Pathafysiologie
Thema 1, week 1: Fysiologie hart, bloedsomloop en longen
Leerdoelen:
De DIO kent de bouw van het ademhalingsstelsel en kan dit koppelen aan de werking ervan.
De DIO kent de bouw van het hart en de bloedsomloop en kan dit koppelen aan de werking ervan.
Literatuur:
- Thema 1 Anatomie, de cel en osmose en diffusie, thema 2 Ademhaling en thema 3 Circulatie
uit basiscursus biologie.
Thema 2, week 3: COPD
Leerdoelen:
De DIO kan het ontstaan, de symptomen en behandeling van ontstekingen koppelen aan de
fysiologische processen in het weefsel.
De DIO kan de epidemiologie, het ontstaan, de diagnose, de symptomen, behandeling, prognose en
complicaties van COPD koppelen aan de pathofysiologie.
Literatuur:
- Anatomie en fysiologie in gezondheid en ziekte: bladzijde 379 t/m 381, ontstekingsreactie tot
aan chronische ontsteking.
- Hulpboek medische kennis: H5 Astma, chronische bronchitis en longemfyseem, waarvan de
stukken over astma niet.
Ontsteking
= een lichaamsreactie op lichaamsvreemde stoffen of op de beschadiging
van het weefsel.
Ontstekingen worden aangeduid door achter het beschadigde orgaan of
weefsel de Latijnse uitgang
-itis te plaatsen.
De ontstekingsreactie is een beschermende reactie: het doel is de
aanvaller en het beschadigde weefsel te isoleren, te inactiveren en te
verwijderen, waarna het achterblijvende weefsel kan genezen. Ontsteking
wordt dus min of meer gezien als goed, omdat hierdoor het lichaam ervoor
zorgt dat de bacteriën worden opgeruimd.
De belangrijkste kenmerken van een ontsteking zijn roodheid, warmte,
zwelling en pijn.
Acute ontsteking
Een acute ontsteking duurt meestal niet lang en kan licht tot zeer ernstig
verlopen, afhankelijk van de mate van de weefselbeschadiging. Een
ontstekingsreactie is voornamelijk gunstig: het lichaam wil hiermee het
schadelijke agens verwijderen en het genezingsproces bevorderen.
Het fysiologische antwoord op een weefselbeschadiging is een ontstekingsreactie die een aantal
lokale veranderingen teweegbrengt.
1. De bacterie dringt het lichaam binnen
2. Weefsel beschadigd
3. Beschadigde cellen scheiden signaalstoffen/ mediatoren uit
4. Bloedtoevoer naar het beschadigde gebied neemt toe
5. Vocht treedt uit het beschadigde weefsel
Vocht en plasma-eiwit lekt uit bloedvaten
6. Leukocyten (witte bloedcellen) ruimen dood of bijna dood materiaal op
7. Plasma-eiwitten bestrijden de infectie, repareren aangedaan weefsel en zorgen dat bloed stolt
8. Pus ontstaat
Het onstekingsproces nog wat uitgebreider:
De arteriolen en de capillairen op de plaats van een beschadiging dilateren, zodat de bloedtoevoer
,stijgt. De verwijding komt tot stand doordat de beschadigde cellen chemische mediatoren afscheiden,
bijvoorbeeld histamine en serotonine. De activiteit van de beschadigde cellen neemt toe. De
verhoogde behoefte aan zuurstof en voedingsstoffen die hierdoor ontstaat, wordt opgevangen door de
toegenomen bloedtoevoer. Deze laatste veroorzaakt de temperatuurstijging en de roodheid ter plekke,
en draagt ook bij aan de zwelling (oedeemvorming).
Oedeem is een van de belangrijkste kenmerken van ontsteking. Het ontstoken weefsel zwelt op door
vocht dat uit de lokale bloedvaatjes naar de interstitiële ruimten sijpelt. De permeabiliteit van de
wanden van de bloedvaten neemt toe door mediatoren van de ontsteking, zoals histamine, serotonine
en prostaglandinen. Het uittreden van vocht wordt verder bevorderd door de verhoogde bloedtoevoer,
die de druk in de vaatjes doet toenemen. Het teveel aan vocht wordt voornamelijk afgevoerd via
lymfevaten, en daarbij worden tevens beschadigd weefsel, dode en bijna dode cellen en toxinen
verwijderd. Plasma-eiwitten die normaliter niet buiten de bloedvaten komen, lekken eveneens weg
door de wanden van de capillairen naar het ontstoken gebied. Hierdoor stijgt de osmotische druk van
het weefselvocht en wordt nog meer vocht uit de bloedstroom aangezogen. De plasma-eiwitten
bestaan uit antilichamen die de infectie bestrijden en fibrinogeen, een bloedstollingsfactor. In de
weefsels wordt fibrinogeen omgezet in fibrine met behulp van tromboplastine, en zo vormt zich in het
interstitium een onoplosbaar netwerk dat het ontstoken gebied afgrendelt en ertoe bijdraagt dat
infecties zich niet verder kunnen verspreiden.
Soms kan oedemateus weefsel schadelijk zijn: zwelling rond ademhalingswegen kan de ademhaling
belemmeren. Een ernstige zwelling kan ook zeer pijnlijk zijn. Daar staat tegenover dat oedeem rond
een gewricht ervoor zorgt dat het niet te veel kan bewegen en dus sneller geneest.
Door verlies van vocht wordt het bloed ingedikt en wordt de bloedstroom trager. De leukocyten krijgen
nu de kans zich vast te hechten aan de wanden van de vaten. In de acute fasen zijn de neutrofielen
de belangrijkste leukocyten: ze kleven zich vast aan de binnenbekleding van bloedvaatjes en wringen
zich tussen de cellen van het endotheel door naar het weefsel. Daar is hun belangrijkste functie
fagocytose van antigenen. Fagocyten worden actiever door temperatuurstijging, zowel plaatselijk als
systemisch (koorts), waarmee een ontsteking gepaard gaat. Na ongeveer 24 uur zijn niet meer de
neutrofielen, maar macrofagen de belangrijkste cellen ter plekke. Ze blijven daar als de situatie niet
verbeterd en tot chronische ontsteking leidt. Macrofagen zijn groter dan neutrofielen en leven langer.
Ze fagocyteren dood of bijna dood weefsel, micro-organismen en andere antigeen materiaal, en
afgestorven of bijna afgestorven neutrofielen. Ze kunnen sommige micro-organismen echter niet
‘verteren’ en vormen dan een mogelijke bron van latere infecties.
Chemotaxis: hieronder wordt verstaan de chemische aantrekkingskracht van een ontstoken gebied op
leukocyten, met inbegrip van neutrofielen en macrofagen. Waarschijnlijk is het eerder zo dat
chemotactische stoffen de leukocyten die het ontstoken gebied passeren, vasthouden dan dat ze ze
actief aantrekken uit verder weg gelegen gebieden. Bacteriële toxinen, scheikundige verbindingen die
vrijkomen uit leukocyten, prostaglandinen die vrijkomen uit beschadigde cellen, en complement-
eiwitten zijn bekende chemotactische stoffen.
De ontstekingsreactie kan, zeker als de infectie ernstig is, gepaard gaan met verhoging van de
lichaamstemperatuur: koorts (pyrexie). De lichaamstemperatuur stijgt onder invloed van een
endogeen pyrogeen, dat wordt afgescheiden door macrofagen en granulocyten als reactie op toxinen
van microben of immuuncomplexen. De koorts verhoogt de stofwisseling van de cellen in het getroffen
gebied, zodat de behoefte aan zuurstof en voedingsstoffen van die cellen toeneemt. De
temperatuurstijging heeft een gunstig effect op ontstoken weefsels: zij remt de groei en deling van
microben en stimuleert de activiteit van fagocyten.
Een plaatselijke zwelling kan sensorische zenuwuiteinden prikkelen en pijn veroorzaken. Deze neemt
in hevigheid toe door chemische ontstekingsmediatoren zoals bradykinine en prostaglandinen, die de
zenuwuiteinden gevoeliger maken. Pijn is weliswaar onaangenaam, maar bevordert indirect de
,genezing, omdat ze ertoe aanzet het getroffen gebied goed te beschermen.
Suppuratie (pusvorming): pus (etter) bestaat uit dode fagocyten, dode cellen, fibrine, exsudaat en
levende en dode microben. Een gelokaliseerde ophoping van pus in de weefsels is een abces.
De afloop van acute ontstekingen
- Volledige resolutie: vindt plaats als de oorzaak succesvol is bestreden. Beschadigde cellen en
resten van fibrine zijn verwijderd; er is gezond nieuw weefsel gevormd en het herstel is
volledig, met of zonder littekenvorming.
- Chronische ontsteking: ontwikkelt zich als de ontsteking niet volledig verdwijnt, doordat er
levende microben achterblijven in het getroffen gebied, bijvoorbeeld bij diep gelegen
abcessen, wondinfecties of botinfecties.
Chronische ontsteking
De ontstekingsprocessen zijn vergelijkbaar met die van een acute ontsteking, maar omdat alles langer
duurt, wordt er meer weefsel vernietigd.
COPD
Chronische bronchitis en longemfyseem treden vaak samen op en noemen we ook wel COPD.
Bij COPD staat een chronische obstructie van de kleine luchtwegen centraal: deze leidt tot een
beperking in de luchtstroom door de kleine luchtwegen tijdens uitademing. Er blijft dus meer lucht in
de longen achter na uitademing. COPD leidt uiteindelijk tot een afwijkende gaswisseling: de
hoeveelheid zuurstof in het bloed neemt af en als de ziekte ernstiger wordt, neemt daarbij de
hoeveelheid koolzuurgas toe. Niet alle rokers ontwikkelen COPD. Bij het ontstaan ervan spelen ook
erfelijke factoren een rol; in bepaalde families komt het
vaker voor. Slecht behandelde astma kan uiteindelijk
ook tot COPD leiden. Er bestaat ook een zeldzame
erfelijke ziekte waarbij door een gebrek aan een
beschermend enzym in de longen de longblaasjes
sneller beschadigd raken: deze mensen krijgen al
vroeg emfyseem.
Behalve (mee)roken zijn er ook andere
omgevingsfactoren die de kans op COPD vergroten.
Voorbeelden: werken of leven in een stoffige (fijnstof)
of vervuilde omgeving en werken met bepaalde
chemische stoffen.
In 2003 hadden 316.400 mensen COPD. Deze
afwijking komt vooral voor bij mensen ouder dan 55
jaar, en meer bij mannen dan bij vrouwen. Naast
erfelijke factoren en luchtverontreiniging speelt roken
een belangrijke rol bij het ontstaan van COPD. In 2004
overleden 5.662 mensen aan COPD. Het is dus een ziekte met een hoge sterfte.
Chronische bronchitis
Chronische ontsteking van de kleine luchtwegen (bronchi en bronchioli), ontstaan door prikkelende
stoffen uit de omgeving, meestal sigarettenrook.
Door deze chronische ontsteking verkrampt het gladde spierweefsel in de wand van de kleine
luchtwegen en neemt de productie van slijm sterk toe, waardoor de patiënt last heeft van
kortademigheid, hoesten en opgeven van slijm (sputum).
Hoewel de klachten overeenkomen met de klachten van astma bronchiale, gaat men ervan uit dat het
gaat om verschillende ontstaansmechanismen. Het verschil met astma bronchiale is dat bij astma de
,obstructie meestal in aanvallen optreedt, met tussendoor weinig of geen klachten. Bij chronische
bronchitis is de invloed van een dergelijke overgevoeligheid minder duidelijk, hoewel blootstelling aan
bepaalde prikkels de obstructie wel kan verergeren: rook, baklucht, koude lucht of parfum. Bij
chronische bronchitis zijn er voortdurend klachten: deze ontstaan op latere leeftijd en nemen meestal
toe naarmate men ouder wordt. De chronische ontsteking leidt in het begin tot meer slijm en hoesten,
maar als de prikkeling van de luchtwegen (meestal door roken) doorgaat, raakt het longweefsel
beschadigd en kan uiteindelijk de longfunctie sterk afnemen.
Longemfyseem
Een afwijking van de longblaasjes: de wand is beschadigd en minder elastisch geworden. Dit heeft
een aantal gevolgen:
- Normaal gesproken houden de uitmondingen van de longblaasjes de bronchioli open, maar
door beschadiging van de longblaasjes lukt dit niet meer. De bronchioli gaan dicht en de lucht
kan niet meer worden uitgeademd.
- De veerkracht van de longblaasjes neemt af. Ze worden tot slappe zakjes, waardoor de lucht
bij uitademing in de longblaasjes achterblijft.
- De wand van de longblaasjes raakt beschadigd en dit betekent dat er ook longweefsel met
daarin bloedvaten verloren gaat. Hierdoor neemt de gaswisseling af en neemt in ernstigere
gevallen de bloeddruk in de longen toe. In deze situatie kan de rechterkant van het hart deze
hoge druk uiteindelijk niet meer aan.
, Diagnose COPD
Toelichting op sommige onduidelijke begrippen van de
afbeelding:
- Inspiratiestand van de thorax en tonvormige
thorax: de longen zijn groter geworden doordat
er meer lucht in de longen achterblijft na
uitademen. Hierdoor zijn er minder duidelijke
adembewegingen.
- Spirometrie= longfunctieonderzoek waarbij
wordt gemeten hoeveel lucht een patiënt
geforceerd kan uitademen in één seconde na
een maximale inademing (FEV). Ook wordt
nagegaan hoe groot het volume is dat na een
maximale inademing geforceerd kan worden
uitgeademd (FVC). Gezonde mensen ademen
bij geforceerde uitademing in de eerste seconde
(FEV) ongeveer 80% van de FVC uit.
- FEV= het uitgeblazen volume tijdens de eerste
seconde van de test
FVC= geforceerde vitale capaciteit
- Bloedonderzoek: abnormaal hoog aantal
erytrocyten. Bloed uit een slagader (astrup) zal
een lage zuurstofconcentratie bezitten en in een
latere fase van de ziekte bovendien een verhoogde koolzuurgasconcentratie. Als bij ernstige
COPD de koolzuurgasconcentratie langdurig verhoogd is, went het ademcentrum aan deze
prikkel en reageert het hier niet meer op. Op dat moment wordt de verlaagde
zuurstofconcentratie de belangrijkste prikkel voor het ademcentrum.
- De diagnose COPD wordt gesteld op basis van een combinatie van klachten, gegevens uit
spirometrie en bestaande risicofactoren (bijvoorbeeld langdurig roken).
Indeling naar ernst COPD