Leerdoelen hoofdstuk 17 – Mechanics of Breathing
List four major functions of the respiratory system
- Bescherming
o De schadelijke stoffen die worden ingeademd mogen niet in de longen terecht
komen. Daarom zijn er cilia aanwezig die de stofdeeltjes naar buiten swipen en is er
mucous waarin deze deeltjes worden gevangen voordat ze in het gasuitwisseling
gedeelte terecht komen. Als je in de
alveoli allerlei stofjes zou krijgen, dan
zou de afstand tussen de ruimte in de
alveoli en het bloed groter worden,
waardoor de gasuitwisseling
vermoeilijkt wordt. Het is daarom
belangrijk om deze stoffen vroegtijdig
tegen te houden. Bovendien zorgt een
ontsteking ook voor een verhoogde
slijmaanmaak die de gasuitwisseling
ook zou bemoeilijken.
- Onderhouden van de pH
o Tussen de 7,38 en 7,42. Dit is de
optimale pH waarbij de cellen goed kunnen functioneren. Respiratoire systeem heeft
hiermee te maken, doordat de pH ook afhankelijk is van hoeveel CO2 er aanwezig is.
CO2 + H2O -> H+ + HCO3-. Als er heel veel CO2 aanwezig is, dan verschuift het
evenwicht naar rechts en wordt er meer H+ geproduceerd. Hierdoor verlaag je de
pH.
- Gasuitwisseling
o In de longen vindt er gasuitwisseling plaats tussen de longen en het bloed. Zuurstof
wordt aan het bloed afgegeven en CO2 wordt vanuit het bloed naar buiten
getransporteerd. De gasuitwisseling is afhankelijk van de gradiënten.
- Produceren van geluid
Diagram the anatomy of the respiratory system and explain the function of each structure
Het respiratoire systeem kan je opdelen in het upper en lower respiratoire
systeem. De scheiding hiervan ligt tussen de larynx en de trachea. De
functie van het upper respiratoire systeem is het verwarmen en
bevochtigen van de ingeademde lucht. Daarnaast biedt dit deel
bescherming tegen stofdeeltjes en zorgt het voor het produceren van
geluid. De functie van het lower respiratoire systeem is de gasuitwisseling;
hier vergroot het oppervlakte van de longen ook sterk. Daarnaast zijn hier
surfactant producerende cellen (type II pneumocyten) die de
oppervlaktespanning verlagen en zijn hier ook nog macrofagen aanwezig
om eventuele ziekteverwekkers toch nog op te ruimen.
Het ademhalingssysteem bestaat uit twee onderdelen: het
geleidingsgedeelte en het gasuitwisseling gedeelte. Het geleidingsgedeelte
bestaat uit de trachea, primaire bronchiën, secondaire bronchiën, tertiaire
bronchiën en de terminale bronchiolen. Het uitwisselingsgedeelte bestaat
uit de respiratoire bronchiolen waar de alveoli starten en de alveolaire
ducts tot de alveoli. Alleen in dit deel vindt er dus gasuitwisseling plaats.
, Hoe verder je naar beneden komt, hoe groter het oppervlak wordt, hoe kleiner ook de weerstand
wordt. Ook wordt in de kleinere luchtwegen de velocity Kleiner, wat de uitwisseling optimaliseert.
Explain and express mathematically the relationship between atmospheric pressure, water vapor
pressure and the partial pressure of individual gases.
In de atmosfeer is de druk ongeveer 760 mm Hg. Daarin zit 78% stikstof, 21% zuurstof en maar
0,033% koolstofdioxide (en dan nog een paar stoffen waarvan het percentage onnoemelijk klein is).
Lucht stroomt altijd van een hoge naar een lage druk. Als de druk buiten hoger is dan de druk in onze
longen, dan stroomt de lucht onze longen in. We
kunnen de druk in onze longen verlagen door het
oppervlakte te vergroten. Als je wilt weten hoeveel
zuurstof er in de lucht zit, dan bereken je dat door:
0,21 * 760 = 160 mm Hg.
Bij het inademen van de lucht, wordt deze
bevochtigd. Als je dan de hoeveelheid zuurstof in de
ingeademde lucht wilt meten, dan moet je de
waterstofdruk eraf halen; dit is 47 mm Hg. Je krijgt
dan: 0,21 * (760 – 47) = 150 mm Hg.
Daltons wet laat zien dat een gas bestaat uit een mix
van verschillende gassen en de druk van die gassen
moet je bij elkaar optellen om de totale druk te
krijgen.
Explain the relationship between the pressure of a gas and the volume in which it is contained
Als het volume toeneemt, dan neemt de druk af. Dus als wij onze
longen vergroten, dan wordt de druk lager en daardoor is het
mogelijk om in te ademen, omdat de druk in onze longen dan lager is
dan de druk in de atmosfeer. Het oppervlak kan vergroot worden
doordat het middenrif naar beneden wordt getrokken en ook doordat
spieren de ribben omhoog trekken. Spieren die betrokken zijn bij de
inademing zijn aanspannen van het middenrif, sternocleidomastoid
spieren en de externe tussenribspieren. Bij uitademing verklein je het
volume, waardoor de druk toeneemt en hoger wordt dan in de
atmosfeer. Hierdoor stroomt de lucht naar buiten. Uitademen is vaak
het ontspannen van de inademingsspieren. Actief uitademen doe je
door gebruik van de buikspieren en interne tussenrib- spieren.
Define and describe the lung volumes and lung capacities
Teugvolume (TV) is ongeveer 500 mL. Dit is wat je in een rust
toestand gebruikt. Als je je erg inspant, haal je dieper adem. Dit
wordt de het inspiratoire reserve volume genoemd (IRV). De
inademingscapaciteit is dus de TV + IRV. Je kan ook extra
uitademen en dit is het expiratoire reserve volume (ERV). Als je
diep inademt en diep uitademt is dat de vitale longcapaciteit;
dat is dus IRV + TV + ERV. Er is ook nog restvolume (RV) dat
altijd in de longen aanwezig blijft. Deze kan ook niet gemeten
worden. De totale longcapaciteit is ook inclusief het RV, dus IRV
+ TV + ERV + RV. Het functionele restvolume is de ERV + RV.
