Fysiologie van het
respiratoir stelsel
Vincent Segers, MD, PhD
Universiteit Antwerpen, UZA
Overzicht
1. Mechanica van de ademhaling
A. Het respiratoire systeem
B. Gas wetten
C. Ventilatie
2. Gas uitwisseling en transport
A. Gas uitwisseling in de long en de weefsels
B. Gas transport in het bloed
C. Controle van de ademhaling
1
, 1) Mechanica van de
ademhaling
Ademhaling is ruimer dan alleen de longen.
2
, A. Het respiratoir systeem
VENTILATIE
EXTERNE
GASUITWISSELING
TRANSPORT
INTERNE
GASUITWISSELING
Het woord ademhaling heeft verschillende betekenissen in de fysiologie. Cellulaire
ademhaling verwijst naar de intracellulaire reactie van zuurstof met organische moleculen om
koolstofdioxide, water en energie te produceren in de vorm van ATP. Uitwendige ademhaling,
het onderwerp van dit hoofdstuk, is de beweging van gassen tussen de omgeving en de
lichaamscellen. Externe ademhaling kan worden onderverdeeld in 4 geïntegreerde processen.
• De uitwisseling van lucht tussen de atmosfeer en de longen. Dit proces staat bekend als
ventilatie of ademhaling. Inspiratie (inademing) is de beweging van lucht in de longen.
Expiratie (uitademhaling) is de beweging van lucht uit de longen. De mechanismen
waarmee ventilatie plaatsvindt, worden gezamenlijk de mechanica van de ademhaling
genoemd.
• De uitwisseling van O2 en CO2 tussen de longen en het bloed = externe gasuitwisseling
• Het transport van O2 en CO2 door het bloed
• De uitwisseling van gassen tussen het bloed en de cellen = interne gasuitwisseling
De bloedsomloop inclusief het hart is een deel van het ademhalingssysteem. Functie
ademhaling = aanvoer van zuurstof en afvoer van CO2
Hoe ademt een eencellig organisme? Via diffusie
→ Vooral voor kleine organisme is dit zeer efficiënt maar diffusie werkt enkel op korte
afstanden tot op 1mm
Gevolg: bij grote zoogdieren kom je niet meer toe met diffusie, je moet een groot opp creëren
om daar diffusie op te doen, oplossing: longen (dat is het groot opp)
Bij de longen gebeurt de grote externe gasuitwisseling.
3 grote contactoppervlakten
- Longen
- Huid
- Maagdarmsysteem
→ De meeste uitwisseling van gassen vindt plaats thv de longen en deze van voedingsstoffen
thv de darmen, de huid is redelijk ondoorlaatbaar
3
, Er is een systeem ontwikkelt dat bestaat uit de longen, het circulatiesysteem en gebieden waar
gasuitwisseling plaatsvindt (intern en extern).
Het proces van gasuitwisseling is nog steeds diffusie zowel intern als extern.
De longen (ventilatie) en het transport van bloed zijn daar bij gekomen omdat wij grote
zoogdieren zijn. Er moest een manier gevonden worden om zuurstof te transporteren via het
bloed.
Het circulatiesysteem is niet alleen een onderdeel van de ademhaling, maar is hierbij wel
belangrijk om zuurstof rond te pompen.
Het debiet (kracht van de pomp) is zo groot omdat zuurstof voortdurend moet rondpompen,
niet omdat voedingsstoffen moeten worden rondgepompt (dat kan ook met een lager debiet).
Het feit dat het zo’n krachtige pomp is, is volledig afgestemd op de ademhaling.
4