Hoorcollege 1, ademhaling
Leerdoelen:
- Beschrijven uit welke componenten de ademhaling bestaat
- Verschillende longvolumes en -capaciteiten berekenen
- Uitleggen hoe ventilatie werkt, welke rollen compliantie en weerstand daarbij spelen
en waar deze door worden veroorzaakt
- Uitleggen wat het verschil is tussen ademminuutvolume en alveolair minuut volume
- Uitleggen welke factoren van invloed zijn op diffusie
- Weten welke partiële drukken waar gelden en wat dat betekent
(Alle waarden die voor ‘een gezond persoon’ zijn gegeven, gelden voor een man van 20 jaar)
Verhaal samenvatting:
De ademhaling bestaat uit verschillende componenten. Het transport van gassen in en uit de
longen heet ventilatie. Het transport van gassen van de longen naar het bloed naar de
lichaamscellen heet diffusie. De hoeveelheid buitenlucht die de alveoli bereikt is in
verhouding 1:1 met de bloedtoevoer naar de alveoli die uitwisseling van CO2 en O2 mogelijk
maakt (ventilatie/perfusieverhouding). Een andere component is het gastransport (CO2 en
O2) door het bloed. Als laatste de cellulaire ademhaling, dit is het gebruik van O2 om
voedingsstoffen te verbranden.
Lucht verplaatst zich door de luchtwegen: van de mond en neus → trachea → de primaire
bronchi → kleinere bronchiën → alveoli, waar ook de uitwisseling van gassen plaatsvindt.
Alle ruimte die de lucht kan bereiken voor de alveoli wordt de anatomische dode ruimte
genoemd, hier vindt geen gaswisseling plaats (150 mL per ademhaling). Om de
longfuncties te testen wordt een spirometer gebruikt. Hieruit komen een aantal
longvolumes en -capaciteiten
- Het ademvolume (Vt) is de volume lucht die bij een normale inademing in de longen
komt, bij een gezond persoon 500mL.
- Het expiratoir reserve (ERV) volume is de hoeveelheid die bij een maximale
uitademing uit de longen is, bij een gezond persoon 1200 mL
- Het residu volume (RV) is het aantal mL wat niet uitgeademd kan worden, bij een
gezond persoon 1200 mL
- Het inspiratoir reserve volume (IRV) is de hoeveelheid die maximaal ingeademd kan
worden, bij een gezond persoon 3100 mL
, - De functionele residuale (FRC) capaciteit is de hoeveelheid die na een normale
ademhaling in de longen zit (ERV + RV), bij een gezond persoon 2400 mL
- De inspiratoire capaciteit (IC) is wat na een normale uitademing nog meer in de
longen past (Vt + IRV), bij een gezond persoon 3600 mL
- De vitale capaciteit (VC) is wat na een maximale uitademing nog in de longen past
(IC + ERV), bij een gezond persoon 4800 mL
- De totale longcapaciteit (TLC) is wat er in de longen totaal past (VC +RV), bij een
gezond persoon 6000 mL
Tijdens het inademen wordt het diafragma aangespannen en vergroot de thoraxholte (de
ribben worden omhoog en naar buiten getrokken) door de externe intercostale spieren die
worden aangespannen. De wet van Boyle zegt: P x V = constant, dus als het volume V groter
wordt, wordt de druk P kleiner en gaat lucht naar binnen stromen. Als de spieren relaxen,
springen de longen terug en wordt de holte weer kleiner en de druk groter waardoor lucht
weer naar buiten gaat stromen. Een probleem bij de ventilatie is dat de long klein wilt zijn
maar de thoraxwand juist groot, dus deze trekken aan elkaar: de luchtwegweerstand. Door
oprekking van de longen schuren weefsels ook tegen elkaar en hierdoor ontstaat warmte:
weefselweerstand.
De longen zijn omgeven door een vlies: pulmonary pleura. Aan de ribben zit de partiële
pleura. De ruimte tussen de pulmonary pleura en de partiële pleura wordt de pleura ruimte of
intrapleurale ruimte genoemd en is gevuld met water. Een transmurale druk is de druk over
een wand, te berekenen door Pin - Pout. De druk van de longen is dus de Palv (druk in alveoli)
- Ppl (druk in de pleura ruimte), als er geen lucht stroomt, is de druk over de wand 0. Als
iemand z’n adem inhoudt, gaat de lucht verspreiden en is de druk overal hetzelfde, dus de
druk van de alveoli is dan in de mond te meten.
De compliantie is de volumeverandering die bij een bepaalde drukverandering optreedt. Deze
kan berekend worden door delta V/delta P, dit kan ook bepaald worden uit de V/P-curve. De
helling van deze curve zegt iets over de compliantie. In rust is er een evenwicht en als iets
heel compliant is, is de terugveerkracht klein. Hoe groot de terugveerkracht is, wordt bepaald
door de samenstelling van elastine- en collageenvezels en de oppervlaktespanning van de
alveoli.
Alle alveoli willen kleiner worden, de kracht waarmee ze naar binnen willen gaan is
afhankelijk van de straal: bij de kleinere alveoli is de druk om naar binnen te gaan groter. De
oppervlaktespanning wordt verlaagd door surfactants die de alveoli zelf aanmaken. De druk
is 2 x de oppervlaktespanning gedeeld door de straal. De dynamische curve kijkt naar de
Leerdoelen:
- Beschrijven uit welke componenten de ademhaling bestaat
- Verschillende longvolumes en -capaciteiten berekenen
- Uitleggen hoe ventilatie werkt, welke rollen compliantie en weerstand daarbij spelen
en waar deze door worden veroorzaakt
- Uitleggen wat het verschil is tussen ademminuutvolume en alveolair minuut volume
- Uitleggen welke factoren van invloed zijn op diffusie
- Weten welke partiële drukken waar gelden en wat dat betekent
(Alle waarden die voor ‘een gezond persoon’ zijn gegeven, gelden voor een man van 20 jaar)
Verhaal samenvatting:
De ademhaling bestaat uit verschillende componenten. Het transport van gassen in en uit de
longen heet ventilatie. Het transport van gassen van de longen naar het bloed naar de
lichaamscellen heet diffusie. De hoeveelheid buitenlucht die de alveoli bereikt is in
verhouding 1:1 met de bloedtoevoer naar de alveoli die uitwisseling van CO2 en O2 mogelijk
maakt (ventilatie/perfusieverhouding). Een andere component is het gastransport (CO2 en
O2) door het bloed. Als laatste de cellulaire ademhaling, dit is het gebruik van O2 om
voedingsstoffen te verbranden.
Lucht verplaatst zich door de luchtwegen: van de mond en neus → trachea → de primaire
bronchi → kleinere bronchiën → alveoli, waar ook de uitwisseling van gassen plaatsvindt.
Alle ruimte die de lucht kan bereiken voor de alveoli wordt de anatomische dode ruimte
genoemd, hier vindt geen gaswisseling plaats (150 mL per ademhaling). Om de
longfuncties te testen wordt een spirometer gebruikt. Hieruit komen een aantal
longvolumes en -capaciteiten
- Het ademvolume (Vt) is de volume lucht die bij een normale inademing in de longen
komt, bij een gezond persoon 500mL.
- Het expiratoir reserve (ERV) volume is de hoeveelheid die bij een maximale
uitademing uit de longen is, bij een gezond persoon 1200 mL
- Het residu volume (RV) is het aantal mL wat niet uitgeademd kan worden, bij een
gezond persoon 1200 mL
- Het inspiratoir reserve volume (IRV) is de hoeveelheid die maximaal ingeademd kan
worden, bij een gezond persoon 3100 mL
, - De functionele residuale (FRC) capaciteit is de hoeveelheid die na een normale
ademhaling in de longen zit (ERV + RV), bij een gezond persoon 2400 mL
- De inspiratoire capaciteit (IC) is wat na een normale uitademing nog meer in de
longen past (Vt + IRV), bij een gezond persoon 3600 mL
- De vitale capaciteit (VC) is wat na een maximale uitademing nog in de longen past
(IC + ERV), bij een gezond persoon 4800 mL
- De totale longcapaciteit (TLC) is wat er in de longen totaal past (VC +RV), bij een
gezond persoon 6000 mL
Tijdens het inademen wordt het diafragma aangespannen en vergroot de thoraxholte (de
ribben worden omhoog en naar buiten getrokken) door de externe intercostale spieren die
worden aangespannen. De wet van Boyle zegt: P x V = constant, dus als het volume V groter
wordt, wordt de druk P kleiner en gaat lucht naar binnen stromen. Als de spieren relaxen,
springen de longen terug en wordt de holte weer kleiner en de druk groter waardoor lucht
weer naar buiten gaat stromen. Een probleem bij de ventilatie is dat de long klein wilt zijn
maar de thoraxwand juist groot, dus deze trekken aan elkaar: de luchtwegweerstand. Door
oprekking van de longen schuren weefsels ook tegen elkaar en hierdoor ontstaat warmte:
weefselweerstand.
De longen zijn omgeven door een vlies: pulmonary pleura. Aan de ribben zit de partiële
pleura. De ruimte tussen de pulmonary pleura en de partiële pleura wordt de pleura ruimte of
intrapleurale ruimte genoemd en is gevuld met water. Een transmurale druk is de druk over
een wand, te berekenen door Pin - Pout. De druk van de longen is dus de Palv (druk in alveoli)
- Ppl (druk in de pleura ruimte), als er geen lucht stroomt, is de druk over de wand 0. Als
iemand z’n adem inhoudt, gaat de lucht verspreiden en is de druk overal hetzelfde, dus de
druk van de alveoli is dan in de mond te meten.
De compliantie is de volumeverandering die bij een bepaalde drukverandering optreedt. Deze
kan berekend worden door delta V/delta P, dit kan ook bepaald worden uit de V/P-curve. De
helling van deze curve zegt iets over de compliantie. In rust is er een evenwicht en als iets
heel compliant is, is de terugveerkracht klein. Hoe groot de terugveerkracht is, wordt bepaald
door de samenstelling van elastine- en collageenvezels en de oppervlaktespanning van de
alveoli.
Alle alveoli willen kleiner worden, de kracht waarmee ze naar binnen willen gaan is
afhankelijk van de straal: bij de kleinere alveoli is de druk om naar binnen te gaan groter. De
oppervlaktespanning wordt verlaagd door surfactants die de alveoli zelf aanmaken. De druk
is 2 x de oppervlaktespanning gedeeld door de straal. De dynamische curve kijkt naar de
