Blok 2: Circulatie en Ademhaling
Casus 2: De aanval
1. Anatomie en histologie van de longen
Anatomie (zie prometheus)
Rondom het hart en in de thorax liggen de twee longen van het menselijk lichaam. Hun primaire
functie is het voorzien van de arteries pulmonales (A. pulmonalis dextra en -sinstra) van zuurstof en
het onttrekken van CO2 aan het bloed. Het zuurstofrijk bloed verlaat de longen vervolgens via de
vena pulmonales (V. pulmonalis dextra superior en -inferior, en -sinistra superior en -inferior).
Er bestaan verschillen tussen de linker- en de rechter long (de pulmo sinister en pulmo dexter). De
pulmo dexter onderscheidt zich door het hebben van drie longkwabben (lobi pulmonales), waar de
pulmo sinister er maar twee heeft, omdat deze minder plaats heeft vanwege de ligging van het hart
in de impressio cardiaca. Deze lobi pulmonales worden van elkaar gescheiden door longspleten
(fissurae interlobares). De pulmo dextra kent de lobus superior, lobus medius en lobus inferior,
waar de pulmo sinister alleen de superior en inferior heeft. Bij de pulmo dextra worden deze
gescheiden door de fissura horizontalis en de fissura obliqua, en bij de pulmo sinister door de fissura
obliqua. De longen liggen aan de onderkant tegen het diafragma aan.
Lucht stroomt de longen in via de bronchiaalboom, welke de lucht bevochtigd en verwarmt. Het
vocht komt van het slijm dat zich aan de binnenzijde van de longen bevindt, wat wordt afgevoerd
naar de oesophagus d.m.v. trilhaarepitheel. De bronchiaalboom bestaat uit de trachea, welke lucht
vanuit de pharynx en de larynx naar beide longen voert. De trachea vertakt zich in twee bronchus
principalis, één voor iedere long. De bronchiën vertakken zich in secundaire en tertiaire bronchiën,
deze vertakkingen heten dichotome vertakkingen. De bronchiën zijn omgeven door hyaline
kraakbeen, welke zorgen voor stevigheid en het inklappen van de bronchiën en trachea voorkomen.
Wanneer de vertakkingen niet meer over kraakbeen beschikken worden het bronchioli genoemd,
met als eerste vertakking de bronchiolus terminalis. De bronchioli beschikken i.p.v. kraakbeen over
een gladde, musculaire wand, welke zich bij
geforceerde uitademing samen kan spannen.
Tot en met de bronchiolus terminalis spreken
we over het conductieve deel van de
bronchiaalboom. De eerstvolgende
aftakkingen zijn de bronchiolus respiratorius,
en vanaf hier zijn aan de bronchiaalboom
longblaasjes (alveolus pulmonalis) te vinden.
In de longblassjes vindt uitwisseling tussen het
externe en interne milieu plaats. Ze hebben
dan ook een wand van slechts één
plaveiselepitheelcel dik. De bronchiolus
respiratorius monden uit in sacculi alveolaris,
wat verzamelingen van meerdere, in elkaar
overlopende longblaasjes zijn. De longblaasjes
zijn van elkaar gescheiden door een septum
interalveolare.
De longen zelf worden van bloed voorzien via
vasa privata, wat aftakkingen van de aorta
descendens zijn. Het bloed-toevoerende deel
van de vasa privata zijn de aa. intercostales
posteriores, en het drainerende deel zijn de
vv. bronchiales, welke uitmonden in de vena
hemiazygos (links) of de vena azygos (rechts).
, Blok 2: Circulatie en Ademhaling
Histologie
De histologie van de alveoli zijn van groot belang, omdat hier de gasuitwisseling tussen het externe
en interne milieu plaatsvindt. Tussen de aa. pulmonalis en de vv. pulmonalis, zit een netwerk van
capillairen dat zich op de alveoli bevindt. De capillairen hebben een wand van slechts één
endotheelcel dik. De alveoli hebben ook een wand van slechts één epitheelcel dik. Er zijn twee typen
alveolaire epitheelcellen, welke ook wel pneumocyten worden genoemd.
- Pneumocyt type I: groter in aantal, afgeplat en vormen een nauw aaneensluitende laag
- Pneumocyt type II: groter dan type I cellen, maar kleiner in aantal. Ze produceren surfactant,
een eiwit-fosfolipidefilm wat de oppervlaktespanning van de alveolen verlaagt en ervoor zorgt
dat de longen beter rekbaar zijn.
De laag endotheelcellen en pneumocyten zijn van elkaar gescheiden door het septum interalveolare.
De bestaat voornamelijk uit elastische vezels en type IV collageen. De algehele dikte van de drie
lagen die het externe en interne milieu van elkaar scheiden bedraagt zo’n 0,5µm – 1,0 µm.
2. Fysiologie van de longen
Tussen het externe en interne milieu in de longen vindt gasuitwisseling plaats d.m.v. diffusie. Het
bloed dat de capillairen instroomt vanuit de arteries pulmonalis is O 2-arm en CO2-rijk. De pCO2 (CO2-
druk) is groter dan die van het externe milieu, en dus diffundeert er CO2 het bloed uit. Hetzelfde
vindt plaats met O2. De pO2 van het externe milieu is groter dan die van het interne milieu, waardoor
O2 het bloed in diffundeert. Hier bindt het aan hemoglobine, waardoor de pO2 van het bloed laag
blijft en er dus een maximale hoeveelheid O2 diffundeert.
Voor de diffusie van zuurstof en koolstofdioxide is een constante toevoer van verse lucht nodig. Deze
verversing van lucht wordt ademhaling genoemd, en is mogelijk door de ademmechanica in het
lichaam. Deze mechanica vergroten of verkleinen de thorax, waardoor er een intra-pulmonale
onderdruk en bovendruk gecreëerd. Dit zorgt voor een instroom en uitstroom van lucht.
- Bij inspiratie spannen de externe tussenribspieren (mm. intercostales externi) en de mm.
scaleni (hulpademhalingsspieren, oorsprong halswervels en aanhechting 1e en 2e rib) zich.
Doordat de ribben voor en achter aan het borstbeen en de wervelkolom vastzitten, worden ze
omhoog en naar buiten getild (bucket-handle effect), en naar voren (water-pump-handle effect).
Door contractie van de middenrif (diafragma) zet de thorax zich ook naar onderen uit. Het
middenrif heeft als oorsprong de pars costalis (onderrand ribbenboog), de lumbale wervels en
het sternum, en als aanhechting het centrum tendineum. Door deze processen wordt het
thoraxvolume groter en wordt er lucht aangezogen.
- Expiratie is onder te verdelen in passieve en actieve expiratie. Voor passieve expiratie is geen
contractie van spieren nodig. Tijdens de inspiratie hebben de talrijke elastische vezels in het
longbindweefsel potentiële energie opgeslagen. Bij verslapping van de inspiratiespieren trekken
deze vezels samen en verkleind de thorax zich. Bij actieve expiratie trekken de interne
tussenribspieren (mm. intercostales interni) en de buikwandspieren zich samen, waardoor de
ribben sneller dalen en de diafragmakoepel sneller stijgt.
