KE1: Blok Hart en Longen
Anatomie en fysiologie van de longen:
Anatomie van de longen
Het ademhalingsstelsel is te verdelen in de bovenste en onderste luchtwegen. De scheiding hiervan
ligt op de overgang van larynx naar de trachea. De longen bevinden zich in de thorax, een
cilindervormige ruimte die door spieren en botstructuren wordt omgeven. De stroomsnelheid is het
snelst bij het binnentreden van het lichaam, bij de trachea en bij
de alveoli het sloomst.
Thoraxwand
De thoraxwand bestaat uit de volgende structuren: cutis –
subcutis - m. intercostalis externus – m. intercostalis internus –
fascia endothoracica - pleura parietalis.
De thorax wordt onderverdeeld in een linker en rechter pleurale
ruimte, cavitas pleuralis, en het mediastinum → scheidt
beide pleurale ruimtes van elkaar. De pleura bestaat uit een
dubbel geplooid sereus membraam rond elk van de longen. De
pleura visceralis bedekt het buitenoppervlak van de longen en
en gaat bij de longhilus over in de pleura parietalis. In de
pleurale ruimte bevinden zich de longen en zijn aan de
buitenzijde begrensd door de pleura parietalis (laag mesotheel
en bindweefsel). Deze bestaat uit;
Pars mediastinalis
Pars costalis
Pars cervicalus
Pars diafragmatica
Pleura visceralis → mesotheel dat direct op de longen ligt
De interpleurale ruimte bevat vijf ml pleuravocht waardoor de pleurea over elkaar kunnen glijden
zonder wrijving. Tevens zorgt de interpleurale ruimte voor de mogelijkheid tot volume-expansie van de
longen en bevat vier recessi; extra ruimtes voor de longen tijdens diepe inspiratie.
Recessus costodiafragmaticus (lateraal) → de grootste ruimte
Recessus costomediastinalis (ventraal)
Recessus phrenicomediastinalis (caudaal)
Recessus vertebromediastinalis (dorsaal naar de wervelkolom)
De thorax wordt caudaal begrensd door het diafragma, een grote spier die de thorax scheidt van de
abdomen. Het heeft een centrale peesplaat; het centrum tendineum. De insertie (aanhechtingspunt)
hiervan is het diafragma zelf. De spiervezels van het diafragma komen uit de lumbale wervelkolom,
ribben en het sternum. Het diafragma wordt geïnnerveerd ( voorzieningen van een weefsel door een
zenuw) door de n. prhenicus, de middenrifszenuw. Er zijn drie grote hiaten in het diafragma waar de
volgende structuren doorlopen;
Hiatus oesofagus; door constrictie van het diafragma wordt er voorkomen dat er voedsel van
de maag terugstroomt naar de oesofagus.
Hiatus aorticus; de aorta treedt hier de abdomen binnen.
Foramen venae cavae; hier komt de v. cava inferior doorheen → bevindt zich in het centrum
tedineum (het pezige gedeelte van het diafragma) om constrictie te voorkomen.
De luchtwegen zijn verdeeld in de bovenste- en onderste luchtwegen. De bovenste luchtwegen
bestaan uit de neus, keel en het strottenhoofd (larynx). De onderste luchtwegen bestaan uit de
luchtpijp (trachea), de bronchiën en het longweefsel. Dit is het gedeelte waarin de larynx over gaat in
de trachea. De route gaat als volgt; bronchi, broncioli, termininale bronchioli, respiratoire bronchioli,
alveolaire buisjes, alveoli. De long kent ongeveer 24 vertakkingen/generaties.
, Generaties 0 – 16; geleidende luchtwegen waarin
geen gaswisseling plaats vind en onderdeel zijn
van de anatomische dode ruimte. De tranchea,
bronchi en terminale bronchioli horen ook bij de
geleidende luchtwegen.
Generaties 17 – 24; zijn de bronchioli respiratorii,
ducti alveolares en sacci alveolares (hier zijn
alveoli aanwezig, dit zijn de uiteinden van de
luchtpijptakjes waar de gaswisseling en
ademhaling plaats vind). Hier vind gaswisseling
plaats mits er ventilatie en perfusie is.
De wanden van de trachea, bronchi en grotere bronchili
zijn bekleed met trilhaarepitheel die zorgen voor klaring
van debris, pathogenen (ziektekiemen) en mucus. De
terminale bronchioli bevatten clare-cellen, die enzymen
en cytokinen (boodschappers tussen de afweercellen)
produceren om pathogenen te bestrijden.
De trachea is een ongeveer elf centimeter lange buisstructuur die anterieur wordt opengehouden door
C-vormige ringen van kraakbeen. De posterieure zijde bestaat uit glad spierweefsel; m. trachealis.
Onder de trachea vormt de carina de caudale begrenzing en splitst de trachea in de linker- en
rechterhoofdbronchus; de bifurcatio trachea.
De longhilus is de mediastinaal gepositioneerde toegang tot de long. Hier gaan de bronchi
principales (hoofdbronchi), vv. pulmonales, aa. pulmonales, aa. bronchialis, lymfevaten en zenuwen
de long naar binnen. De pleura visceralis gaat hier over op de pleura parietalis en ontstaat er een plooi
die zich caudaal voortzet in het lig. pulmonale.
De hoofdbronchi wordt opengehouden en gesloten door kraakbeenringen, die distaal overgaan in
discontinue kraakbeenstructuren. De hoofdbronchi vertakken zich in de lobulaire bronchi, twee links
en drie rechts, die elk naar een van de lobben va de long gaan. De lobulaire bronchi splitsen zich op
tot segmentale bronchi, negen links en tien rechts. Elke lob wordt door fibreuze septa, waarin kleine
bloedvaten lopen, in bronchopulmonaire segmenten onderverdeeld en lopen tot het pleurale oppervlak
door. De bronchi delen zich uiteindelijk op in bronchioli.
Een bronchopulmonair segment is een regio van de long die wordt voorzien door een
segmentale bronchus en een vergezellende tak van de a. pulmonalis.
De secundaire pulmonale lobus is de kleinste anatomisch eenheid, deze bevat meerdere
functionele primaire lobuli.
De rechterhoofdbronchus verloopt anatomisch verticaler dan de linkerhoofdbronchus door de
positie van het hart. Bij verslikken komt een corpus alienum vaker in de rechterhoofdbronchus
terecht.
Vanaf de 10e generatie bevatten bronchioli geen kraakbeen structuren of klieren en zijn ze kleiner dan
een millimeter. De bronchili bestaat uit de bronchioli terminales en de bronchioli respiratorii, uit de
laatste ontspringen alveoli. In de alveoli vind gaswisseling over het alveolocapillaire membraan plaats,
dit membraan bestaat uit een laag surfactant (stof die oppervlaktespanning van een vloeistof kan
verlagen), pneumocyten, een gefuseerd basaalmembraan en endotheelcellen van de capillairen.
De rechterlong heeft drie kwabben die van elkaar gescheiden worden door fissura obliqua (major) en
de fissura horizontalis (minor). De fissura obliqua loopt dorsaal tussen de boven- en onderkwab en
verloopt ventraal tussen de midden- en onderkwab. De linkerlong bestaat uit twee kwabben die
gescheiden worden door de fissura obliqua. De structuur van de linkerlong, die aan de anterieure zijde
over het hart projecteert, wordt de lingula pulmonis genoemd.
De truncus pulmonalis (longwortel) splitst in een linker en rechter a.pulmonalis en ontspringt uit in
het rechterventrikel waardoor er zuurstofarm bloed aan de longen wordt geleverd. Dit bloed wordt
geoxygeneerd door langs de alveoli te stromen en wordt via de vv. pulmonales naar het linkeratrium
afgevoerd.
, Het longweefsel zelf wordt geoxygeneerd door de bronchiale arteriën die ontspringen uit de
arcus aortae.
Volgt de loop van het bronchiale netwerk en vormen een natuurlijke shunt (directe
verbinding tussen slagader en ader) met de pulmonale arteriële takken.
De bronchiale venen draineren op het azygossysteem (azygosader die zich van rib 2 t/m 4
bevindt).
De long draineert haar lymfe op de trancheobronchiale lymfeknopen, rondom de trachea en
hoofdbronchi. De longen hebben twee belangrijke lymfatische systemen:
o Het peribronchiale systeem volgt de vertakkingen van de bronchie; vanaf de intra
pulmonale lymfeklieren in het longparenchym naar de bronchopulmonale lymfeklieren
rond de hilus om te draineren in de trancheobronchiale lymfeklieren.
o Het subpleurale systeem ligt in de pleurale ruimte en draineert in de
tracheabronchiale lymfeklieren.
o Beide systemen monden uit in de truncus bronchomediastinalis/ductus thoracicus
De innervatie (voorziening van een weefsel met zenuwen) van de bronchioli wordt verzorgd door de
n. vagus en het sympathische systeem (deel van het autonome zenuwstelsel dat de organen zodanig
beïnvloedt dat het lichaam arbeid, waar energie voor nodig is, kan verrichten), die
bronchoconstrictie (vernauwen van de luchtwegen, door gladde spieren dicht te drukken en er
minder zuurstof in de longen terecht komt) en bronchodilatatie (verwijden van de luchtwegen, door
gladde spieren te ontspannen en er meer lucht in de longen terecht komt) teweegbrengen.
De pleura parietalis pars mediastinalis en pars diafragmatica worden geïnnerveerd door de
n.intercostalis. De pulmonale zenuwen volgen de takken van de luchtwegen en de vaten via de hilus.
Pijn wordt alleen gevoeld bij prikkeling van de pleura parietalis, de pleura visceralis bevat
namelijk geen nociceptoren.
De n. prhenicus (middenrifszenuw) is een motorische en sensibele zenuw, penetreert en innerveert
het gehele diafragma; ontstaat in het de plexus cervicalis uit het vierde, vijfde en soms derde spinale
zenuw en loopt direct naar caudaal de fossa supraclavicularis in. Dit gebeurt anterior van de
m.scalenus anterior. In het mediastinum, tussen de pleura parietalis pars mediastinalis en het
pericardium, vertakt de n.prhenicus
in de recessus pericardiacus
(sensibele innervatie van het
pericardium) en de ramus
prenicoabdominalis (sensibele
innervatie van o.a. de lever en
galblaas).
Prikkeling van de
nociceptoren van de pleura
parietalis en het diafragma
geeft gerefereerde pijn:
pars mediastinalis en
diagframatica > pijn in de
nek/supraclaviculair en
pleura pars costalis > pijn in
de thoraxwand via de n.
intercostalis.
Prikkeling van de
nociceptoren van de lever
en galblaas geeft
gerefereerde pijn via de n. prhenicus > pijn in de nek/supraclaviculair.
Embryologie van de longen
In de vierde week wordt de voordarm met een uitstulping gescheiden door het septum
oesofagotracheale; er ontstaat een scheiding tussen de trachea met longknoppen en oesofagus. De
larynx zorgt voor een verbinding van de structuren. Het verlengt zich waarna de longknoppen
uiteindelijk in 23 bifurcaties vertakken die het gehele bronchiale systeem gaan vormen. De primaire
bronchi ontstaan uit de bronchiale knopjes, hierna worden opnieuw bronchiale knopjes die de
secundaire bronchi vormen tot uiteindelijk de vorming van de longkwabben. Na de geboorte vertakt
het respiratoire systeem zich verder.
, Embryonale fase 4e – 7e week
In de vijfde week splitsen de longknoppen op in de hoofdbronchi en worden de grote bronchopulmonale
segmenten gevormd. De hoofdbronchi groeien gedurende deze periode steeds meer in caudale en laterale
richting in kanaaltjes die aan weerszijde van de voordarm liggen; canales pericardioperitonealis > de
pericardiale ruimte wordt door de pleuropericardiale plooien gescheiden. Hierdoor ontstaat er een
pericardiale en pleurale ruimte.
Pseudoglandulaire fase 8e – 16e week
Het ductale systeem groeit verder in de bronchopulmonaire segmenten tot bronchi en bronchioli. Ook wordt
het vasculaire systeem gevormd dat evenwijdig aan de luchtwegen gaat lopen.
Canaliculaire fase 17e – 26e week
Het respiratoire systeem wordt gevormd; de respiratoire bronchioli en alveolaire ducti. Er ontstaat ook
ingroei van bloedvaten en verandering van het epitheel in de terminale bronchioli waardoor deze in contact
komen met de capillairen. Aan het eind van deze fase is gaswisseling mogelijk en zou de foetus met
invasieve zorg kunnen overleven.
Sacculaire fase > 26e week
De primitieve alveoli ontstaan; uit de platte dunne cellen ontstaan twee typen alveolaire epitheelcellen (type
I en II pneumocyten). De type I pneumocyten zorgen voor een betere connectie met de capillairen. Een
combinatie van deze cellen zorgt voor het ontstaan van de bloedluchtbarrière (het alveolocapillaire
membraan) waardoor adequate gaswisseling mogelijk is. De type II pneumoycten produceren surfactant; ↑
surfactact, ↑ overlevingskans.
Foetale circulatie
Tijdens de foetale periode wordt de foetus van zuurstof voorzien middels de placenta; het zuurstofrijke
bloed van de placenta stroomt via de v.umbilicalis en de ductus venosus naar de v. cava inferior. Het
foramen ovale (open verbinding tussen de linker- en rechterboezem van het hart; de kleine en grote
bloedsomloop zijn nog niet gescheiden) zorgt dat een deel van het bloed vanuit het rechteratrium naar
het linkeratrium stroomt. De ductus arteriosus zorgt ervoor dat een deel van het bloed van de a.
pulmonalis naar de aorta kan stromen. De longen worden hiermee omzeild, aangezien deze nog niet
voldoende ontwikkeld zijn. Het zuurstof arme bloed wordt via de aa. umbilicales naar de placenta
afgevoerd.
Na de geboorte haalt de baby adem waardoor de pulmonale vaten zuurstof dilateren/ Daardoor
vermindert de druk in het pulmonale vaatbed en het rechteratrium; het foramen ovale sluit zich. De
placentale circulatie wordt afgebroken door afklemming van de navelstreng. Er ontstaat een dubbele
gescheiden bloedsomloop.
Geboorte
Voor de geboorte zijn de longen gevuld met vloeistof met een hoge chlorideconcentratie, een beperkte
hoeveelheid eiwit, mucus van de bronchiale klieren en surfactant. De productie sufactant stijgt
ongeveer twee weken voor de geboorte. De fosfolipidenconcetratie van surfactant wordt dermate hoog
dat de macrofagen in de amnionruimte (binnenste vruchtvlies) worden geactiveerd. De
macrofagen ,migreren vervolgens door het chorion in de uterus en produceren daar macrofagen
cytokinen > zoals interleukine wat zorgt voor de productie van prostaglandine > wat leidt tot
uteruscontracties. De longen geven het signaal dat zij klaar zijn voor de geboorte en dragen hiermee
bij aan de stimulatie van de partus.
Prematuren < 34 weken hebben onvoldoende surfactant om zelfstandig te ademen waardoor
de moeder antenataal corticosteroïden krijgt op de productie van surfactant te stimuleren.
Ademhalingsbewegingen beginnen al voor de geboorte en leiden tot aspiratie van het amnionvloeistof,
zo ontwikkelingen de respiratoire spieren. De geaspireerde vloeistof wordt na de geboorte gedraineerd
via het bloed en de lymfeklieren.
De longen ontwikkelen zich tot ongeveer het 10e levensjaar, er ontstaan steeds meer rijpe alveoli.
Daarnaast worden de septa in de alveoli dunner, waardoor gaswisseling efficiënter verloopt.
Ongeveer 90% van alle alveoli in een volwassen long zijn na de geboorte gevormd t.g.v. de
alveolaire septa.
