Lesdoelen AFPF
Casus 1
De fysiologie van de reuk samenvatten.
De neus is het reukorgaan (olfactie). Gespecialiseerde receptoren die geur opvangen zitten in het dak
van de neus in het gebied van de lamina cribrosa en de bovenste conchae. Deze receptoren worden
gestimuleerd via door de lucht vervoerde geuren. De hieruit voortvloeiende zenuwsignalen worden
door de twee nervi olfactorii (de eerste hersenzenuwen) naar de hersenen gestuurd. Zodra de
zenuwimpulsen daar zijn aangekomen worden ze als geur ervaren.
De structuur van de trachea beschrijven en koppelen aan de functies van de trachea.
De tracheale wand bestaat uit drie weefsellagen: fibreus en elastisch weefsel; kraakbeen en gladde
spieren; cilinderepitheel met trilharen. Hij wordt opengehouden door C-vormige kraakbeenringen en
de opening van de ringen ligt aan de achterkant waar de trachea tegen de oesophagus ligt. Functies:
Ondersteuning en doorgankelijkheid. Tracheaal kraakbeen houdt de trachea permanent
open, maar de zachte weefselbanden tussen het kraakbeen bieden flexibiliteit, zodat het
hoofd en de nek vrij kunnen bewegen zonder de luchtweg te knikken of te blokkeren.
Doordat er aan de achterzijde geen kraakbeen zit, kan de oesophagus wijder worden tijdens
het slikken.
Mucocolliair transport. Dit is het synchroon en regelmatig bewegen van de trilharen van het
slijmvlies dat slijm met aanhangende deeltjes omhoog naar de larynx drijft, waar het wordt
doorgeslikt of opgehoest.
Hoestreflex. Zenuwuiteinden in de larynx, trachea en stambronchi zijn gevoelig voor irritatie.
De zenuwprikkels gaan via de nervus vagus d. en s. naar het ademhalingscentrum in de
hersenstam. De motorische reflex is diepe inademing, gevolgd door sluiting van de
stembanden zodat de glottis is afgesloten. De buik- en de ademhalingsspieren spannen aan,
waardoor de druk in de longen ineens snel toeneemt. Dan opent de glottis zich, de lucht
wordt door de mond weggedreven en neemt daarmee slijm en/of lichaamsvreemd materiaal
mee.
Opwarming, bevochtiging en filtering. Het in de neus begonnen proces gaat door, ook al is de
lucht gewoonlijk al verzadigd en inmiddels op lichaamstemperatuur als zij de trachea bereikt.
De structuur en veranderende functies van de diverse niveaus van de luchtweg uitleggen.
Naarmate de bronchiën zich splitsen en steeds kleiner worden, past de structuur zich aan de functie
aan.
Kraakbeen. Aangezien stijf kraakbeen de uitzetting van het longweefsel en de gasuitwisseling zou
verstoren, is het alleen ter ondersteuning aanwezig in de grotere luchtwegen. De bronchiën bevatten
ringen van kraakbeen, net zoals de trachea, maar naarmate de luchtwegen zich splitsen, worden
deze ringen steeds kleinere plaatjes en op bronchiolair niveau is er helemaal geen kraakbeen in de
wanden van de luchtwegen aanwezig.
Gladde spier. Het kraakbeen dat uit de wanden van de luchtwegen verdwijnt, wordt vervangen door
glad spierweefsel. Hierdoor kan de diameter van de luchtwegen worden vergroot of verkleind door
de invloed van het autonome zenuwstelsel, waarmee de luchtstroming in elke long wordt geregeld.
Epitheelbekleding. Het trilhaarepitheel wordt geleidelijk vervangen door niet-trillend epitheel en de
bekercellen verdwijnen.
De locatie en globale anatomie van de longen beschrijven.
Er zijn twee longen, één aan elke kant van de middellijn in de borstholte. Ze zijn kegelvormig en
hebben een top, een basis, een costaal oppervlak en een mediaal oppervlak.
,De top of apex. Dit is rond en loopt omhoog tot de nekbasis, ongeveer 25 mm hoger dan het
middelste derde deel van het sleutelbeen. Hij ligt dicht bij de eerste rib en bij de bloedvaten en
zenuwen in de nekbasis.
De basis. Dit is hol en halvemaanvormig, en ligt op het thoracale oppervlak van het diafragma.
Het costale oppervlak. Dit is een breed buitenoppervlak van de longen dat direct tegen de costale
kraakbeenderen, de ribben en de tussenribspieren aanligt.
Het mediale oppervlak. Het mediale oppervlak van elke long ligt direct tegenover de andere, aan de
overkant van de ruimte tussen de longen, de mediastinum. Ze zijn allebei hol en nemen een ruwweg
driehoekig gebied in dat de longpoort (hilus) heet, ter hoogte van de vijfde, zesde en zevende
borstwervel. De primaire bronchus, de arteria pulmonalis die de long van bloed voorziet, de twee
venae pulmonales die zorgen voor de afvoer, de arteriae en venae bronchiales, lymfevaten en
zenuwen komen naar binnen en verlaten de long via de hilus.
Het mediastinum bevat het hart, de grote bloedvaten, de trachea, de rechter en linker
stambronchus, oesophagus, lymfeklieren, lymfevaten en zenuwen. De rechterlong is onderverdeeld
in drie afzonderlijke kwabben: bovenste, middelste en onderste. De linkerlong is kleiner omdat het
hart ruimte links van de middellijn inneemt. Deze is onderverdeeld in slechts twee kwabben, de
bovenste en de onderste. De afscheidingen tussen de kwabben heten fissuren.
De functies van de pleura beschrijven.
De pleura is een gesloten zak van sereus membraan (één voor elke long) die een kleine hoeveelheid
sereuze vloeistof bevat. De long wordt in deze zak geduwd en op deze manier omgeven door twee
lagen: één die aan de long vastzit en één aan de wand van de borstholte.
De pleura visceralis of pulmonalis. Deze bekleedt de long en bedekt elke kwab, inclusief de fissuren
tussen de kwabben.
De pleura parietalis. Deze bekleedt de binnenkant van de borstwand en het thoracale oppervlak van
het diafragma. Zij blijft los van de aangrenzende structuren in het mediastinum en gaat rond de
randen van de hilus over in de pleura visceralis.
De pleuraholte. Dit is slechts een potentiele ruimte en bevat geen lucht, daarom is de druk erbinnen
negatief in vergelijking met de atmosferische druk. Bij gezonde mensen worden de twee lagen
gescheiden door een dun laagje sereuze vloeistof, zodat ze over elkaar heen kunnen glijden en er
geen wrijving ontstaat tijdens de ademhaling. De pleurale vloeistof wordt afgescheiden door de
epitheelcellen van de membraan. De dubbele membraanstructuur van de pleura lijkt op het sereuze
pericard van het hart.
De twee lagen pleura en de pleurale vloeistof ertussen werken net als twee glasplaatjes met een dun
laagje water. Ze glijden makkelijk over elkaar heen maar kunnen moeilijk van elkaar worden
gescheiden vanwege de oppervlaktespanning tussen de membranen en de vloeistof. Dit is essentieel
om de long uitgezet te houden tegen de binnenkant van de borstkaswand. De luchtwegen en de
alveoli van de longen worden omgeven door elastisch weefsel, dat voortdurend de longweefsels naar
het hilum trekt. Omdat de pleurale vloeistof de twee pleura samenhoudt, blijft de long uitgezet. Als
één van de pleurae wordt doorboord, wordt lucht in de pleurale ruimte aangezogen en een deel of
de gehele onderliggende long klapt samen.
De pulmonale bloedtoevoer beschrijven.
De truncus pulmonalis splitst zich in een rechter en een linker arteria pulmonalis, die
gedeoxygeneerd bloed naar elke long vervoert. Eenmaal in de longen splitst iedere longslagader zich
in vele takjes, die uiteindelijk eindigen in een dicht netwerk van capillairen rond de alveoli. Deze
wanden en haarvaten bestaan elk uit slechts één laag afgeplatte epitheelcellen. De uitwisseling van
gassen tussen lucht in de alveoli en bloed in de capillairen vindt plaats via deze twee cellen, die
allebei een zeer dunne basale membraan hebben (samen de alveolaire capillaire membraan
genoemd). De longcapillairen komen samen in een netwerk van pulmonaire venulen, die op hun
beurt twee longvenen vormen en geoxygeneerd bloed van iedere long terug naar de linkerboezem
van het hart terugvoeren.
,De mechanische gebeurtenissen beschrijven en vergelijken die plaatsvinden tijdens inspiratie en
expiratie.
Door gelijktijdige aanspanning van de externe tussenribspieren en het diafragma wordt de borstkas
vergroot. Aangezien de pariëtale pleura stevig aan het diafragma en de binnenkant van de ribbenkast
vastzit, wordt hij dus ook naar buiten getrokken. Dit trekt ook de pleura visceralis naar buiten,
aangezien de twee pleura samengehouden worden door het dunne laagje pleurale vloeistof.
Aangezien de pleura visceralis stevig aan de long vastzit, wordt het longweefsel daarom ook naar
boven en naar buiten getrokken samen met de ribben en naar beneden samen met het diafragma.
Dit verwijdt de longen en de druk binnenin de alveoli en de luchtwegen daalt, waardoor er lucht in
de longen stroomt in een poging de luchtdruk en de alveolaire luchtdruk te stabiliseren. Het
inspiratieproces is actief, omdat er energie nodig is om spieren aan te spannen. De negatieve druk die
in de borstholte ontstaat, ondersteunt de veneuze terugvloed naar het hart en heet de respiratoire
pomp. In rust duurt inspiratie ongeveer twee seconden.
Ontspanning van de externe tussenribspieren en het diafragma resulteert in een neerwaartse en
inwaartse beweging van de ribbenkast en het elastisch terugveren van de longen. Terwijl dit gebeurt,
stijgt de druk in de longen en wordt de lucht uit de luchtwegen geduwd. Na de expiratie bevatten de
longen nog wat lucht en worden door de intacte pleura beschermd tegen inklappen. Dit proces is
passief, omdat er geen energie voor nodig is. In rust duurt expiratie ongeveer drie seconden.
De definitie geven van de termen compliantie, elasticiteit en luchtwegweerstand.
Elasticiteit is het vermogen van de long om na elke ademhaling weer zijn oorspronkelijke vorm aan te
nemen. Als het bindweefsel in de longen zijn elasticiteit verliest, bijvoorbeeld bij emfyseem, worden
geforceerde expiratie en extra inspanning bij inspiratie noodzakelijk.
Compliantie is de uitzetbaarheid van de longen, dat wil zeggen de inspanning die nodig is om de
alveoli op te blazen. De gezonde long is erg rekbaar en zet makkelijk uit. Als de rekbaarheid gering is,
is er meer inspanning nodig om de longen op te blazen, bijvoorbeeld bij bepaalde ziekten waarbij de
elasticiteit afneemt of als er onvoldoende surfactant aanwezig is. Rekbaarheid en stijfheid zijn
tegengestelde krachten!
Luchtwegweerstand. Als deze toeneemt, bijvoorbeeld tijdens bronchoconstrictie, is er meer
ademinspanning nodig om de longen te vullen.
De voornaamste longvolumes en longcapaciteiten beschrijven.
Bij normale, rustige ademhaling zijn er ongeveer vijftien volledige ademhalingscycli per minuut. De
longen en de luchtwegen zijn nooit leeg, en aangezien gasuitwisseling alleen plaatsvindt via de
wanden van de ductuli alveolares en de alveoli, wordt de overgebleven capaciteit van de luchtwegen
anatomische dode ruimte genoemd (ongeveer 150 ml).
Teugvolume (TV). Dit is de hoeveelheid lucht die in en uit de longen stroomt tijdens iedere
ademhalingscyclus (ongeveer 500 ml in rust).
Inspiratoir reservevolume (IRV). Dit is de extra hoeveelheid lucht die tijdens maximale
inspiratie door de longen geïnhaleerd kan worden bovenop het normale TV.
Inspiratoire longcapaciteit (IC). Dit is de hoeveelheid lucht die met maximale inspanning
ingeademd kan worden. Het bestaat uit het TV (500 ml) plus het inspiratoire reservevolume.
Functionele residuale capaciteit (FRC). Dit is de hoeveelheid lucht die aan het einde van
rustige expiratie achterblijft in de luchtwegen en de alveoli. Pas ingeademde lucht vermengt
zich met deze lucht, waardoor er relatief kleine veranderingen in de samenstelling van
alveolaire lucht ontstaan. Aangezien er voortdurend bloed door de longcapillairen stroomt,
voorkomt de FRC dat de gasuitwisseling tussen de ademhalingen door wordt onderbroken en
dat er steeds korte fluctuaties optreden in de concentratie van bloedgassen. De FRC
voorkomt ook dat de alveoli bij expiratie dichtklappen.
Expiratoir reservevolume (ERV). Dit is de grootste hoeveelheid lucht die uit de longen
gedreven kan worden tijdens maximale expiratie.
, Residuaal volume (RV). Dit kan niet direct gemeten worden, maar is de hoeveelheid lucht die
in de longen achterblijft na gedwongen expiratie.
Vitale longcapaciteit (VC). Dit is de maximale hoeveelheid lucht die in en uit de longen kan
stromen: VC = ademvolume + IRV + ERV
Totale longcapaciteit (TLC). Dit is de maximale hoeveelheid lucht die de longen kunnen
bevatten. Bij een volwassene van gemiddelde grootte is dit volume gewoonlijk ca. 6 liter. De
totale longcapaciteit vertegenwoordigt het totaal van de vitale longcapaciteit en het
residuaal volume. Deze capaciteit kan niet direct in klinische tests worden gemeten, omdat
zelfs na geforceerde uitademing het residuale luchtvolume nog steeds in de longen aanwezig
is.
Alveolaire ventilatie. Dit is de hoeveelheid lucht die per minuut in en uit de alveoli stroomt.
Het staat gelijk aan het teugvolume min de anatomische dode ruimte, vermenigvuldigd met
de ademsnelheid:
Alveolaire ventilatie
= (TV – anatomische dode ruimte) x ademhalingssnelheid
= (500 – 150) ml x 15 per minuut
= 5,25 liter per minuut
Longfunctietests om de respiratoire functie vast te stellen zijn gebaseerd op de hierboven
beschreven parameters. De testuitslagen kunnen helpen bij de diagnose en het volgen van
ademhalingsproblemen.
De processen van interne en externe respiratie uitleggen, gebruikmakend van het concept van
diffusie van gassen.
Een gas wordt uitgewisseld als gevolg van een partieel drukverschil over een semipermeabele
membraan. Het gas diffundeert van de hogere naar de lagere concentratie tot een evenwicht is
bereikt. Aangezien het lichaam geen stikstof uit de atmosfeer gebruikt, blijft de partiele stikstofdruk
steeds dezelfde in ingeademde, uitgeademde en alveolaire lucht en in bloed. Deze principes regelen
de diffusie van gassen in en uit de alveoli door de respiratoire membraan (externe respiratie) en door
capillaire membranen in de weefsels (interne respiratie).
Externe respiratie.
Dit is uitwisseling van gassen door diffusie over de alveolaire capillaire membraan, tussen de alveoli -
=en het bloed in de longcapillairen. De wand van iedere alveolus is één cel dik en wordt omringd
door een netwerk van kleine haarvaten (waarvan de wanden ook maar één cel dik zijn). De totale
oppervlakte aan alveolaire capillaire membraan die beschikbaar is voor gasuitwisseling is ongeveer
gelijk aan de oppervlakte van een tennisbaan. Zuurstofarm bloed wordt in de longen aangevoerd
door de pulmonaire arterie vanuit alle lichaamsweefsels en heeft een hoog CO₂- en een laag O₂-
gehalte. Koolstofdioxide diffundeert langs zijn concentratie gradiënt vanuit zuurstofarm bloed naar
de alveoli totdat evenwicht met de alveolaire lucht is bereikt. Via hetzelfde proces diffundeert
zuurstof uit de alveoli naar het bloed. De trage bloedstroom in de haarvaten geeft de gasuitwisseling
alle tijd. Wanneer het bloed de alveolaire haarvaten verlaat, zijn de concentraties CO₂ en O₂ in
evenwicht met die in de alveolaire lucht.
Interne respiratie.
Dit is de gasuitwisseling door diffusie tussen bloed in de haarvaten en de lichaamscellen. Er vindt
geen gasuitwisseling plaats in slagaders die bloed vanuit het hart naar de weefsels voeren, omdat
hun wanden te dik zijn. De PO₂ van bloed dat aankomt bij het capillaire bed is daarom dezelfde als
van het bloed dat uit de longen stroomt. Bloed dat aankomt bij het weefsel is ontdaan van CO₂ en
verzadigd met O₂ tijdens de passage door de longen, en heeft daarom een hogere PO₂ en een lagere
PCO₂ dan de weefsels. Dit veroorzaakt concentratie gradiënten tussen capillair bloed en de weefsels,
en aldus vindt gasuitwisseling plaats. O₂ diffundeert vanuit de bloedbaan via de capillaire wand naar
de weefsels. CO₂ diffundeert vanuit de cellen naar de extracellulaire vloeistof, en vervolgens via de
bloedbaan naar het veneuze uiteinde van het haarvat.
Het transport van zuurstof en koolstofdioxide in het bloed uitleggen.
