H18: GASUITWISSELING EN
TRANSPORT
In dit hoofdstuk concentreren we ons op de
twee gassen die het belangrijkst zijn voor
de menselijke fysiologie, O2 en CO2, en
kijken hoe ze bewegen tussen alveolaire
luchtruimten en de cellen van het lichaam.
Het proces kan worden onderverdeeld in 2
componenten:
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
De uitwisseling van gassen tussen
compartimenten, die diffusie over
celmembranen vereist
- Het transport van gassen in het bloed.
De afbeelding geeft een overzicht van de onderwerpen die we in dit hoofdstuk
behandelen. Als de diffusie van gassen tussen longblaasjes en bloed aanzienlijk wordt
verminderd of als zuurstoftransport in het bloed onvoldoende is, ontstaat hypoxie
(toestand van te weinig zuurstof). Hypoxie gaat vaak gepaard met hypercapnie,
verhoogde concentraties
koolstofdioxide. Deze 2
aandoeningen zijn klinische
symptomen, geen ziekten.
1
,Deze tabel somt verschillende soorten hypoxie op en enkele typische oorzaken.
Hypoxie: gebrek aan O2
Hypercapnia: verhoging CO2-concentratie
Hypoxische: lage arteriële PO2
Anemische: minder O2 wordt gebonden aan hemoglobine
Histotoxisch: vergiftiging
Ischemische: stopping in weefsels --> bloed komt niet in weefsel terecht --> weefsel
krijgt geen zuurstof
Om hypoxie en hypercapnie te voorkomen, maakt het lichaam gebruik van sensoren
die de arteriële bloedsamenstelling controleren. Deze sensoren reageren op 3
gereguleerde variabelen:
1. Zuurstof:
Arteriële zuurstofafgifte aan de cellen moet voldoende zijn om aerobe ademhaling en
ATP-productie te ondersteunen.
2. Kooldioxide
Deze wordt geproduceerd als afvalproduct tijdens de citroenzuurcyclus. Uitscheiding
van CO2 door de longen is om 2 redenen belangrijk:
- Hoge CO2-waarden zijn een depressivum voor het centrale zenuwstelsel
- Verhoogde CO2 veroorzaakt een acidose-toestand (lage pH) door de volgende reactie:
CO2 + H2O H+ + HCO3-
3. pH
Het behouden van de pH-homeostase is cruciaal om denaturatie van eiwitten te
voorkomen. Het ademhalingssysteem bewaakt de pH van het plasma en gebruikt
veranderingen in ventilatie om de pH te wijzigen.
De normale waarden voor deze 3
parameters worden hiernaast
weergegeven.
In dit hoofdstuk gaan we in op de
mechanismen waarmee O2 en CO2 van de
longen naar de cellen en weer teruggaan.
GASUITWISSELING IN DE LONGEN EN WEEFSELS
2
, Ademen is de bulkstroom van lucht naar en uit de longen. Zodra lucht de longblaasjes
bereikt, diffunderen afzonderlijke gassen zoals O2 en CO2 van de alveolaire
luchtruimte in het bloed. Diffusie is de beweging van een molecuul uit een gebied met
een hogere concentratie naar 1 van lagere concentratie.
Wanneer we denken aan concentraties van oplossingen, komen eenheden als mol/liter
en millimol/liter voor de geest. Luchtwegfysiologen brengen echter
plasmaconcentraties van gas onder gedeeltelijke drukken tot expressie om vast te
stellen of er een concentratiegradiënt is tussen de alveoli en het bloed. Gassen
verplaatsen zich van gebieden met een hogere partiële druk naar gebieden met een
lagere partiële druk.
Deze afbeelding toont de partiële
druk van O2 en CO2 in de lucht, de
longblaasjes en in het lichaam.
Normale alveolaire PO2, op zeeniveau
is ongeveer 100 mm Hg. De PO2, van
gedesoxygeneerd veneus bloed dat bij
de longen aankomt, is ongeveer 40
mm Hg. Zuurstof diffundeert daarom
zijn partiële drukgradiënt van de
longblaasjes naar de capillairen.
Diffusie gaat naar evenwicht en de PO2
van slagaderlijk bloed dat de longen
verlaat is hetzelfde als in de
longblaasjes: 100 mm Hg.
Wanneer het slagaderlijke bloed de
haarvaten bereikt, is de gradiënt
omgekeerd. Cellen gebruiken continu
O2 voor oxidatieve fosforylering. In de
cellen van een persoon in rust is
intracellulair PO2 gemiddeld 40 mm
Hg. Arterieel bloed dat aankomt bij de cellen heeft een PO2 van 100 mm Hg. Omdat
PO2 lager is in de cellen, diffundeert O2 tegen zijn partiële drukgradiënt in van plasma
in de cellen. Nogmaals, diffusie gaat naar evenwicht. Die als gevolg heeft dat veneus
bloed dezelfde PO2 heeft als de cellen die deze zojuist passeerden.
Omgekeerd is PCO2 is hoger in weefsels dan in een systemisch capillair bloed vanwege
de CO2-productie tijdens het metabolisme. Cellulaire PCO2 in een persoon in rust is
ongeveer 46 mm Hg, vergeleken met een slagaderlijk PCO2 van 40 mm Hg. De gradiënt
zorgt ervoor dat CO2 uit cellen in de haarvaten diffundeert. Diffusie gaat naar
evenwicht en systemisch veneus bloed heeft gemiddeld een PCO2 van 46 mm Hg.
Bij de longcapillairen keert het proces. Veneus bloed dat CO2 uit de cellen brengt
heeft een PCO2 van 46 mm Hg. Alveolair PCO2 is 40 mm Hg. Omdat PCO2 hoger is in het
plasma, beweegt CO2 van de haarvaten naar de longblaasjes. Tegen de tijd dat het
bloed de longblaasjes verlaat, heeft het een PCO2 van 40 mm Hg, identiek aan de PCO2
van de longblaasjes.
3
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur phebe200000. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €5,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.