Respiratie 3

Respiratie 3
Functie en bouw van de
luchtwegen
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
1
De totale dode ruimte is in rust kleiner
dan bij inspanning. (N)
• De anatomische dode ruimte wordt
gevormd door de luchtgeleidende
onderdelen en de fysiologische dode
ruimte wordt bepaald door de mate van
doorbloeding van de alveoli.
• In rust zal de alveolaire doorbloeding
minder zijn dan bij inspanning en dus de
fysiologische dode ruimte groter.
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
2
Een Nederlands reisgezelschap maakt een tocht naar de
Hymalaya.Direct bij aankomst wandelen zij naar grote hoogte
en een aantal toeristen wordt onwel als gevolg van de
beruchte hoogteziekte. Een ervan wordt zelfs opgenomen in
het ziekenhuis.
- De oorzaak hiervan is een verlaagde PaO2 (J)
• Op zeepeil bedraagt de PO2 ca. 150 mm
Hg.
• Bij toenemende hoogte neemt de luchtdruk
en daarmee ook de PO2 af en daarmee ook
de PaO2.
• Bij een PaO2 < 35 mm ontstaan
stoornissen in de hersenfunctie t.g.v.
hypoxie.
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
3
De invloed van de anatomische dode ruimte is groter bij
een toename van de ademfrequentie dan bij een
toename van het ademvolume. (J)
Normaal alveolair ademminuutvolume =
12 x 500 ml – 12 x 150 ml = 4200 ml.
Gemiddeld 350 ml alveolaire verversing per
inademing.
Einde expiratie
2400
150
500
Neemt nu de frequentie toe naar 20:
20 x 500 ml – 20 x 150 ml = 7000 ml =
Gemiddeld 350 ml alveolaire verversing per
inademing.
Einde inspiratie
2400
350
Alveolaire ruimte
150
Dode ruimte
alveolaire lucht
buitenlucht
buitenlucht
Neemt vervolgens de diepte toe naar 600 ml:
12 x 600 ml – 12 x 150 ml = 5400 ml =
Gemiddeld 450 ml alveolaire verversing per
inademing.
De invloed van de dode ruimte neemt toe
met de ademfrequentie!
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
4
Zonder surfactans in de longen zullen de alveolen
eerder dichtklappen dan met aanwezigheid
van surfactans in de longen. (J)
• Surfactans wordt geproduceerd door type II
alveolaire epitheelcellen. Het is een mengesel
van fosfolipiden en eiwit.
• Surfactant verspreid zich over de binnenzijde
van de alveoli en verlaagd de
oppervlaktespanning.
• Surfactans voorkomt tijdens expiratie
dichtklappen van de alveoli .
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
5
Ademhaling regulatie
• Ventilatiebehoefte wordt bepaald door
sensoren in de aortaboog en in de
arteriae carotis communis die gevoelig zijn
voor:
– PaCO2 (arteriële koolstofdioxide spanning)
– pH
(zuurgraad)
– PaO2 (arteriële zuurstof spanning)
• Hoge PaCO2 is een aanleiding om te
ademen NAUWELIJKS een lage PaO2
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
6
Ademhaling regulatie
• Respiratoir regelsysteem bestaat uit:
– sensoren
• longrekkingsreceptoren (van Elftmann)
• receptoren in neus, pharynx, larynx, trachea
• chemoreceptoren
– centraal regelorgaan: ademcentrum,
hersenschors
– effectoren:ademhalingsspieren
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
7
Ademhaling regulatie
• Drukreceptoren of longrekkingsreceptoren
– bepaalde rekkinginspiratie verminderd en stopt
tenslotte (reflex van Hering en Breuer)
waarna expiratie volgt.
Ademcentrum remt vervolgens geleidelijk de expiratie
waarna weer een inspiratie volgt.
Hierdoor verloopt de ademhaling vloeiend.
• Receptoren buiten de long
– hoest, nies, slikreflex doorbreken normale respiratie
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
8
Ademhaling regulatie
• Chemoreceptoren
zijn gevoelig voor
veranderingen in de
PCO2, pH, PO2
– centrale
chemoreceptoren
• liggen in de hersenen
omgeven door liquor
– perifere
chemoreceptoren
• glomus aorticum en
glomus caroticum
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
9
Zuurstof binding
• De binding van O2 (SO2) is sterk afhankelijk van
de O2-druk (PO2)
• Hiernaast is deze afhankelijk van de PCO2, de
pH en de temperatuur.
• Fysiologisch is dit zeer nuttig: In actief weefsel
waar dus veel CO2 en warmte vrijkomt (pH ↓
temp ↑ ) is het O2 bindend vermogen van Hb
verminderd en zal er gemakkelijker O2 worden
losgelaten voor het actieve weefsel.
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
10
Zuurstof binding
• Omgekeerd kan gesteld worden dat de
binding van O2 aan het Hb wordt
bevorderd door:
• Stijging van de PO2
• Daling van de PCO2
• Stijging van de pH
• Daling van de temperatuur
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
11
Zuurstof binding
Alveolaire
O2
gebonden O2
(SO2 Hb)
Buis A zal snel volstromen en
wordt de druk maximaal, op dit
punt zal de stroming stoppen.
Als kraan B wordt geopend zal de
vloeistof die in de buis stroomt
telkens wegstromen zodat de druk
in de buis gelijk blijft tot het grote
reservoir ook vol is.
Opgeloste O2
(PO2 plasma)
A
Kraan B staat in feite altijd open
B
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
12
Zuurstof dissociatie (loslating)
Opgeloste O2
PO2 (plasma’
gebonden O2
SO2 (Hb)
Als kraan A wordt geopend
stroomt de buis zeer snel leeg en
daalt de druk tot nul.
Als naast kraan A ook kraan B
wordt geopend zal de vloeistof die
uit de buis wegstroomt telkens
worden aangevuld zodat de druk
in de buis langzaam daalt.
A
B
interstitium
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
13
Perfusie
• Perfusie (Q) is het transport van O2 door
het hemoglobine in de erythrocyt naar de
weefsels en de terugvoer van CO2 naar de
longen.
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
14
Perfusie
• Het zou een ideale situatie zijn als het
bloed dat door de longen stroomt overal
zoveel zuurstof op zou kunnen nemen dat
het voor 100% met O2 verzadigd de
longen verlaat. Er zijn echter regionale
verschillen:
– in de ventilatie (V)
– in de perfusie (Q)
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
15
Effectiviteit van de ademhaling
• Ventilatie/perfusie verhouding bepaald de
effectiviteit van de ademhaling
• Is de Va/Q ratio oftewel de verhouding
tussen alveolaire ventilatie (Va) en de
longdoorbloeding
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
16
Ventilatie/perfusieverhouding
Va/Q
Va/Q-ratio
0.15
3
2
0.10
Bloeddoorstroming
1
0.05
Ventilatie
Top
Basis
Niveau van de long
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
17
Shunting
• Definitie shunt: bloed dat van de rechter
naar de linker harthelft stroomt zonder dat
er gas uitwisseling is. Heeft invloed op de
PO2 en SO2 aan het einde van de
longcirculatie.
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
18
Shunting
– fysiologische shunt
• vermenging van bloed uit longdelen met een
verschillende V/Q
– anatomische shunt
• vv pulmonalis en vv bronchiales monden uit in het
linker atrium
– pathologische shunt; absoluut of relatief
• VSD en ASD
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
19
Longen en de zuurgraad
• pH is zuurgraad de hoeveelheid vrije H+
ionen
• alkalische (OH-) stoffen = hoge pH (>7,45)
alkalose
• zuur (acid) = lage pH (<7,35) acidose
• Het lichaam streeft naar evenwicht
(homeostase) pH normaal >7,35 en < 7,45
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
20
Longen en de zuurgraad
• door de longen beïnvloed door
koolstofdioxide (CO2):
– dieper in en uitademen
koolstofdioxidegehalte 
(H+ en CO2)
– oppervlakkig ademhalen
koolstofdioxidegehalte 
H2O+CO2 <=> H2CO3 <=> H++HCO3FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
21
Ademhalingsfrequentie
• Bradypnoe
– langzame ademhaling
• Tachypnoe
– snelle ademhaling
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
22
Ademhalingsfrequentie
• Hypoventilatie
– langzame, ondiepe ademhaling
• Hyperventilatie
– snelle, diepe ademhaling
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
23
Hyperventilatie
• Snelle uitademing
– PaCO2 
– PaO2 
• ademprikkel is weg
• Alkalose; pH ↑
• maatregel
– in zakje laten ademen ??
• Oorzaak
– kan psychisch zijn
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
24
Hyperventilatie ademhaling
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
25
Cheyne-Stokes ademhaling
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
26
Röntgenfoto van
de thorax:
in de
rechteronderkwab
perifeer gelegen
bronchuscarcinoom=
luchtpijptakkanker
(pijl)
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
27
Röntgenfoto van
de thorax:
in de rechter
bovenkwab
centraal gelegen
bronchuscarcinoom
=
luchtpijptakkanker
(pijl)
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
28
Stridor
• Stridor = gesis, geknars, piepend geluid bij
vernauwing van de luchtwegen, OF = hoorbare
ademhaling
• inspiratoire stridor: vernauwing in de bovenste
luchtwegen zoals trachea en strottenhoofd. Tijdens
de inademing wordt de lucht daar immers snel langs
gezogen.
• De expiratie is immers passief dus de lucht gaat
langzamer naar buiten (fluitje)
• Bovenste luchtwegen: mond en keelholte tot aan
strottenhoofd
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
29
Expiratoire stridor
• Expiratoire stridor: vernauwing van
de kleinere luchtwegen, luchtpijptakken
diep in de longen, bronchioli.
P.S. tijdens de normale fysiologische
ademhaling zijn bronchioli altijd iets
wijder bij inademing dan bij de
uitademing, door geringere aantrekking
van de gladde spiercellen in de wand
van de bronchioli.
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
30
Expiratoire stridor
• Astma bronchiale zwelling slijmvliezen van
de kleine luchtpijptakken en daardoor
vernauwing. De fysiologische contractie
tijdens de uitademing komt boven de
zwelling van het slijmvlies => fluitende of
piepende uitademing
Op den duur ook een inspiratoire stridor
bij een astma aanval.
FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus
31