SAMENVATTING FYSIOLOGIE
ADEMHALINGSSTELSEL
INHOUDSOPGAVE
Hoofdstuk 1: Organisatie van het respiratoir systeem – statische longvolumes -
basisbegrippen ................................................................................................... 4
Waarom respiratoire fysiologie? .................................................................................. 4
Definitie van het respiratoir systeem............................................................................ 4
Organisatie van het respiratoire systeem ..................................................................... 6
Zuurstoftransportcascade .......................................................................................... 7
De geleidende luchtwegen .......................................................................................... 8
Het respiratoir systeem is meer dan alleen maar ademhaling ........................................ 8
Volumes en capaciteiten............................................................................................. 9
Hoofdstuk 2 en 3: Mechanica van de ventilatie (statisch en dynamisch) ............... 10
Longmechanica ........................................................................................................ 10
Statische eigenschappen van de long ........................................................................ 10
Dynamische eigenschappen van de long .................................................................... 16
Wat is nu het verband tussen statische en dynamische parameters in de
longmechanica? ....................................................................................................... 19
Ademhalingscyclus .................................................................................................. 20
Effect van de transmurale druk .................................................................................. 22
Hoofdstuk 3: O2 en CO2 transport........................................................................ 24
Transport van O2 ....................................................................................................... 24
Transport van CO2 ..................................................................................................... 31
Hoofdstuk 4: Gasuitwisseling in de long: diffusie ................................................ 32
Wat is diffusie?......................................................................................................... 32
Diffusie-limitatie van gastransport/uptake over een alveolaire wand: ‘wat gebeurt er als
ik CO inadem?’ ......................................................................................................... 35
Perfusie-limitatie van gastransport/uptake over een alveolaire wand: ‘wat gebeurt er als
ik N2O inadem?’ ........................................................................................................ 37
1
, Hoe zit het nu voor O2 en CO2: perfusie of diffusie limitatie?......................................... 39
Hoofdstuk 5: Perfusie van het respiratoir systeem .............................................. 40
Perfusie van de long.................................................................................................. 40
Regionale verschillen in de perfusie van de long ......................................................... 46
Regionale verschillen in ventilatie bij de long.............................................................. 49
Hoofdstuk 6: Ventilatie/perfusie verhoudingen ................................................... 49
Ventilatie ................................................................................................................. 49
Perfusie => zie hoofdstuk 6 ........................................................................................ 52
Ventilatie-perfusie verhouding .................................................................................. 52
Zuurstoftransportcascade ........................................................................................ 55
Hoofdstuk 8: Controle van de ventilatie .............................................................. 56
Ventilatie controle is cruciaal .................................................................................... 56
Componenten van het ademcircuit die controle uitvoeren .......................................... 56
We beschrijven de neuronen die centraal de ademhaling controleren .......................... 57
Chemische controle van de ventilatie ........................................................................ 59
Bijzondere adempatronen ......................................................................................... 61
Hersendood ............................................................................................................. 62
Online module 1: Hypoxie .................................................................................. 63
Probleem eerst objectiveren ..................................................................................... 63
Probeer de fysiologie te reconstrueren op basis van de zuurstoftransportcascade ....... 63
Alveolair hypoventilatie ............................................................................................ 64
Diffusiestoornis........................................................................................................ 64
Stoornis van ventilatie/perfusie-verhouding ............................................................... 65
Samenvatting ........................................................................................................... 65
Fysiopathologie van hypoxie en hypercapnie .............................................................. 65
Wat kan je doen om deze patiënt te helpen ................................................................. 66
Conclusie ................................................................................................................ 66
Online module 2: Long oedeem en beademing .................................................... 66
Longoedeem ............................................................................................................ 66
Cardiogeen longoedeem (hydrostatisch longoedeem)................................................. 67
ARDS acute respiratory distress syndrome (permeabiliteits longoedeem) .................... 68
Principe van beademing ............................................................................................ 69
2
, Conclusie ................................................................................................................ 72
Online module 3: Spirometrie ............................................................................ 72
Spirometrie .............................................................................................................. 72
Conclusie ................................................................................................................ 73
Longvolumes............................................................................................................ 73
Statisch-dynamische opname van een spirometrie ..................................................... 73
op basis hiervan maken we onderscheid tussen 2 groepen longziekten ........................ 75
Hoe doen we dit? ...................................................................................................... 75
3
, HOOFDSTUK 1: ORGANISATIE VAN HET RESPIRATOIR SYSTEEM – STATISCHE
LONGVOLUMES - BASISBEGRIPPEN
WAAROM RESPIRATOIRE FYSIOLOGIE?
We hebben respiratoire fysiologie nodig voor het begrijpen van ziekteprocessen. We kunnen dankzij
deze fysiologie begrijpen waarom we bv. sommige COVID-19 patiënten beademen op hun buik.
Ook is het belangrijk dat we er dan onderzoek naar doen en dat er innovatie gebeurt naar nieuw dingen
voor de respiratoire fysiologie.
Ook is het belangrijk om begrijpen hoe extremen ontstaan.
DEFINITIE VAN HET RESPIRATOIR SYSTEEM
De ‘externe ademhaling’ is de uitwisseling van O2 en CO2 tussen de atmosfeer en de mitochondria. In
de mitochondria. In de mitochondria vind dan het proces van ‘interne ademhaling’ plaats (oxidatieve
fosforylatie).
Hierbij maakt het lichaam gebruik van een aantal belangrijke processen. Het is dus een geavanceerd
transport systeem.
• Diffusie (over korte afstanden): passief transport via concentratiegradiënten bv. O2 verbruik
en ↓[O2]. Dit heeft een grote oppervlakte nodig. Dit helpt op een bepaalde manier, maar is
onvoldoende.
• Convectie (over lange afstanden): het vervoer van gassen in bulk via gesofisticeerde pomp
en transportsystemen. Het kost
veel energie. Dit noemen we ook
wel ventileren: lucht in en uit.
Het is een convectiesysteem en
wordt mogelijk gemaakt door de
perfusie/circulatie van de long. In
de ademhalingsfysiologie
noemen we ventileren het
verplaatsen van lucht (7-8
l/min).
• Oppervlakte (longresectie)
• Transportcapaciteit
Diffusie en convectie zijn de 2 belangrijkste
systemen.
Indien er geen convectie is en er enkel
diffusie (A) is, is dit onvoldoende. We hebben dus een grotere ‘bulk’ nodig. Bij convectie halen we de
buitenconcentratie naar binnen in het lichaam. Door het systeem van de ademhaling bij de mens
kunnen we ervoor zorgen dat de [O2] langer hoog kan blijven.
21% van de lucht is O2 en de rest is vooral N, dit is in de ‘droge atmossfeer’. In de mond moeten we
waterdamp ook meerekenen en zal de concentratie iets lager zijn.
4
ADEMHALINGSSTELSEL
INHOUDSOPGAVE
Hoofdstuk 1: Organisatie van het respiratoir systeem – statische longvolumes -
basisbegrippen ................................................................................................... 4
Waarom respiratoire fysiologie? .................................................................................. 4
Definitie van het respiratoir systeem............................................................................ 4
Organisatie van het respiratoire systeem ..................................................................... 6
Zuurstoftransportcascade .......................................................................................... 7
De geleidende luchtwegen .......................................................................................... 8
Het respiratoir systeem is meer dan alleen maar ademhaling ........................................ 8
Volumes en capaciteiten............................................................................................. 9
Hoofdstuk 2 en 3: Mechanica van de ventilatie (statisch en dynamisch) ............... 10
Longmechanica ........................................................................................................ 10
Statische eigenschappen van de long ........................................................................ 10
Dynamische eigenschappen van de long .................................................................... 16
Wat is nu het verband tussen statische en dynamische parameters in de
longmechanica? ....................................................................................................... 19
Ademhalingscyclus .................................................................................................. 20
Effect van de transmurale druk .................................................................................. 22
Hoofdstuk 3: O2 en CO2 transport........................................................................ 24
Transport van O2 ....................................................................................................... 24
Transport van CO2 ..................................................................................................... 31
Hoofdstuk 4: Gasuitwisseling in de long: diffusie ................................................ 32
Wat is diffusie?......................................................................................................... 32
Diffusie-limitatie van gastransport/uptake over een alveolaire wand: ‘wat gebeurt er als
ik CO inadem?’ ......................................................................................................... 35
Perfusie-limitatie van gastransport/uptake over een alveolaire wand: ‘wat gebeurt er als
ik N2O inadem?’ ........................................................................................................ 37
1
, Hoe zit het nu voor O2 en CO2: perfusie of diffusie limitatie?......................................... 39
Hoofdstuk 5: Perfusie van het respiratoir systeem .............................................. 40
Perfusie van de long.................................................................................................. 40
Regionale verschillen in de perfusie van de long ......................................................... 46
Regionale verschillen in ventilatie bij de long.............................................................. 49
Hoofdstuk 6: Ventilatie/perfusie verhoudingen ................................................... 49
Ventilatie ................................................................................................................. 49
Perfusie => zie hoofdstuk 6 ........................................................................................ 52
Ventilatie-perfusie verhouding .................................................................................. 52
Zuurstoftransportcascade ........................................................................................ 55
Hoofdstuk 8: Controle van de ventilatie .............................................................. 56
Ventilatie controle is cruciaal .................................................................................... 56
Componenten van het ademcircuit die controle uitvoeren .......................................... 56
We beschrijven de neuronen die centraal de ademhaling controleren .......................... 57
Chemische controle van de ventilatie ........................................................................ 59
Bijzondere adempatronen ......................................................................................... 61
Hersendood ............................................................................................................. 62
Online module 1: Hypoxie .................................................................................. 63
Probleem eerst objectiveren ..................................................................................... 63
Probeer de fysiologie te reconstrueren op basis van de zuurstoftransportcascade ....... 63
Alveolair hypoventilatie ............................................................................................ 64
Diffusiestoornis........................................................................................................ 64
Stoornis van ventilatie/perfusie-verhouding ............................................................... 65
Samenvatting ........................................................................................................... 65
Fysiopathologie van hypoxie en hypercapnie .............................................................. 65
Wat kan je doen om deze patiënt te helpen ................................................................. 66
Conclusie ................................................................................................................ 66
Online module 2: Long oedeem en beademing .................................................... 66
Longoedeem ............................................................................................................ 66
Cardiogeen longoedeem (hydrostatisch longoedeem)................................................. 67
ARDS acute respiratory distress syndrome (permeabiliteits longoedeem) .................... 68
Principe van beademing ............................................................................................ 69
2
, Conclusie ................................................................................................................ 72
Online module 3: Spirometrie ............................................................................ 72
Spirometrie .............................................................................................................. 72
Conclusie ................................................................................................................ 73
Longvolumes............................................................................................................ 73
Statisch-dynamische opname van een spirometrie ..................................................... 73
op basis hiervan maken we onderscheid tussen 2 groepen longziekten ........................ 75
Hoe doen we dit? ...................................................................................................... 75
3
, HOOFDSTUK 1: ORGANISATIE VAN HET RESPIRATOIR SYSTEEM – STATISCHE
LONGVOLUMES - BASISBEGRIPPEN
WAAROM RESPIRATOIRE FYSIOLOGIE?
We hebben respiratoire fysiologie nodig voor het begrijpen van ziekteprocessen. We kunnen dankzij
deze fysiologie begrijpen waarom we bv. sommige COVID-19 patiënten beademen op hun buik.
Ook is het belangrijk dat we er dan onderzoek naar doen en dat er innovatie gebeurt naar nieuw dingen
voor de respiratoire fysiologie.
Ook is het belangrijk om begrijpen hoe extremen ontstaan.
DEFINITIE VAN HET RESPIRATOIR SYSTEEM
De ‘externe ademhaling’ is de uitwisseling van O2 en CO2 tussen de atmosfeer en de mitochondria. In
de mitochondria. In de mitochondria vind dan het proces van ‘interne ademhaling’ plaats (oxidatieve
fosforylatie).
Hierbij maakt het lichaam gebruik van een aantal belangrijke processen. Het is dus een geavanceerd
transport systeem.
• Diffusie (over korte afstanden): passief transport via concentratiegradiënten bv. O2 verbruik
en ↓[O2]. Dit heeft een grote oppervlakte nodig. Dit helpt op een bepaalde manier, maar is
onvoldoende.
• Convectie (over lange afstanden): het vervoer van gassen in bulk via gesofisticeerde pomp
en transportsystemen. Het kost
veel energie. Dit noemen we ook
wel ventileren: lucht in en uit.
Het is een convectiesysteem en
wordt mogelijk gemaakt door de
perfusie/circulatie van de long. In
de ademhalingsfysiologie
noemen we ventileren het
verplaatsen van lucht (7-8
l/min).
• Oppervlakte (longresectie)
• Transportcapaciteit
Diffusie en convectie zijn de 2 belangrijkste
systemen.
Indien er geen convectie is en er enkel
diffusie (A) is, is dit onvoldoende. We hebben dus een grotere ‘bulk’ nodig. Bij convectie halen we de
buitenconcentratie naar binnen in het lichaam. Door het systeem van de ademhaling bij de mens
kunnen we ervoor zorgen dat de [O2] langer hoog kan blijven.
21% van de lucht is O2 en de rest is vooral N, dit is in de ‘droge atmossfeer’. In de mond moeten we
waterdamp ook meerekenen en zal de concentratie iets lager zijn.
4
