Functie en bouw van de luchtwegen Respiratie 3 Functie en bouw van de luchtwegen FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus

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

Op zeepeil bedraagt de PO2 ca. 150 mm Hg. 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

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. Neemt nu de frequentie toe naar 20: 20 x 500 ml – 20 x 150 ml = 7000 ml = 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! Einde expiratie 2400 150 500 Einde inspiratie 2400 350 150 Alveolaire ruimte Dode ruimte buitenlucht alveolaire lucht buitenlucht FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus 4

Surfactans voorkomt tijdens expiratie dichtklappen van de alveoli . 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. Kraan B staat in feite altijd open Opgeloste O2 (PO2 plasma) A 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-ratio Bloeddoorstroming Ventilatie Basis 0.15 0.10 0.05 3 2 1 Top Niveau van de long Va/Q FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus

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 anatomische 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 H2O+CO2 <=> H2CO3 <=> H++HCO3- door de longen beïnvloed door koolstofdioxide (CO2): dieper in en uitademen koolstofdioxidegehalte  (H+ en CO2) oppervlakkig ademhalen koolstofdioxidegehalte  H2O+CO2 <=> H2CO3 <=> H++HCO3- FHV2009 / 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 maatregel Oorzaak 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

Cheyne-Stokes ademhaling FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus

Röntgenfoto van de thorax: in de rechteronderkwab perifeer gelegen bronchuscarcinoom= luchtpijptakkanker (pijl) FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus

Röntgenfoto van de thorax: in de rechter bovenkwab centraal gelegen bronchuscarcinoom= luchtpijptakkanker (pijl) FHV2009 / Cxx54 5+6 / Anatomie & Fysiologie - Respiratie en digestivus

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

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

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