Fysiologie - deel 2
Celbiologie partim fysiologie
Hoofdstuk O3 - Fysiologie van ademhaling en
circulatie
Functies van het ademhalingsstelsel
- Uitwisseling ademhalingsgassen
- Homeostatische regulatie
- Ademhalingsgassen → O2 en CO2
- pH
- Water
- Bescherming tegen pathogenen en irriterende stoffen
- Vocalisatie
Bouw van het ademhalingsstelsel
Onderverdeling van de luchtwegen
Gedeelte voor geleiding van lucht:
Neusholte → keelholte (farynx) → strottenhoofd (larynx) → luchtpijp (trachea) →
luchtpijptakken (bronchiën en grote bronchiolen)
1
,Van buitenlucht naar het binnenste oppervlak van de longen. In deze structuren is er geen
gasuitwisseling met het bloed.
Gedeelte voor gasuitwisseling:
- Longzakjes met longblaasjes (alveoli, zijn omgeven door nauw capillair netwerk)
- Zeer veel vertakkingen → “bronchusboom”
Enkel gasuitwisseling thv de longblaasjes !!!
Kraakbeenringen
- Ondersteunen grote luchtwegen
- Om dichtklappen van de longen te voorkomen
Trilhaarepitheel & slijmvlies
- Bekleden binnenkant van de luchtwegen
- Bescherming tegen indringers bv. stofdeeltjes
De aflijning van onze trachea bevat trilhaarepitheel waarboven een slijmlaag aanwezig is.
Trilharen liggen in een waterige zoutoplossing, zo kunnen ze goed bewegen. Daarboven ligt
een lichtgele laag → mucus, slijmvlies, dit wordt geproduceerd door de gele cellen die
tussen de epitheelcellen liggen, dit zijn de gobletcellen of slijmbekercellen. De mucus zorgt
ervoor dat we stofdeeltjes kunnen ophoesten en dat ze niet gaan doordringen tot in onze
alveoli.
Kliniek:
- Sigarettenrook beschadigt trilhaarepitheel en verhoogt de mucusproductie
- Gevolg: rokershoest
- Reden: cecilia gaan minder efficiënt werken, door de verhoogde mucusproductie
krijgen zij vaak rokershoest om mucus op te hoesten
Longblaasjes hebben nauw contact met
bloedvaten, de capillaire, die errond liggen
→ groot opp voor zuurstof/gas uitwisseling
2
,Het proces van de ademhaling
1. Longventilatie / ademen
- Fysieke verplaatsing van lucht in en uit de longen
- Inhalatie & exhalatie
2. Gaswisseling
- Diffusie van gassen gebeurt op 2 plaatsen
- Thv weefselcapillairen
- Thv longcapillairen
- Diffusie = passief proces (met concentratiegradiënt mee)
- O2 en CO2 diffunderen volgens zelfde principe
Stappenplan:
1. Zuurstofrijke lucht wordt ingeademd en gaat thv de longblaasjes diffunderen vanuit
de lucht in onze alveoli naar het zuurstofarme bloed dan vanuit de longen in de
kleine bloedsomloop gestuurd wordt
3
, 2. Zuurstof wordt in de grote bloedsomloop gepompt
3. Zuurstof diffundeert in cellen (HC->LC)
4. Als zuurstof verbruikt wordt bv in een spiercel, wordt CO2
geproduceerd. CO2 gaat volgens hetzelfde principe diffunderen thv de
weefselcapilairen vanuit vanuit de cellen naar het bloed in de bloedvaten,
vervolgens gaat het naar het hart
5. CO2 komt in het hart terecht en komt in de kleine bloedsomloop terecht
6. CO2 komt in alveoli terecht en kan zo uitgeademd worden
Longcapillairen liggen nauw rondom de alveoli waardoor diffusie heel efficiënt kan gebeuren.
3. Gastransport
- O2: vanuit longcapillairen naar capillairen thv perifere weefsels
- CO2: vanuit perifere weefsels naar longcapillairen
Opm - uitgeademde lucht:
- Warmer en vochtiger dan ingeademde lucht
- Minder O2, meer CO2 en waterdamp (zodat de longblaasjes niet kunnen uitdrogen)
Longventilatie
= fysieke verplaatsing van lucht in en uit de luchtwegen.
- 1 ademhalingscyclus = 1 inademing + 1 uitademing
- Enkel gasuitwisseling thv de longblaasjes!!!
- Anatomisch dode ruimte
- “Gedeelte voor geleiding van lucht” (geen gasuitwisseling)
- 30% van iedere ademhaling blijft hier hangen
- Functie: opwarmen, bevochtigen en zuiveren van ingeademde lucht
- Fysiologisch dode ruimte
- “Verspilde ventilatie” thv het gedeelte voor gasuitwisseling
- Bv. ventilatie van alveoli die geen doorbloeding krijgen
Longvolumes & -capaciteiten
4
,1. Ademfrequentie (f)
- = ademhalingssnelheid: aantal ademhalingscycli per minuut
- Volwassenen in rust: 12-15x
- Kinderen: 18-20x
2. Ademvolume of ademdiepte (Vt)
- “Tidal volume”
- Hoeveelheid lucht die tijdens 1 ademhalingscyclus de longen in of uit verplaatst
wordt
- In rust: 450-600 ml
3. Ademminuutvolume V
- f x Vt
- 12 x 500 ml = 6 liter / minuut
4. Totale longcapaciteit TLC
- Volume lucht dat bij max. inademing in de longen zit
- +/- 6 liter
5. Inspiratoir reservevolume IRV
- Hoeveelheid lucht die extra ingeademd kan worden tov ademvolume in rust
- +/- 3 liter
6. Expiratoir reservevolume ERV
- Hoeveelheid lucht die extra ingeademd kan worden tov ademvolume in rust
- +/- 1 liter
7. Vitale capaciteit VC
- Grootst mogelijke ademvolume
- Max. hoeveelheid lucht die bij 1 ademhalingscyclus de longen in en uit verplaatst kan
worden
- = IRV + Vt + ERV
- +/- 4,5 liter
8. Restvolume of residuvolume RV
- Ook bij max. uitademing blijft er nog lucht in de longen
- Voorkomt dat longen dichtklappen
- +/- 1,5 liter
9. Inspiratoire capaciteit IC
- = Vt + IRV
5
, - +/- 3,5 liter
10. Functionele residuele capaciteit FRC
- Volume lucht dat op einde van gewone ademhaling nog in longen zit
- = ERV + RV
- +/- 2,5 liter
TLC = VC + RV
= IC + FRC
= IRV + Vt + ERV + RV
Kliniek:
- Spirometer → apparaat om longvolumes op te meten
- Werking:
Ademhalingsbewegingen
Rusttoestand van de thorax
Normale situatie:
- Borstholte: begrensd door borstkas + diafragma
- Elke long ligt in afzonderlijke pleuraholte
- Begrensd door membraan: de zgn. pleura
= borstvlies (binnenste opp. van de lichaamswand)
+ longvlies (bedekt buitenste opp. van de longen)
- Pleuravocht tussen borstvlies en longvlies → vloeistoflaag dat de 2 vliezen
aan elkaar houdt geplakt
- In rust: geen luchtverplaatsing → druk binnen en buiten longen is gelijk
Kliniek - klaplong of pneumothorax:
- Bv. messteek waarbij pleuramembraan doorboord wordt
- Gevolg: er komt lucht in de pleuraholte → samengedrukte long
- Behandeling: verwijderen van zoveel mogelijk lucht voordat de opening wordt
afgesloten
6
, Inademing: actief (energie nodig)
Doordat longen als het ware “vastplakken” aan borstholte en middenrif
zal, als het borstvolume vergroot, ook het longvolume groter worden.
Borstademhaling
- Door samentrekking van de tussenribspieren →
ribben en borstbeen gaan naar voren
- Te vgl met pompbeweging + opheffen handvat
emmer
Buikademhaling
- Door samentrekking van de spieren in het middenrif (niet de buikspieren)
- Middenrif wordt afgeplat
- Volume van de longen wordt groter → druk in de longen verlaagt → verse lucht
stroomt de longen binnen
Uitademing: actief en/of passief
- Tussenribspieren en spieren van middenrif ontspannen
- Volume van de borstkas verkleint → druk in longen verhoogt → lucht stroomt de
longen uit
- Passief en/of actief
- Bij rustige ademhaling
- Inademing = actief
- Uitademing = passief
- Bij geforceerde ademhaling
- Zowel inademing als uitademing zijn actief → extra samentrekking van
de buikspieren om meer uit te ademen
Transport en uitwisseling van ademhalingsgassen
Belangrijke gegevens / sensoren ⚑
- O2 - pO2 of zuurstofdruk → belangrijk want tekort aan zuurstof kan fataal zijn
- CO2 - pCO2 → belangrijk want CO2 moet afgevoerd worden, een te hoge
concentratie CO2 zorgt ervoor dat ons CZS onderdrukt wordt (kan fataal zijn). CO2 in
het bloed heeft ook een belangrijke bufferfunctie, te veel CO2 zorgt voor een
zuurtegraadverandering, lage pH. Verzuring van cellen zorgt ervoor dat bepaalde
eiwitten gedenatureerd worden en hun functie zullen verliezen
- pH
Normale waardes:
7
Celbiologie partim fysiologie
Hoofdstuk O3 - Fysiologie van ademhaling en
circulatie
Functies van het ademhalingsstelsel
- Uitwisseling ademhalingsgassen
- Homeostatische regulatie
- Ademhalingsgassen → O2 en CO2
- pH
- Water
- Bescherming tegen pathogenen en irriterende stoffen
- Vocalisatie
Bouw van het ademhalingsstelsel
Onderverdeling van de luchtwegen
Gedeelte voor geleiding van lucht:
Neusholte → keelholte (farynx) → strottenhoofd (larynx) → luchtpijp (trachea) →
luchtpijptakken (bronchiën en grote bronchiolen)
1
,Van buitenlucht naar het binnenste oppervlak van de longen. In deze structuren is er geen
gasuitwisseling met het bloed.
Gedeelte voor gasuitwisseling:
- Longzakjes met longblaasjes (alveoli, zijn omgeven door nauw capillair netwerk)
- Zeer veel vertakkingen → “bronchusboom”
Enkel gasuitwisseling thv de longblaasjes !!!
Kraakbeenringen
- Ondersteunen grote luchtwegen
- Om dichtklappen van de longen te voorkomen
Trilhaarepitheel & slijmvlies
- Bekleden binnenkant van de luchtwegen
- Bescherming tegen indringers bv. stofdeeltjes
De aflijning van onze trachea bevat trilhaarepitheel waarboven een slijmlaag aanwezig is.
Trilharen liggen in een waterige zoutoplossing, zo kunnen ze goed bewegen. Daarboven ligt
een lichtgele laag → mucus, slijmvlies, dit wordt geproduceerd door de gele cellen die
tussen de epitheelcellen liggen, dit zijn de gobletcellen of slijmbekercellen. De mucus zorgt
ervoor dat we stofdeeltjes kunnen ophoesten en dat ze niet gaan doordringen tot in onze
alveoli.
Kliniek:
- Sigarettenrook beschadigt trilhaarepitheel en verhoogt de mucusproductie
- Gevolg: rokershoest
- Reden: cecilia gaan minder efficiënt werken, door de verhoogde mucusproductie
krijgen zij vaak rokershoest om mucus op te hoesten
Longblaasjes hebben nauw contact met
bloedvaten, de capillaire, die errond liggen
→ groot opp voor zuurstof/gas uitwisseling
2
,Het proces van de ademhaling
1. Longventilatie / ademen
- Fysieke verplaatsing van lucht in en uit de longen
- Inhalatie & exhalatie
2. Gaswisseling
- Diffusie van gassen gebeurt op 2 plaatsen
- Thv weefselcapillairen
- Thv longcapillairen
- Diffusie = passief proces (met concentratiegradiënt mee)
- O2 en CO2 diffunderen volgens zelfde principe
Stappenplan:
1. Zuurstofrijke lucht wordt ingeademd en gaat thv de longblaasjes diffunderen vanuit
de lucht in onze alveoli naar het zuurstofarme bloed dan vanuit de longen in de
kleine bloedsomloop gestuurd wordt
3
, 2. Zuurstof wordt in de grote bloedsomloop gepompt
3. Zuurstof diffundeert in cellen (HC->LC)
4. Als zuurstof verbruikt wordt bv in een spiercel, wordt CO2
geproduceerd. CO2 gaat volgens hetzelfde principe diffunderen thv de
weefselcapilairen vanuit vanuit de cellen naar het bloed in de bloedvaten,
vervolgens gaat het naar het hart
5. CO2 komt in het hart terecht en komt in de kleine bloedsomloop terecht
6. CO2 komt in alveoli terecht en kan zo uitgeademd worden
Longcapillairen liggen nauw rondom de alveoli waardoor diffusie heel efficiënt kan gebeuren.
3. Gastransport
- O2: vanuit longcapillairen naar capillairen thv perifere weefsels
- CO2: vanuit perifere weefsels naar longcapillairen
Opm - uitgeademde lucht:
- Warmer en vochtiger dan ingeademde lucht
- Minder O2, meer CO2 en waterdamp (zodat de longblaasjes niet kunnen uitdrogen)
Longventilatie
= fysieke verplaatsing van lucht in en uit de luchtwegen.
- 1 ademhalingscyclus = 1 inademing + 1 uitademing
- Enkel gasuitwisseling thv de longblaasjes!!!
- Anatomisch dode ruimte
- “Gedeelte voor geleiding van lucht” (geen gasuitwisseling)
- 30% van iedere ademhaling blijft hier hangen
- Functie: opwarmen, bevochtigen en zuiveren van ingeademde lucht
- Fysiologisch dode ruimte
- “Verspilde ventilatie” thv het gedeelte voor gasuitwisseling
- Bv. ventilatie van alveoli die geen doorbloeding krijgen
Longvolumes & -capaciteiten
4
,1. Ademfrequentie (f)
- = ademhalingssnelheid: aantal ademhalingscycli per minuut
- Volwassenen in rust: 12-15x
- Kinderen: 18-20x
2. Ademvolume of ademdiepte (Vt)
- “Tidal volume”
- Hoeveelheid lucht die tijdens 1 ademhalingscyclus de longen in of uit verplaatst
wordt
- In rust: 450-600 ml
3. Ademminuutvolume V
- f x Vt
- 12 x 500 ml = 6 liter / minuut
4. Totale longcapaciteit TLC
- Volume lucht dat bij max. inademing in de longen zit
- +/- 6 liter
5. Inspiratoir reservevolume IRV
- Hoeveelheid lucht die extra ingeademd kan worden tov ademvolume in rust
- +/- 3 liter
6. Expiratoir reservevolume ERV
- Hoeveelheid lucht die extra ingeademd kan worden tov ademvolume in rust
- +/- 1 liter
7. Vitale capaciteit VC
- Grootst mogelijke ademvolume
- Max. hoeveelheid lucht die bij 1 ademhalingscyclus de longen in en uit verplaatst kan
worden
- = IRV + Vt + ERV
- +/- 4,5 liter
8. Restvolume of residuvolume RV
- Ook bij max. uitademing blijft er nog lucht in de longen
- Voorkomt dat longen dichtklappen
- +/- 1,5 liter
9. Inspiratoire capaciteit IC
- = Vt + IRV
5
, - +/- 3,5 liter
10. Functionele residuele capaciteit FRC
- Volume lucht dat op einde van gewone ademhaling nog in longen zit
- = ERV + RV
- +/- 2,5 liter
TLC = VC + RV
= IC + FRC
= IRV + Vt + ERV + RV
Kliniek:
- Spirometer → apparaat om longvolumes op te meten
- Werking:
Ademhalingsbewegingen
Rusttoestand van de thorax
Normale situatie:
- Borstholte: begrensd door borstkas + diafragma
- Elke long ligt in afzonderlijke pleuraholte
- Begrensd door membraan: de zgn. pleura
= borstvlies (binnenste opp. van de lichaamswand)
+ longvlies (bedekt buitenste opp. van de longen)
- Pleuravocht tussen borstvlies en longvlies → vloeistoflaag dat de 2 vliezen
aan elkaar houdt geplakt
- In rust: geen luchtverplaatsing → druk binnen en buiten longen is gelijk
Kliniek - klaplong of pneumothorax:
- Bv. messteek waarbij pleuramembraan doorboord wordt
- Gevolg: er komt lucht in de pleuraholte → samengedrukte long
- Behandeling: verwijderen van zoveel mogelijk lucht voordat de opening wordt
afgesloten
6
, Inademing: actief (energie nodig)
Doordat longen als het ware “vastplakken” aan borstholte en middenrif
zal, als het borstvolume vergroot, ook het longvolume groter worden.
Borstademhaling
- Door samentrekking van de tussenribspieren →
ribben en borstbeen gaan naar voren
- Te vgl met pompbeweging + opheffen handvat
emmer
Buikademhaling
- Door samentrekking van de spieren in het middenrif (niet de buikspieren)
- Middenrif wordt afgeplat
- Volume van de longen wordt groter → druk in de longen verlaagt → verse lucht
stroomt de longen binnen
Uitademing: actief en/of passief
- Tussenribspieren en spieren van middenrif ontspannen
- Volume van de borstkas verkleint → druk in longen verhoogt → lucht stroomt de
longen uit
- Passief en/of actief
- Bij rustige ademhaling
- Inademing = actief
- Uitademing = passief
- Bij geforceerde ademhaling
- Zowel inademing als uitademing zijn actief → extra samentrekking van
de buikspieren om meer uit te ademen
Transport en uitwisseling van ademhalingsgassen
Belangrijke gegevens / sensoren ⚑
- O2 - pO2 of zuurstofdruk → belangrijk want tekort aan zuurstof kan fataal zijn
- CO2 - pCO2 → belangrijk want CO2 moet afgevoerd worden, een te hoge
concentratie CO2 zorgt ervoor dat ons CZS onderdrukt wordt (kan fataal zijn). CO2 in
het bloed heeft ook een belangrijke bufferfunctie, te veel CO2 zorgt voor een
zuurtegraadverandering, lage pH. Verzuring van cellen zorgt ervoor dat bepaalde
eiwitten gedenatureerd worden en hun functie zullen verliezen
- pH
Normale waardes:
7
