Leerboek Medische Fysiologie Samenvatting Fysiologie
Bevat hoofdstukken:
1 t/m 5, 12 t/m 15, 17 t/m 22 + 25
Op volgorde van college reeks:
20 – 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 12 – 13 – 14 – 15 – 18 – 17 – 19 – 21 – 22 – 25
Inhoudsopgave:
- H20 Gasuitwisseling blz 2
- H1 Van eencellige naar meercellige organismen blz 6
- H2 Celstofwisseling blz 8
- H3 Interactie tussen cellen en hun omgeving blz
10
- H4 Membraanpotentiaal blz 12
- H5 Intercellulaire communicatie blz 14
- H12 Biologische regelsystemen blz 16
- H13 Vegetatieve integratie blz 17
- H14 Vegetatieve zenuwstelsel blz 18
- H15 Hormonale regulaties blz 20
- H18 Hart blz 23
- H17 Bloed: samenstelling en functies blz 29
- H19 Vaatstelsel blz 32
- H21 Voeding en spijsvertering blz 36
- H22 Water- en zouthuishouding blz 46
- H25 Veroudering blz 54
, Maj Olde Benneker
H20 Gasuitwisseling
Ademhaling: de opname van zuurstof in de longen en de afgifte van
koolstofdioxide, de gasuitwisseling met het bloed, het gastransport door
het bloed, de biologische oxidatie van voedingsstoffen onder vrijmaking
van energie en het verwijderen van de daarbij vrijgekomen koolstofdioxide
uit het lichaam.
Voor de gasuitwisseling tussen cel en buitenlucht zijn van belang:
- Ventilatie verversing van de lucht in de longblaasjes, de alveolaire
ruimte
- Diffusie van O2 en CO2 tussen lucht in de long en het bloed in de
longvaten, en tussen bloed, interstitium en het cel inwendige van
alle lichaamscellen
- Perfusie doorstroming van de longen en weefsels met bloed
- Gastransport van O2 en CO2 met het circulerende bloed.
Als het longweefsel door inademingsspieren uiteen wordt getrokken,
neemt het volume van de alveoli toe en daalt volgens de wet van Boyle de
luchtdruk in de alveoli.
Droge lucht bevat 21% zuurstof.
Bij een atmosferische druk van 760 mmHg (= 1 atmosfeer) is de
partiele zuurstofspanning PO2 = 21,2 kPa (159 mmHg).
In lucht met waterdampspanning van 6,3 kPa (47 mmHg0 is de PO2 = 20
kPa (150 mmHg)
Zuurstofspanning in rust
In kPa In mmHg
Buitenlucht 20 150
Alveolaire lucht (A) 13,3 100
Arterieel bloed (a) 12,6 95
Gemengd veneusbloed 5,3 40
De oplosbaarheid van CO2 in water is ruim 20x zo groot als de
oplosbaarheid van O2 in water.
Bij inspiratie wordt door contractie van de inademingsspieren de
thoraxholte actief vergroot. De longen volgen deze beweging, waardoor de
inhoud van de longen toeneemt en de druk in de longen daalt met als
gevolg dat buitenlucht naar binnen stroomt.
De hoeveelheid lucht = het ademvolume VT
Ademfrequentie = 12 tot 16 keer per minuut
VT is 450 tot 600 ml per ademteug
Bij f = 12 en VT = 500, zal per minuut f x VT = 12 x 500 = 6000 ml lucht
worden verplaatst = het ademminuutvolume (V).
De bij iedere inademing opgenomen hoeveelheid lucht is het ademvolume.
Door daarna zo diep mogelijk in te ademen, kan het longvolume tot zijn
2
, Maj Olde Benneker
maximum worden vergroot. Het VT neemt dan toe met het inspiratoire
reserve volume (IRV); VT + IRV = inspiratoire capaciteit (IC)
IC = 3600 ml bij een gezonde 20 jarige jongen van 70 kg, dus IRV = 3100
ml
Zo ver mogelijk uitademen; expiratoire reserve volume (ERV) = 1200 ml.
VT + IRV + ERV = vitale capaciteit = 4600 ml ongeveer.
Er blijft altijd een restvolume achter residuaal volume = lucht die niet
uitgeademd kan worden. RV = 1200 ml. RV + ERV = hoeveelheid lucht die
zich in de longen bevindt bij ademrustniveau. RV + ERV = functionele
residuale capaciteit (FRC) = 2400 ml.
De totale longcapaciteit (TLC) = IRV + VT + ERV + RV = 6000 ml.
Bij ouder worden neemt RV en FRC geleidelijk toe en VC af waardoor
TLC onveranderd blijft.
Het verschil van de subatmosferische interpleurale, intrapleurale of
intrathoracale druk met de druk in de buitenlucht negatieve thoraxdruk/
druk van Donders = -0,5 kPa = -5 cm H2O.
Hoe dieper men inademt, des te groter wordt het drukverschil tussen buik-
en borstholte.
De retractiekracht van de longen wordt door twee factoren bepaald:
- Elastinevezels in de alveolaire wand
- Oppervlaktespanning: kleine alveolus zou willen samengaan met
grote alveolus, om zo een grote druppel te vormen dit wordt
voorkomen door surfactant.
Onder statische omstandigheden (geen luchtstroom) is de alveolaire druk
PA gelijk aan de atmosferische druk PATM en wordt de intrapleurale druk Ppl
bepaald door de terugveerkracht van de longen en de thoraxwand.
Als geldt PATM = 0
De transpulmonale druk Pl = het drukverschil over de longwand Pl = PA –
Ppl Pl = 0 – -5 = 5
De thoracale druk Pth Pth = Ppl - PATM
-5 – 0 = -5
De transrespiratoire druk Presp = drukverschil long-thoraxwand samen
Presp = PA –
PATM 0 – 0 = 0
Compliantie = rekbaarheid de volumeverandering die bij een bepaalde
drukverandering optreedt = dV/dP
Compliantie = 2,2 L/kPa per volume toename van 220 ml wordt de
intrathoracale druk 0,1 kPa lager.
De breedte van de dynamische V/P-curve zegt iets over de weerstand.
Ademarbeid is de oppervlakte onder de dynamische curve en het product
van druk en volume P x dV.
3
, Maj Olde Benneker
Beschikken over een grote longcapaciteit veel minder belangrijk dan het
hebben van een hoog ademminuutvolume. Omdat bij grotere ventilatie de
stroomsnelheid toeneemt, zodat de weerstand toeneemt en de
luchtstroom belemmerd wordt.
Bij een rustige ademhaling verloopt de expiratie passief als gevolg van de
terugveerkrachten. Bij lichamelijke inspanning kan de uitademing krachtig
worden ondersteund door concentrische activiteit van de
expiratiemusculatuur.
Onvoldoende activiteit van de ademmusculatuur leidt tot hypoventilatie:
ophoping van CO2 en een tekort aan O2 (hypoxie) met als gevolg
verzuring van het inwendige milieu.
Transport van zuurstof door het bloed
Zuurstof is slecht oplosbaar in water, dus ook in bloedplasma. 1L bloed
bevat slechts 3 ml O2.
Hemoglobine maakt het mogelijk dat arterieel bloed ongeveer 200 ml O2 /L
bevat (20%). Het binden van O2 aan Hb is afhankelijk van de PO2 in
bloedplasma.
SO2 = O2 – verzadiging.
Bij een lage PO2 die in weefsels heerst, laat het Hb de O2 gemakkelijk los
aan het plasma.
Aan 1 mmol Hb kan maximaal 25,6 ml O2 worden gevonden.
Vrij opgeloste O2: 0,03 ml O2/L x PO2 de wet van Henry
Gebonden aan hemoglobine (HbO2): 1,34 x [Hb] x SO2
De loslating van O2 door Hb wordt versneld en versterkt door
veranderingen in het inwendige milieu.
Een stijging van: een daling van:
- PCO2 - de pH
- [H+]
- Temperatuur
De O2-bindingscurve verschuift dan naar rechts het Bohr-effect
Omgekeerd, bij een daling van de PCO2, [H+] en T en een stijging van de
pH, verschuift de curve naar links = omgekeerd Bohr-effect.
De oplosbaarheid van CO2 in water (en dus ook in bloedplasma) is 20 x
groter dan dat van O2.
Bij een arteriële PCO2 van 40 mmHg = bloedplasma 2,6 % vol CO2.
Veneuze PCO2 = 46 mmHg = 2,8 % col CO2.
4
Bevat hoofdstukken:
1 t/m 5, 12 t/m 15, 17 t/m 22 + 25
Op volgorde van college reeks:
20 – 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 12 – 13 – 14 – 15 – 18 – 17 – 19 – 21 – 22 – 25
Inhoudsopgave:
- H20 Gasuitwisseling blz 2
- H1 Van eencellige naar meercellige organismen blz 6
- H2 Celstofwisseling blz 8
- H3 Interactie tussen cellen en hun omgeving blz
10
- H4 Membraanpotentiaal blz 12
- H5 Intercellulaire communicatie blz 14
- H12 Biologische regelsystemen blz 16
- H13 Vegetatieve integratie blz 17
- H14 Vegetatieve zenuwstelsel blz 18
- H15 Hormonale regulaties blz 20
- H18 Hart blz 23
- H17 Bloed: samenstelling en functies blz 29
- H19 Vaatstelsel blz 32
- H21 Voeding en spijsvertering blz 36
- H22 Water- en zouthuishouding blz 46
- H25 Veroudering blz 54
, Maj Olde Benneker
H20 Gasuitwisseling
Ademhaling: de opname van zuurstof in de longen en de afgifte van
koolstofdioxide, de gasuitwisseling met het bloed, het gastransport door
het bloed, de biologische oxidatie van voedingsstoffen onder vrijmaking
van energie en het verwijderen van de daarbij vrijgekomen koolstofdioxide
uit het lichaam.
Voor de gasuitwisseling tussen cel en buitenlucht zijn van belang:
- Ventilatie verversing van de lucht in de longblaasjes, de alveolaire
ruimte
- Diffusie van O2 en CO2 tussen lucht in de long en het bloed in de
longvaten, en tussen bloed, interstitium en het cel inwendige van
alle lichaamscellen
- Perfusie doorstroming van de longen en weefsels met bloed
- Gastransport van O2 en CO2 met het circulerende bloed.
Als het longweefsel door inademingsspieren uiteen wordt getrokken,
neemt het volume van de alveoli toe en daalt volgens de wet van Boyle de
luchtdruk in de alveoli.
Droge lucht bevat 21% zuurstof.
Bij een atmosferische druk van 760 mmHg (= 1 atmosfeer) is de
partiele zuurstofspanning PO2 = 21,2 kPa (159 mmHg).
In lucht met waterdampspanning van 6,3 kPa (47 mmHg0 is de PO2 = 20
kPa (150 mmHg)
Zuurstofspanning in rust
In kPa In mmHg
Buitenlucht 20 150
Alveolaire lucht (A) 13,3 100
Arterieel bloed (a) 12,6 95
Gemengd veneusbloed 5,3 40
De oplosbaarheid van CO2 in water is ruim 20x zo groot als de
oplosbaarheid van O2 in water.
Bij inspiratie wordt door contractie van de inademingsspieren de
thoraxholte actief vergroot. De longen volgen deze beweging, waardoor de
inhoud van de longen toeneemt en de druk in de longen daalt met als
gevolg dat buitenlucht naar binnen stroomt.
De hoeveelheid lucht = het ademvolume VT
Ademfrequentie = 12 tot 16 keer per minuut
VT is 450 tot 600 ml per ademteug
Bij f = 12 en VT = 500, zal per minuut f x VT = 12 x 500 = 6000 ml lucht
worden verplaatst = het ademminuutvolume (V).
De bij iedere inademing opgenomen hoeveelheid lucht is het ademvolume.
Door daarna zo diep mogelijk in te ademen, kan het longvolume tot zijn
2
, Maj Olde Benneker
maximum worden vergroot. Het VT neemt dan toe met het inspiratoire
reserve volume (IRV); VT + IRV = inspiratoire capaciteit (IC)
IC = 3600 ml bij een gezonde 20 jarige jongen van 70 kg, dus IRV = 3100
ml
Zo ver mogelijk uitademen; expiratoire reserve volume (ERV) = 1200 ml.
VT + IRV + ERV = vitale capaciteit = 4600 ml ongeveer.
Er blijft altijd een restvolume achter residuaal volume = lucht die niet
uitgeademd kan worden. RV = 1200 ml. RV + ERV = hoeveelheid lucht die
zich in de longen bevindt bij ademrustniveau. RV + ERV = functionele
residuale capaciteit (FRC) = 2400 ml.
De totale longcapaciteit (TLC) = IRV + VT + ERV + RV = 6000 ml.
Bij ouder worden neemt RV en FRC geleidelijk toe en VC af waardoor
TLC onveranderd blijft.
Het verschil van de subatmosferische interpleurale, intrapleurale of
intrathoracale druk met de druk in de buitenlucht negatieve thoraxdruk/
druk van Donders = -0,5 kPa = -5 cm H2O.
Hoe dieper men inademt, des te groter wordt het drukverschil tussen buik-
en borstholte.
De retractiekracht van de longen wordt door twee factoren bepaald:
- Elastinevezels in de alveolaire wand
- Oppervlaktespanning: kleine alveolus zou willen samengaan met
grote alveolus, om zo een grote druppel te vormen dit wordt
voorkomen door surfactant.
Onder statische omstandigheden (geen luchtstroom) is de alveolaire druk
PA gelijk aan de atmosferische druk PATM en wordt de intrapleurale druk Ppl
bepaald door de terugveerkracht van de longen en de thoraxwand.
Als geldt PATM = 0
De transpulmonale druk Pl = het drukverschil over de longwand Pl = PA –
Ppl Pl = 0 – -5 = 5
De thoracale druk Pth Pth = Ppl - PATM
-5 – 0 = -5
De transrespiratoire druk Presp = drukverschil long-thoraxwand samen
Presp = PA –
PATM 0 – 0 = 0
Compliantie = rekbaarheid de volumeverandering die bij een bepaalde
drukverandering optreedt = dV/dP
Compliantie = 2,2 L/kPa per volume toename van 220 ml wordt de
intrathoracale druk 0,1 kPa lager.
De breedte van de dynamische V/P-curve zegt iets over de weerstand.
Ademarbeid is de oppervlakte onder de dynamische curve en het product
van druk en volume P x dV.
3
, Maj Olde Benneker
Beschikken over een grote longcapaciteit veel minder belangrijk dan het
hebben van een hoog ademminuutvolume. Omdat bij grotere ventilatie de
stroomsnelheid toeneemt, zodat de weerstand toeneemt en de
luchtstroom belemmerd wordt.
Bij een rustige ademhaling verloopt de expiratie passief als gevolg van de
terugveerkrachten. Bij lichamelijke inspanning kan de uitademing krachtig
worden ondersteund door concentrische activiteit van de
expiratiemusculatuur.
Onvoldoende activiteit van de ademmusculatuur leidt tot hypoventilatie:
ophoping van CO2 en een tekort aan O2 (hypoxie) met als gevolg
verzuring van het inwendige milieu.
Transport van zuurstof door het bloed
Zuurstof is slecht oplosbaar in water, dus ook in bloedplasma. 1L bloed
bevat slechts 3 ml O2.
Hemoglobine maakt het mogelijk dat arterieel bloed ongeveer 200 ml O2 /L
bevat (20%). Het binden van O2 aan Hb is afhankelijk van de PO2 in
bloedplasma.
SO2 = O2 – verzadiging.
Bij een lage PO2 die in weefsels heerst, laat het Hb de O2 gemakkelijk los
aan het plasma.
Aan 1 mmol Hb kan maximaal 25,6 ml O2 worden gevonden.
Vrij opgeloste O2: 0,03 ml O2/L x PO2 de wet van Henry
Gebonden aan hemoglobine (HbO2): 1,34 x [Hb] x SO2
De loslating van O2 door Hb wordt versneld en versterkt door
veranderingen in het inwendige milieu.
Een stijging van: een daling van:
- PCO2 - de pH
- [H+]
- Temperatuur
De O2-bindingscurve verschuift dan naar rechts het Bohr-effect
Omgekeerd, bij een daling van de PCO2, [H+] en T en een stijging van de
pH, verschuift de curve naar links = omgekeerd Bohr-effect.
De oplosbaarheid van CO2 in water (en dus ook in bloedplasma) is 20 x
groter dan dat van O2.
Bij een arteriële PCO2 van 40 mmHg = bloedplasma 2,6 % vol CO2.
Veneuze PCO2 = 46 mmHg = 2,8 % col CO2.
4
