LONGEN 1
Geneeskunde Ba2 | 2022 - 2023
,1
, INHOUDSOPGAVE
Structuur en functie van het ademhalingssysteem ....................................................................................... 3
Ventilatie ................................................................................................................................................... 9
Spirometrie .............................................................................................................................................. 18
Diffusie .................................................................................................................................................... 26
Gastransport ............................................................................................................................................ 33
Longcirculatie ........................................................................................................................................... 39
Ventilatie-perfusieverhoudingen............................................................................................................... 44
ABG ......................................................................................................................................................... 51
Ademmechanica....................................................................................................................................... 55
Longfunctietests ....................................................................................................................................... 62
Ergometrie ............................................................................................................................................... 68
2
, STRUCTUUR EN FUNCTIE VAN HET ADEMHALINGSSYSTEEM
☆ Waarom halen we adem?
Zuurstof opnemen én even belangrijk: CO2 afgeven.
—> als beetje minder zuurstof, is dit eigenlijk niet zo’n probleem (vb in vliegtuig op 10 km hoogte).
Chemoreceptoren die ademhaling aansturen, gaan vooral reageren op CO2 gehalte.
In buitenlucht zit zuurstof (21%), stikstof, CO2 (0%), waterdamp —> 3 gassen in de buitenlucht.
→ 21% O2 —> onafhankelijk van hoogte!! Wat verandert er dan? Luchtdruk —> minder deeltjes in de
lucht, dus barometerdruk neemt af. Die luchtdruk is 1013 hPa = 101,3 kPa op zeeniveau. In de
ademhalingsfysiologie werken we met mmHg WANT als als je slagaderlijk bloed afneemt om zuurstof
en CO2 te controleren, druk je dit uit in mmHg. Daardoor zeggen we dat Pbar = barometerdruk = 760
mmHg op zeeniveau (met dit getal rekenen op het examen!) —> is geen constante, bij mooi weer is ze
hoger en bij slecht weer is ze lager.
→ Die 21% is drogeluchtfractie/concentratie (in zomer meer waterdamp in de lucht, winter minder)
bij die 760 zit soms meer waterdamp dus minder zuurstof en andersom.
→ 79% N2
→ MAAR + waterdamp (maar zit niet in percentage want het fluctueert afhankelijk van oa
temperatuur. Koude lucht bevat minder waterdamp. Die relatieve vochtigheid zegt dat bij die
temperatuur (vb 50% vochtigheid) 50 deeltjes waterstof heeft terwijl er 100 in kunnen. Als het te laag
is, heb je droge keel enzo. Relatieve vochtigheid zegt dus over die ene temperatuur iets)
Héél veel longblaasjes (500 miljoen) waarin gaswisseling plaatsvindt. Belangrijkste functie
ademhalingsstelsel is die gasuitwisseling van O 2 en CO2.
We hebben ongeveer 3L —> gasreservoir —> gaswisseling vindt continue plaats. Sommigen denken
dat de uitwisseling O2 enkel tijdens inademing en CO2 tijdens uitademing is, maar is natuurlijk niet zo.
→ bij inademing: verse lucht met O2 van buitenlucht
→ bij uitademing: CO2 kan uit de longen om zo balans te houden.
De lucht die we inademen, wordt in de bovenste luchtwegen verwarmd tot 37 °C en 100% vochtig
(HEEL BELANGRIJK!), onafhankelijk waar je je bevindt. Dan weet je iets over waterdampspanning:
partiele druk bij 37 °C = 47 mmHg —> is ALTIJD zo. Nu kan je partiële inspiratoire zuurstofdruk
uitrekenen: 0,21 x (760 mmHg – 47 mmHg) ≈ 150 mmHg.
☆ Is de alveolaire zuurstofspanning hoger of lager dan de buitenlucht?
Lager; want het is een reservoir: bloed onttrekt continue zuurstof en je neemt maar af en toe wat
buitenlucht waar extra zuurstof in zit. In ideale long is ze gemiddeld 100 mmHg. Voor CO2 is ze 40
mmHg.
☆ Heeft het longslagaderbloed hogere of lagere zuurstofdruk dan in de longblaasjes?
Lager, want bloed heeft in alle organen zuurstof afgegeven en in longen gaat ze dit opnemen
☆ En hoe zit het met de CO2-spanning van dat bloed?
Hoger (zelfde redenering). CO2 verzameld uit metabolisme.
➔ Diffusie van zuurstof vanuit longblaasje naar het bloed en van CO2 vanuit bloed naar longblaasje.
3
,☆ Als je proces van diffusie moet beschrijven, hoe zou je dat doen?
Stroming van hoge partiële druk naar lage partiële druk door middel van een passief proces, dus het
kost geen energie (“partieel” want het is niet totale druk!).
De partieeldruk voor zuurstof en voor CO2 in die ideale long: drukken aan beide zijden gelijk.
☆ Hoe CO2 lager krijgen in alveoli?
Hyperventileren.
- Gemiddeld longvolume: 3L
- Gemiddeld aantal ademhalingen in rust/min: 12
- Ongeveer halve liter per keer.
→ tijdsduur van één ademhaling is 5 seconden
→ eens in de 5 seconden 0,5 liter naar binnen en 0,5 liter naar buiten
→ Die 3 liter is soort relaxatievolume: kan nog wel beetje bij en af (komen we straks op terug).
☆ Wat gaat er gebeuren bij inspanning?
Meer CO2 produceren, waardoor de ademhaling dieper en sneller wordt om die halve liter op te
voeren. Zo kan je die 6 liter per minuut verversing zeker en vast tot 60 brengen.
Structuur long:
- Héél groot oppervlak: geen ene bol van 3L, wel door al die alveoli ongeveer oppervlak van
tennisveld (75 m2)
- Héél dun alveolair-capillair membraan
➔ bevordert diffusiesnelheid
Verversingsfunctie vd long (ademhaling zelf): AMV = ademminuutvolume = hoeveel liters per minuut
ben ik aan het inademen en dus ook uitademen = V’ = ventilatie = ademfrequentie x teugvolume.
Typisch is 12/min x 0,5 = 6L per minuut
→ afgestemd op metabolisme
→ Bij maximale inspanning kan dit tot 10-voud gaan
Wet van Dalton [3b]
→ Kunnen toepassen.
Eerst barometerdruk droog maken: bij inademing moet je daar die 47 van aftrekken.
4
,Ademhalingsproces [4b]
☆ Begripsvraag: Stel dat barometerdruk hier 760 mmHg is. In mijn long, aan einde rustige uitademing,
hoe groot zal totaaldruk in longblaasjes zijn?
760 mmHg.
☆ Tijdens inademing? Tijdens uitademing?
Lager --- hoger.
→ Uitleg: aan eind uitademing doe je niets, in rust. De druk in longblaasjes is door het open systeem
gelijk. Als die ongelijk is, zou er nog lucht stromen. Als ik inadem, moet druk lager zijn, want anders
komt er geen instroom. Onderdruk creeer je door ademhalignsspieren aan te spannen. Bij uitademing
relaxeer je inademingsspieren (je doet eigenlijk niets in rust) → long krimpt.
500 miljoen longblaasjes liggen luchtdicht verpakt via pleura. Begrenzing door ribben, diafragma.
Inademing is altijd actief door spieren te contraheren → ongeveer 70% van de teug komt door
diafragmaverplaatsing. Diafragma gaat dan omlaag. Tussenribspieren spannen aan, thorax naar buiten
➔ thorax vergroten en long meetrekken ➔ onderdruk.
Bij uitademing ontspan je spieren, je doet niets actief. Door overdruk gaat lucht naar buiten stromen.
Reservoir met vooral zuurstof en beetje CO2 van 3L.
[p. 5, bovenaan] Samenstelling van de lucht in de alveoli wordt nergens gedetecteerd, maae die van
het arteriële bloed wel. Ook wat de zuurgraad en CO2 is. Die wordt mooi op 40 gehouden, ongeacht
mate van inspanning (niet helemaal waar: bij super hoge inspanning → lactaat → hyperventileren).
- Dus rood gekleurde (= arteriëel, niet te zien op zwart-wit) wel gedetecteerd, in de alveoli niet.
- Op 3 manieren getransporteerd (gebonden etc maar komen we op terug).
- Diffusie in orgaan.
- Hierna is er minder zuurstof, wel meer CO2 (gebonden aan Hb, als bicarbonaat, …)
- Zuurstofrijk is roodgekleurd, zuurstofarm is blauw.
Trachea en bovenste luchtwegen [5b]
→ Globaal te kennen.
Onthou: de meer centrale luchtwegen hebben kraakbeenringen (hoefvormig). Ook vliesje achteraan
dat een beetje elasticiteit geeft.
Anatomie volgens Weibel [6 e.v.]
Weibel is een Zwitsers patholoog-anatoom, heeft was in lijken gegoten en gaan opmeten:
- Begonnen bij luchtpijp, trachea. Die noemt hij generatie 0 (ons ademhalingssysteem heeft er
nog wat boven zitten, zoals mond).
- De volgende generatie heeft 2 delen door splitsing: generatie 1.
- Generatie 4 heeft 16 parallelle pijpen enz.
→ exponentioneel
5
,Bij generatie 16: nog steeds een gelijdende luchtweg, noemt hij de terminale bronchioli (TBL).
Generaties 0-16 noemen we de geleidende zone: pijpjes die zich vertakken want je wil naar 500
miljoen longblaasjes komen.
Generatie 17 is eerste generatie luchtwegen waar al gaswisseling plaatsvindt = respiratoire bronchioli.
Vertakt verder tot je enkel trosjes longblaasjes vindt. Bij 17 is er al wel gaswisseling maar ook nog
splitsing. Generaties 17 – 23 noemen we de respiratoire zone.
Is ook gaan meten (niet uit hoofd te leren): De trachea is één luchtpijp met een diameter van 18 cm.
Elke generatie wordt dunner, maar niet twee keer zo dun! Als je bij terminale bronchiolus zit, heb je al
65 000 luchtwegen naast elkaar.
CONSEQUENTIE: De cumulatieve dwarsdoorsnede per generatie heeft een trompetvorm [tekening].
→ Nauwste luchtwegen zitten eigenlijk bovenin.
→ Ergens bij generatie 16 is die cumulatieve dwarsdoorsnede zo groot geworden, dat je verplaatsing
krijgt van gasmoleculen door het partiële drukverschil in plaats van convectie (stroming) van de lucht.
Hierdoor krijgen we een onderverdeling in de toevoerende zone en respiratoire zone.
☆ Stel ik ben zuurstofmolecuul en wil naar generatie 23. Waar zal snelheid grootste zijn?
Snelheid het grootste in trachea en bovenste luchtwegen.
De nauwste luchtwegen zitten centraal. De weerstand in de eerste 6 generaties liggen fors hoger. Bij
de andere super laag ➔ CONSEQUENTIE: Bij roken verpest je de boel (nauwer maken) bij die orde 15
ongeveer. Voel je niet, want lucht gaat nog altijd even makkelijk in en uit.
Anatomie
[9b] Microscopische opnames: Belangrijk te onthouden dat er onderlinge verbindingen zijn tussen de
longblaasjes = poriën van Kohn.
→ Handig, want stel dat één luchtweg wordt verstopt, kan je toch nog gaswisseling krijgen daarin door
middel van collaterale ventilatie.
[10a] Erythrocyten zie je lopen: alveoli en longcapillaire bed.
ONTHOU: Erythrocyten gaan langs ongeveer 3 alveoli stromen voor ze in grotere vaten terecht komen
en naar de longvenen gaan. Dit duurt in rust ongeveer driekwart seconden.
[10b] Scheidingswand (bloed-gasbarrière) is ongeveer een halve micrometer dik (10-6e) en bestaat uit
verschillende lagen:
- Surfactant bekleedt longblaasje
- Alveolaire epitheelcellaag
- Interstitium (IN)
- Capillaire endotheel
6
, [11a] Surfactant wordt aangemaakt door alveolaire epitheelcel type II en zorgt ervoor dat de
oppervlaktespanning in alveoli verlaagd wordt. Effect:
- Makkelijker te rekken (kost minder ademarbeid, energie).
- Verhoogt stabiliteit (niet alle alveoli even groot, maar hierdoor stabiel).
- Voorkomt dat vocht vanuit het capillaire bed in het longblaasje komt
→ want in het longcapillaire bed stroomt vocht en als het uittreedt, kunnen alveoli niet meer
functioneren. Er zijn een aantal ziektebeelden/situaties waarbij je dit ziet:
o ARDS = acute respiratory distress syndrome: ontstekingsreactie dat zorgt voor
vochtophoping waardoor surfactant niet goed kan werken en er moeilijkere diffusie
plaatsvindt.
o Bij patiënten die bijna verdronken zijn: long collabeert, maar je krijgt thorax niet naar
buiten want long wil niet meer (stijve structuur). Surfactant is hierbij gewoon
uitgespoeld.
o Bij te vroeg geboren kindjes, want ze hebben nog geen surfactant aangemaakt →
beademingsmachine.
[11b] Belangrijk te onthouden: Als we kijken naar de bloedtoevoer naar de long, onderscheiden we
twee soorten:
- Pulmonale circulatie: Gemengd veneus bloed dat naar alveoli gaat voor gasuitwisseling.
- Bronchiale circulatie: Bronchiale arterie is een aftakking van een lichaamsslagader en dient om
de luchtwegen van voedingsstoffen te voorzien. Neemt dus geen zuurstof op, geeft wel O 2 en
voedingsstoffen af. Komt rechtstreeks uit in … (komen we later op terug). Is niet essentieel en
wordt dus ook niet opnieuw aangelegd bij een longtransplantatie.
[12b] (Hier notities geplakt die eigenlijk al aan bod zijn gekomen)
In de buitenlucht zitten 3 gassen: zuurstof, stikstof en waterdamp.
- 21 % O2
- 79 % N2
→ drogeluchtfractie/concentratie
MAAR hier komt nog waterdamp bij! Zit niet in die percentaces, omdat het fluctueert afhankelijk van
oa temperatuur. Koude lucht bevat minder waterdamp, in de zomer zal je meer waterdamp hebben.
Die relatieve vochtigheid bv 50% zegt dat de lucht bij die temperatuur 50 deeltjes waterstof heeft
terwijl er 100 in kunnen. Als het te laag is, heb je droge keel enzo. Relatieve vochtigheid zegt dus over
die ene temperatuur iets.
Luchtdruk op zeeniveau: P = 101,3 kPa = Pbar = 760 mmHg
→ gemiddelde waarde, geen constante: bij mooi weer gaat dit hoger zijn, bij slecht weer lager. Soms
meer waterdamp en minder zuurstof en soms andersom.
Alveolaire lucht bevat wel CO2, buitenlucht niet.
Verdedigingsmechanismen [12b]
Omdat we veel kamerlucht naar binnen trekken en een enorm oppervlak hebben, is onze long ook het
orgaan waarbij schadelijke stoffen binnen kunnen komen. We hebben dus nood aan bescherming:
7
