademhalingsfysiologie
 respiratie: uitwisseling van gas tussen atmosfeer en lichaamscellen
 ventilatie: transport van lucht in en uit de longen
 gasuitwisseling: uitwisseling van vooral CO2 en O2 tussen lucht in de longen
en het bloed
 cellulaire respiratie: intracellulair, oxidatie van organische moleculen met
producten van H2O en CO2
 respiratoir minuut volume: hoeveelheid lucht geïnhaleerd per minuut
 30% is dood volume
 70% is alveolaire ventilatie
 slechts beperkt deel van lucht in alveolen wordt bij inspiratie
vervangen dus O2 en CO2 uitwisseling is een continu proces!
 luchtwegen en gasuitwisseling
 larynx, trachea, bronchiën
 mucuslaag met respiratoir epitheel
 alveolen


1/37

,2e Ba BMW fysiologie van de orgaanstelsels Merel De Ridder


 inspiratie/expiratie (gedreven door gecreëerde drukverschillen)
andere belangrijke fysiologische functies van de ademhaling



1. veneuze retour stimuleren (respiratiepomp)
2. zuur-base evenwicht regelen
3. thermoregulatie
4. geluid en communicatie (vocalisatie)
5. metabole functie: omvormen en verwijderen van hormonen (bv.
prostaglandines) en andere bioactieve stoffen (bv. angiotensine II)


De luchtwegen
 transport van lucht naar de alveolen
 vertakkend tubulair systeem
 voorverwarmen van de ingeademde lucht
 bevochtigen van de ingeademde lucht om uitdroging van alveolair
epitheel te vermijden
 filtreren en zuiveren
mondholte
 minder efficiënte opwarming en bevochtiging
 paarden ademen nooit door mond zelfs niet bij extreme inspanning (sterk
uitzetbare neusgaten)
farynx
 kruising van voedsel en lucht (sterk gecontroleerd proces)
 reflectorische apneu tijdens slikken met sluiten van de epiglottis en
stemspleet – voedsel passeert over en langs epiglottis naar oesophagus
(reflex valt weg bij anesthesie)
 verbinding met buis van Eustachius (tuba auditiva)
larynx
 strottenhoofd (onder epiglottis)
 stembanden (vocalisatie)
 hoestreflex: prikkel komt vooral uit trachea en larynx, inademen, sluiten
stembanden, samentrekken borst- en buikspieren → plots heropenen
glottis → lucht naar buiten aan 100-150 km/u (verwijderen irriterend agens)
 reflexmechanismen in bovenste ademhalingswegen! (niezen,
hoesten en slikreflex)
 reflexmechanismen beschermen kwetsbare dieper gelegen delen
van AH stelsel




trachea


2/37

,2e Ba BMW fysiologie van de orgaanstelsels Merel De Ridder


 kraakbeenringen met ligamenten
 gecilieerd epitheel met
slijmbekercellen
 = mucociliair transport voor uitdrijven
van stof en pathogenen
 niet specifieke afweer
 gestimuleerd door ACh
 vergelijk met korenveld in de
wind
 zuivert partikels van 2-10 µm
 partikels kleiner dan 0.2 µm
worden:
 gefagocyteerd in alveoli
 afgevoerd via alveolair slijm
 opgenomen in lymfevaten
bronchen en bronchiolen
 primaire bronchen: vertakken verder waarbij aandeel van kraakbeen
afneemt en aandeel glad spierweefsel in wand toeneemt
 glad spierweefsel in bronchen en bronchiolen: bronchoconstrictie/-
dilatatie
 verschillende receptoren op gladde spiercellen in bronchen en bronchiolen
 β2 receptor:
 gevoelig voor (nor)adrenaline (OS)
 geeft actieve dilatatie van bronchen
 veel meer β receptoren dan α receptoren (geeft constrictie)
 nettoresultaat van sympathische activatie: bronchodilatatie
 bv.: inspanning → adrenaline → bronchodilatatie → betere
ventilatie alveolen
 muscarine receptor:
 gevoelig voor acetylcholine (ACh)
 actieve contractie (en stimulatie mucussecretie)
 bv.: inademen van koude lucht
 histamine/PGF2α/SRS-A (slow reactant substance A)
 vooral rol bij pathologische toestanden zoals astma:
induceren van bronchoconstrictie en bronchosecretie
 behandelen met sympathicomimetica en cortisol
 terminale bronchiolen: vormen overgang naar respiratoire zone
(respiratoire bronchiolen en alveolen)
 veel gladde spiercellen, geen kraagbeen, cilia en slijmbekercellen
meer
 20 tot 24 vertakkingen om in alveole te komen → enorme opp. toename




3/37

, 2e Ba BMW fysiologie van de orgaanstelsels Merel De Ridder


De alveolen
 terminale bronchen lopen over in respiratoire bronchen en alveolen
 in terminale bronchen geen kraakbeen maar wel gladde spiercellen →
vormen sfincter
 regelen diameter onder PS en OS-controle
 groot belang in pathologie van astma
 alveolen: 300-500 miljoen met totale opp. van 75-80 m²
 eenlagig afgeplat squameus epitheel omgeven door sterk uitgebouwd
capillair netwerk
 gasuitwisseling door drie lagen: alveolair epitheel, basaalmembraan en
endotheel
 type I en type II alveolaire cellen
 vochtlaagje binnenkant alveole bevat :
 IgA
 macrofagen
 surfactant
 geen netto filtratie van H2O uit bloedvaten zoals elders in systemische
circulatie (lage hydrostatische druk)
surfactant
 geproduceerd door type II cellen in alveolen
 oppervlaktespanning verlagende stop
 alveolen bekleed met soort watermantel met oppervlaktespanning die
compliantie van de long tegenwerkt (vele kleine belletjes moeten
uitrekken)
 door opp. spanning van water: watermoleculen trekken elkaar aan
en maken opp. zo klein mogelijk – werkt uitzetting van de long tegen
 compliantie = hoe makkelijk long uitzet bij een bepaalde druk
 surfactant zit in waterlaag van alveole: lipoproteïnecomplex met
detergente werking
 30% eiwit, 70% fosfolipiden (lecithine)
 statische functie: inhiberende werking op opp. spanning →
verbeterde longcompliantie → opp. spanning is 10x lager dan in
normale lucht-H2O interface
 alveole zou anders continu neiging hebben te collaberen
 om alveolen open te houden: heel hoge drukken nodig die
longcirculatie zouden verstoren (te hogen interstitiële
drukken)
 dynamische functie: wisselende opp. spanning bij inspiratie of
expiratietoestand
 bij inspiratie neemt diameter alveole toe → verdunning
surfactant moleculen over grotere opp.
 opp. spanning van alveole positief gecorreleerd met
doormeter van alveole
 vermijden overrekking van alveole bij inspiratie
 dynamisch elastisch verschijnsel
 vermijden collaberen alveole


4/37