Human Anatomy Physiology

# Anatomie en functies van de pharynx De pharynx, ook wel de keelholte genoemd, is een cruciaal anatomisch gebied dat dienst doet als kruispunt voor de ademhalings- en spijsverteringswegen, met belangrijke functies op het gebied van transport en afweer. ### 1.1. Inleiding tot de pharynx De pharynx is een trechtervormige structuur die zich uitstrekt van de basis van de schedel tot aan de bovenrand van de slokdarm (oesophagus) en het strottenhoofd (larynx). Het is een belangrijk kruispunt waar de nasale holte, de orale holte en de larynx samenkomen [3](#page=3) [4](#page=4). #### 1.1.1. Bouw van de pharynx De pharynx wordt anatomisch opgedeeld in drie segmenten: de nasopharynx, de oropharynx en de laryngopharynx [3](#page=3). * **Nasopharynx (epipharynx):** Dit is het bovenste deel van de pharynx, gelegen achter de neusholte (cavum nasi) en boven het zachte gehemelte (palatum molle). Het is het enige deel van de pharynx dat uitsluitend voor de ademhaling dient. Anatomische kenmerken zijn onder andere de openingen van de buis van Eustachius (tuba auditiva) en de neusamandel (tonsilla pharyngea) die aan het dak van de nasopharynx ligt. De choanae vormen de overgang van de neusholte naar de nasopharynx [10](#page=10) [12](#page=12) [16](#page=16). * **Oropharynx (mesopharynx):** Dit middelste deel van de pharynx bevindt zich achter de mondholte (cavum oris) en strekt zich uit van het zachte gehemelte tot de bovenrand van het strottenhoofd. Het dient zowel als passage voor lucht als voor voedsel. Hier bevinden zich de amandelen (tonsilla palatina) en de tongbasis [19](#page=19) [22](#page=22) [5](#page=5). * **Laryngopharynx (hypopharynx):** Dit is het onderste deel van de pharynx, gelegen achter het strottenhoofd (larynx) en onder de tongbeen (os hyoideum). Dit deel van de pharynx dient als passage voor voedsel dat naar de slokdarm gaat. Belangrijke structuren hier zijn de recessus piriformes en de incisura interarytenoidea [26](#page=26) [32](#page=32). #### 1.1.2. Algemene functies van de pharynx De pharynx vervult drie hoofdfuncties: * **Transport van lucht:** De spieren van de pharynx helpen bij het geleiden van lucht naar de larynx en verder [5](#page=5). * **Transport van voedsel:** Tijdens het slikken (deglademen) spelen de spieren van de pharynx een cruciale rol bij het transporteren van voedsel van de mondholte naar de slokdarm [22](#page=22) [32](#page=32) [5](#page=5). * **Afweersysteem:** De pharynx is onderdeel van het lymfoïde weefsel dat bekend staat als de ring van Waldeyer, welke een belangrijke rol speelt in de lokale immuniteit [5](#page=5). ### 1.2. Nasopharynx De nasopharynx, het bovenste segment van de pharynx, is gelegen achter de neusholte en boven het palatum molle [12](#page=12). #### 1.2.1. Anatomie van de nasopharynx * **Torus tubarius:** Een verheffing gevormd door de kraakbenige uiteinden van de tuba auditiva (buis van Eustachius) [12](#page=12). * **Ostium tuba auditiva:** De opening van de tuba auditiva, die de nasopharynx verbindt met het middenoor [12](#page=12). * **Tonsilla pharyngea (neus- of adenoid):** Lymfoïde weefsel gelegen aan het dak van de nasopharynx, vaak aangeduid als de adenoiden [10](#page=10) [12](#page=12) [15](#page=15). * **Choanae:** De openingen die de neusholte scheiden van de nasopharynx [10](#page=10) [28](#page=28). * **Palatum molle (zachte gehemelte):** Dit vormt de vloer van de nasopharynx en scheidt deze van de oropharynx [10](#page=10) [12](#page=12). #### 1.2.2. Functie van de nasopharynx De nasopharynx heeft een puur respiratoire functie, wat betekent dat het uitsluitend betrokken is bij het transport van ingeademde lucht [16](#page=16). ### 1.3. Oropharynx De oropharynx vormt het middelste deel van de pharynx en is gelegen achter de mondholte [19](#page=19). #### 1.3.1. Anatomie van de oropharynx * **Tonsilla palatina (verhemelteamandelen):** Lymfoïde weefsels gelegen aan weerszijden van de oropharynx, in de tonsillaire fossae [19](#page=19) [28](#page=28). * **Uvula:** Het hangende aanhangsel aan het vrije uiteinde van het palatum molle [19](#page=19) [28](#page=28). * **Tongwortel:** Het achterste deel van de tong dat grenst aan de oropharynx [19](#page=19). * **Arcus palatopharyngeus:** Een plooi van slijmvlies die van het palatum molle naar de pharynxwand loopt [28](#page=28) [29](#page=29). * **Papillae vallatae:** Grote smaakpapillen op de tongbasis, die grenzen aan de oropharynx [28](#page=28) [29](#page=29). #### 1.3.2. Functie van de oropharynx De oropharynx is essentieel voor de slikbeweging en de voortbeweging van voedsel door de pharynx. Hierbij spelen de musculi constrictores pharyngis een rol, met name de musculus constrictor pharyngeus medius [22](#page=22). ### 1.4. Laryngopharynx De laryngopharynx is het onderste deel van de pharynx, gelegen rondom het strottenhoofd [26](#page=26). #### 1.4.1. Anatomie van de laryngopharynx * **Recessus piriformes:** Twee holtes aan weerszijden van de ingang van de larynx, aan de zijkanten van de epiglottis [26](#page=26) [31](#page=31). * **Epiglottis:** Het stropplekje dat de opening van de larynx bedekt tijdens het slikken [19](#page=19) [28](#page=28). * **Plica aryepiglottica:** Een slijmvliesplooi die de epiglottis met de arytenoïde kraakbeenderen verbindt [26](#page=26) [28](#page=28). * **Incisura interarytenoidea:** De inkeping tussen de arytenoïde kraakbeenderen [26](#page=26) [28](#page=28). #### 1.4.2. Functie van de laryngopharynx De laryngopharynx speelt een rol in de slikbeweging, waarbij de musculus constrictor pharyngeus inferior bijdraagt aan het naar beneden duwen van voedsel richting de slokdarm [32](#page=32). ### 1.5. Musculatuur van de pharynx De pharynx wordt omgeven door een set van spieren die gezamenlijk bekendstaan als de constrictoren (sluitspieren) en de elevatoren van de pharynx. De belangrijkste constrictoren zijn: * **M. constrictor pharyngis superior:** De bovenste sluitspier van de pharynx [35](#page=35) [36](#page=36). * **M. constrictor pharyngis medius:** De middelste sluitspier van de pharynx [35](#page=35) [36](#page=36). * **M. constrictor pharyngis inferior:** De onderste sluitspier van de pharynx [35](#page=35) [36](#page=36). Deze spieren werken samen om de pharynx tijdens het slikken te vernauwen en voedsel door te geven naar de slokdarm [35](#page=35). ### 1.6. Ring van Waldeyer De ring van Waldeyer is een circulair georganiseerde verzameling van lymfoïde weefsels in de pharynx en omgeving. Het omvat structuren zoals de tonsilla pharyngea (neus- of adenoid) in de nasopharynx, de tonsilla palatina (verhemelteamandelen) in de oropharynx, en de tonsilla lingualis (tongamandel) aan de tongbasis. Deze ring fungeert als een eerste verdedigingslinie tegen pathogenen die via de ingeademde lucht of ingenomen voedsel het lichaam binnendringen [5](#page=5). > **Tip:** Begrijpen hoe de anatomische segmenten van de pharynx zich verhouden tot elkaar en tot aangrenzende structuren is cruciaal voor het plaatsen van klinische symptomen en chirurgische ingrepen. Noteer de specifieke functies per segment om een compleet beeld te krijgen. --- # Musculatuur van de pharynx en larynx Dit deel van de studiehandleiding behandelt de spieren die de pharynx en larynx vormen, met een focus op zowel de externe als interne musculatuur van de larynx, en de spieren van de pharynx die betrokken zijn bij het slikproces [18](#page=18) [22](#page=22) [32](#page=32) [61](#page=61). ### 2.1 Musculatuur van de pharynx De spieren van de pharynx zijn cruciaal voor het slikken en de voortbeweging van voedsel. De pharynx wordt primair gevormd door de constrictor spieren, die een conische structuur vormen [22](#page=22) [32](#page=32) [35](#page=35) [36](#page=36). #### 2.1.1 De constrictor spieren van de pharynx De constrictor spieren van de pharynx bestaan uit drie delen die over elkaar heen liggen: * **Musculus constrictor pharyngis superior:** Dit is de bovenste en grootste constrictor spier [35](#page=35) [36](#page=36). * **Musculus constrictor pharyngis medius:** Gelegen onder de superior constrictor [22](#page=22) [35](#page=35) [36](#page=36). * **Musculus constrictor pharyngis inferior:** De onderste constrictor spier [32](#page=32) [35](#page=35) [36](#page=36). Deze spieren werken samen tijdens het slikken om de pharynx te vernauwen en de voedselbolus naar de oesophagus te leiden [22](#page=22) [32](#page=32). #### 2.1.2 Andere spieren van de pharynx Naast de constrictor spieren zijn er ook andere spieren die de pharynx helpen, met name de spieren die aan het os hyoideum hechten: * **Musculus stylopharyngeus:** Deze spier loopt van de processus styloideus naar de pharynx [37](#page=37) [39](#page=39). * **Musculus salpingopharyngeus:** Deze spier is ook betrokken bij de pharynxfunctie [37](#page=37). * **Musculus palatopharyngeus:** Deze spier speelt een rol in de bewegingen van de pharynx [37](#page=37). ### 2.2 Musculatuur van de larynx De larynx (strottenhoofd) bezit zowel externe als interne spieren die essentieel zijn voor stemvorming, ademhaling en bescherming van de luchtwegen [61](#page=61). #### 2.2.1 Externe musculatuur van de larynx De externe musculatuur van de larynx wordt onderverdeeld in suprahyoïdale en infrahyoïdale spieren. ##### 2.2.1.1 Suprahyoïdale spieren (mondbodemspieren) Deze spieren lopen van structuren boven het os hyoideum naar het os hyoideum zelf of de mandibula. Ze spelen een rol bij het optillen van het strottenhoofd tijdens het slikken [62](#page=62). * **Musculus digastricus:** Heeft twee buiken en hecht aan de processus mastoideus en aan het os hyoideum [62](#page=62) [63](#page=63). * **Musculus geniohyoideus:** Loopt van de mandibula naar het os hyoideum [62](#page=62). * **Musculus mylohyoideus:** Vormt de bodem van de mond [62](#page=62). * **Musculus stylohyoideus:** Loopt van de processus styloideus naar het os hyoideum [62](#page=62). ##### 2.2.1.2 Infrahyoïdale spieren (onderste tongbeenspieren) Deze spieren lopen van structuren onder het os hyoideum naar het os hyoideum of de cartilago thyroidea. Ze trekken het strottenhoofd juist omlaag [64](#page=64). * **Musculus sternohyoideus:** Loopt van het sternum naar het os hyoideum [64](#page=64). * **Musculus omohyoideus:** Heeft twee buiken en loopt van het scapula naar het os hyoideum [64](#page=64). * **Musculus sternothyroideus:** Loopt van het sternum naar de cartilago thyroidea [64](#page=64). * **Musculus thyrohyoideus:** Loopt van de cartilago thyroidea naar het os hyoideum [64](#page=64) [72](#page=72) [73](#page=73). #### 2.2.2 Interne musculatuur van de larynx De interne spieren van de larynx bevinden zich binnen het strottenhoofd en zijn direct betrokken bij de aanpassing van de stembanden en de glottis voor stemvorming en ademhaling [61](#page=61) [65](#page=65). * **Musculus cricothyroideus:** Deze spier heeft twee delen, een pars recta en een pars obliqua. Het is de enige spier die intrinsiek de stembanden spant door de cartilago thyroidea naar voren te kantelen ten opzichte van de cartilago cricoidea [66](#page=66) [67](#page=67) [68](#page=68) [69](#page=69) [72](#page=72) [73](#page=73). * **Musculus cricoarytenoideus posterior (CAP):** Deze spier opent de glottis door de processus vocalis van de cartilago arytenoidea naar buiten en achteren te draaien. Het is de enige spier die de glottis kan openen [68](#page=68) [69](#page=69) [70](#page=70) [71](#page=71). * **Musculus cricoarytenoideus lateralis (CAL):** Deze spier sluit de glottis door de processus vocalis naar binnen te draaien [68](#page=68) [69](#page=69) [72](#page=72) [73](#page=73). * **Musculus arytenoideus transversus (IA):** Deze spier sluit de glottis door de linker- en rechter cartilagines arytenoideae naar elkaar toe te trekken [68](#page=68) [69](#page=69) [70](#page=70) [71](#page=71). * **Musculus arytenoideus obliquus (IA):** Deze spier sluit de glottis door de linker- en rechter cartilagines arytenoideae naar elkaar toe te trekken, vaak in samenwerking met de transversus [68](#page=68) [69](#page=69) [70](#page=70) [71](#page=71). * **Musculus arytenoideus obliquus, pars aryepiglottica:** Deze spier trekt de epiglottis naar beneden en speelt een rol bij het sluiten van de larynx tijdens het slikken [68](#page=68) [69](#page=69) [70](#page=70) [71](#page=71) [72](#page=72) [73](#page=73). * **Musculus thyro-arytenoïdeus (TA):** Deze spier loopt langs de cartilago thyroidea naar de cartilago arytenoidea en kan de spanning op de stembanden verhogen of de glottis vernauwen [68](#page=68) [69](#page=69). * **Musculus vocalis:** Deze spier is een deel van de musculus thyro-arytenoïdeus en bevindt zich direct naast de stemband, waardoor deze gespannen wordt [72](#page=72) [73](#page=73). > **Tip:** Het is belangrijk om de functies van de larynxspieren te koppelen aan de bewegingen van de cartilagines arytenoideae en de cartilago thyroidea om de effecten op de glottis en stembanden te begrijpen. > **Voorbeeld:** De musculus cricoarytenoideus posterior is de enige spier die de glottis kan openen, wat cruciaal is voor ademhaling. Een disfunctie hiervan kan leiden tot ademhalingsproblemen [68](#page=68) [69](#page=69). --- # De larynx: anatomie en structuren De larynx, ook wel het strottenhoofd genoemd, is een complex anatomisch orgaan dat cruciaal is voor de ademhaling, fonatie en bescherming van de luchtwegen. Het bestaat uit een georganiseerde structuur van kraakbenen, spieren en membranen [45-58](#page=45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58) [3](#page=3). ### 2.8.1 Kraakbenige structuren van de larynx De larynx wordt voornamelijk gevormd door een skelet van kraakbenige structuren die met elkaar verbonden zijn door ligamenten en spieren. Deze kraakbenen bieden structurele ondersteuning en vormen de basis voor de stembanden en de epiglottis [45](#page=45) [47](#page=47). #### 2.8.1.1 Hyoid bot (Os hyoideum) Het tongbeen, of os hyoideum, is een U-vormig bot dat zich boven de larynx bevindt. Het is het enige bot in het menselijk lichaam dat niet direct articuleert met een ander bot. Het hyoid bot dient als aanhechtingspunt voor verschillende spieren van de tong en de hals, inclusief die welke de larynx helpen bewegen [45](#page=45) [66](#page=66) [67](#page=67). #### 2.8.1.2 Schildkraakbeen (Cartilago thyroidea) Het schildkraakbeen, ook wel de cartilago thyroidea genoemd, is het grootste kraakbeen van de larynx en vormt de prominente 'adamsappel' bij mannen. Het bestaat uit twee lamina (platen), een linker en een rechter, die aan de voorkant samenkomen [45](#page=45) [50](#page=50). * **Laminae:** De linker- en rechter lamina vormen de bulk van het schildkraakbeen [50](#page=50). * **Incisura thyroidea superior:** Een inkeping aan de bovenrand van het schildkraakbeen [45](#page=45). * **Incisura thyroidea inferior:** Een inkeping aan de onderrand van het schildkraakbeen [51](#page=51). * **Prominentia laryngea:** Het vooraan uitstekende deel, beter bekend als de adamsappel [50](#page=50). * **Cornu superius:** De bovenste hoorn, die naar boven en achteren wijst [50](#page=50). * **Cornu inferius:** De onderste hoorn, die naar beneden en achteren wijst en articuleert met het ringkraakbeen [50](#page=50). #### 2.8.1.3 Ringkraakbeen (Cartilago cricoidea) Het ringkraakbeen, of cartilago cricoidea, bevindt zich direct onder het schildkraakbeen en vormt een complete ring rond de luchtweg. Het is het enige kraakbeen dat een volledige cirkel vormt [45](#page=45) [52](#page=52). * **Arcus cartilaginis cricoideae:** De voorste, smallere boog van het ringkraakbeen [45](#page=45). * **Lamina cartilaginis cricoideae:** De achterste, bredere plaat van het ringkraakbeen, die een belangrijke articulerende oppervlakte biedt [52](#page=52). * **Facies articularis thyroidea:** Een facet op de lamina die articuleert met het cornu inferius van het schildkraakbeen [52](#page=52). * **Facies articularis arytenoidea:** Een facet op de bovenzijde van de lamina die articuleert met de arytenoïde kraakbeenderen [52](#page=52). #### 2.8.1.4 Arytenoïde kraakbeenderen (Cartilagines arytenoideae) De arytenoïde kraakbeenderen zijn twee piramidevormige kraakbenen die bovenop de lamina van het ringkraakbeen rusten. Ze spelen een cruciale rol bij de beweging van de stembanden en daarmee bij de stemproductie [47](#page=47) [48](#page=48). * **Apex:** Het bovenste punt van het arytenoïde kraakbeen [54](#page=54). * **Basis:** De onderste zijde die articuleert met het ringkraakbeen [54](#page=54). * **Processus muscularis:** Een uitsteeksel aan de laterale zijde, waaraan de intrinsieke larynxspieren hechten [54](#page=54). * **Processus vocalis:** Een uitsteeksel aan de voorzijde, waaraan het stembandligament (ligamentum vocale) hecht [54](#page=54). #### 2.2.1.5 Epiglottis (Cartilago epiglottica) De epiglottis is een bladachtig stuk kraakbeen dat aan de basis van de tong vastzit en zich boven de opening van de larynx bevindt. Het functioneert als een 'klep' die tijdens het slikken de larynx afsluit om te voorkomen dat voedsel en vloeistoffen in de luchtwegen terechtkomen [45](#page=45) [47](#page=47). #### 2.8.1.6 Overige kraakbenen * **Cornicula cartilages (Cartilago corniculata):** Kleine, puntvormige kraakbenen die bovenop de apex van de arytenoïde kraakbeenderen rusten [54](#page=54). * **Cuneiforme kraakbenen (Cartilago cuneiformis):** Kleine, wigvormige kraakbenen die zich in de plooi tussen de epiglottis en de arytenoïde kraakbeenderen bevinden. Ze worden niet altijd prominent getoond in de verstrekte figuren, maar zijn deel van de larynxstructuur [54](#page=54). ### 2.8.2 Membranen en ligamenten Verschillende membranen en ligamenten verbinden de kraakbenige structuren van de larynx met elkaar en met omliggende structuren, wat essentieel is voor de stabiliteit en functionaliteit [45-48](#page=45,46,47,48). * **Membrana thyroidea:** Een brede membrane die het schildkraakbeen verbindt met het hyoid bot [45](#page=45). * **Membrana cricothyroidea:** Ligament tussen de cartilago cricoidea en cartilago thyroidea. * **Plica vocalis (stemplooi):** Dit is de anatomische structuur die de stembanden vormt, bestaande uit het ligamentum vocale en de musculus vocalis [47](#page=47). * **Plica vestibularis (vestibulaire plooi):** Boven de plica vocalis gelegen plooien die deel uitmaken van het vestibulum laryngis [47](#page=47). ### 2.8.3 Interne structuren en compartimenten De larynx is intern onderverdeeld in verschillende regio's die relevant zijn voor de luchtdoorgang en stemproductie [72](#page=72). * **Vestibulum laryngis:** Het bovenste gedeelte van de larynx, boven de vestibulaire plooien [72](#page=72). * **Glottis:** De ruimte tussen de stembanden. De grootte van de glottis kan worden aangepast door de spieren van de arytenoïde kraakbeenderen. * **Recessus piriformes:** Groeve aan weerszijden van de larynx, tussen de plica aryepiglottica en de cartilago thyroidea [26](#page=26). > **Tip:** Het begrijpen van de onderlinge relaties tussen de kraakbenige structuren is fundamenteel voor het begrijpen van de bewegingen die plaatsvinden tijdens spraak en ademhaling. Visualiseer hoe het ringkraakbeen functioneert als een basis, waaraan het schildkraakbeen en de arytenoïde kraakbeenderen articuleren. > **Tip:** De anatomie van de larynx, met name de kraakbeenderen en hun verbindingen, is cruciaal voor de stemvorming. De arytenoïde kraakbeenderen zijn de 'regelaars' van de stembanden, en hun bewegingen bepalen of de stembanden sluiten of openen, en hoeveel spanning er op komt te staan. --- # Het afweersysteem van de pharynx Het afweersysteem van de pharynx is voornamelijk georganiseerd rond de ring van Waldeyer, een cruciaal lymfoïd weefselcomplex dat pathogenen opvangt die via de lucht of voedsel binnenkomen [17](#page=17) [23](#page=23) [43](#page=43) [5](#page=5). ### 4.1 De ring van Waldeyer De ring van Waldeyer is een cirkelvormige structuur van lymfoïde weefsels in de pharynx die fungeert als de eerste verdedigingslinie van het lichaam tegen geïnhaleerde en geïngesteerde agentia. Deze ring is strategisch geplaatst om een breed scala aan antigenen te onderscheppen [17](#page=17) [23](#page=23) [43](#page=43) [5](#page=5). #### 4.1.1 Componenten van de ring van Waldeyer De ring van Waldeyer bestaat uit verschillende tonsillen, elk met een specifieke locatie binnen de pharynx: * **Tonsilla pharyngea (adenoïd):** Deze tonsil bevindt zich in de nasopharynx, aan het dak van de pharynx, achter de neus. Het is een aggregatie van lymfoïd weefsel die deel uitmaakt van de nasofaryngeale mucosa [10](#page=10) [12](#page=12) [15](#page=15) [28](#page=28) [29](#page=29). * **Tonsillae tubariae:** Deze tonsillen bevinden zich rond de openingen van de buis van Eustachius (ostium tuba auditiva) in de nasopharynx. Ze helpen bij het bewaken van de luchtwegen die naar het middenoor leiden [42](#page=42). * **Tonsillae palatinae:** Dit zijn de amandelen die zichtbaar zijn in de oropharynx, aan weerszijden van de achterkant van de keel. Ze zijn vaak de meest prominente en meest bestudeerde tonsillen binnen de ring [19](#page=19) [28](#page=28) [29](#page=29). * **Tonsilla lingualis:** Deze tonsil bevindt zich aan de basis van de tong in de oropharynx. Het is een verzameling lymfoïde follikels die zich op het achterste deel van de tong bevinden [19](#page=19) [42](#page=42). > **Tip:** De aanwezigheid en omvang van deze tonsillen kunnen variëren met de leeftijd, waarbij ze bij jongere individuen vaak groter en actiever zijn. #### 4.1.2 Functie en belang van de ring van Waldeyer De primaire functie van de ring van Waldeyer is immunologisch. De lymfoïde weefsels bevatten een hoge concentratie van immuuncellen, zoals B-lymfocyten en T-lymfocyten, evenals antigen-presenterende cellen. Wanneer pathogenen de pharynx binnendringen, worden deze cellen geactiveerd, wat leidt tot een immuunrespons [17](#page=17) [23](#page=23) [43](#page=43) [5](#page=5). * **Antigeenpresentatie:** De tonsillen zijn ontworpen om antigenen te vangen en te presenteren aan de lymfocyten, waardoor een adaptieve immuunrespons kan worden geïnitieerd [5](#page=5). * **Productie van antistoffen:** Na stimulatie door antigenen kunnen de B-cellen in de tonsillen differentieren tot plasmacellen die antistoffen produceren. * **Verdediging tegen infecties:** Door actief deel te nemen aan de immuunrespons helpt de ring van Waldeyer het lichaam te beschermen tegen infecties van de luchtwegen en het spijsverteringskanaal [5](#page=5). #### 4.1.3 Anatomische relaties De componenten van de ring van Waldeyer hebben specifieke anatomische relaties met andere structuren in de pharynx en neusholte: * De **tonsilla pharyngea** bevindt zich in de nasopharynx, nabij de choanae (de interne neusopeningen) en het palatum molle [10](#page=10) [12](#page=12) [28](#page=28) [29](#page=29). * De **tonsillae palatinae** zijn gesitueerd in de oropharynx, lateraal van de uvula en grenzend aan de palatopharyngeale boog (arcus palatopharyngeus) [19](#page=19) [28](#page=28) [29](#page=29). * De **tonsilla lingualis** ligt aan de basis van de tong, superieur ten opzichte van de epiglottis [19](#page=19). > **Example:** Bij kinderen is de tonsilla pharyngea (adenoïd) vaak vergroot en kan deze obstructie van de nasopharynx veroorzaken, wat leidt tot ademhalingsproblemen of otitis media door belemmering van de functie van de buis van Eustachius. De chirurgische verwijdering van de tonsillen (tonsillectomie) of adenoïden (adenotomie) wordt soms overwogen bij terugkerende infecties of obstructie, maar dit kan theoretisch de eerste verdedigingslinie van de pharynx aantasten [17](#page=17) [23](#page=23) [43](#page=43). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Pharynx | De pharynx, ook wel bekend als de keel, is een deel van het ademhalings- en spijsverteringsstelsel dat zich achter de neusholte en mond bevindt en boven de slokdarm en het strottenhoofd uitkomt. | | Nasopharynx | Het bovenste deel van de pharynx, gelegen achter de neusholte en boven het zachte gehemelte. Deze regio is voornamelijk betrokken bij de ademhaling. | | Oropharynx | Het middelste deel van de pharynx, dat zich achter de mondholte bevindt en zich uitstrekt van het zachte gehemelte tot de bovenrand van het strottenhoofd. Het is betrokken bij zowel ademhaling als voedselpassage. | | Laryngopharynx | Het onderste deel van de pharynx, dat zich onder het zachte gehemelte bevindt en uitstrekt tot het begin van de slokdarm en het strottenhoofd. Deze regio is cruciaal voor de slikbeweging. | | Ring van Waldeyer | Een lymfoïde ring die zich in de pharynx bevindt en bestaat uit de tonsilla pharyngea (neuskeelamandelen), tonsillae tubariae, tonsillae palatinae (keelamandelen) en tonsillae lingualis (amandel van de tongwortel). Het fungeert als een belangrijk onderdeel van het immuunsysteem. | | Larynx | De larynx, ook wel het strottenhoofd genoemd, is een kraakbeenstructuur aan de bovenkant van de luchtpijp die een rol speelt bij de ademhaling, stemproductie en bescherming van de luchtpijp. | | Musculatuur van de pharynx | De spieren die de wand van de pharynx vormen en essentieel zijn voor de slikbeweging en het transport van voedsel. Deze omvatten de m. constrictor pharyngeus superior, medius en inferior. | | Tonsilla pharyngea | Een groep lymfoïde weefsel, ook bekend als de neusamandel of adenoid, gelegen in de dakholte van de nasopharynx. Het speelt een rol in het immuunsysteem. | | Tonsilla palatina | De keelamandelen, gelegen aan weerszijden van de oropharynx. Deze amandelen zijn onderdeel van de ring van Waldeyer en dragen bij aan de immuunrespons. | | Epiglottis | Een flapvormig stuk kraakbeen dat aan de basis van de tong is bevestigd en de opening van het strottenhoofd bedekt tijdens het slikken om te voorkomen dat voedsel of vloeistof in de luchtpijp terechtkomt. | | Cartilago thyroidea | Het grootste kraakbeen van de larynx, ook wel het schildkraakbeen genoemd, dat de voorkant en zijkanten van het strottenhoofd vormt. | | Cartilago cricoidea | Een ringvormig kraakbeen dat zich onder het schildkraakbeen bevindt en de onderste rand van het strottenhoofd vormt. Het is het enige complete kraakbeen dat de luchtpijp omgeeft. |

# Het axiale skelet: de schedel De schedel is een complex botstructuur die de hersenen beschermt, de zintuigen huisvest, en aanhechtingsplaatsen biedt voor aangezichtsspieren en spieren voor de beweging van hoofd en nek. ### 1.1 Structuur en functie van de schedel De schedel bestaat uit 22 beenderen, onderverdeeld in de hersenschedel (neurocranium) en de aangezichtsbeenderen, aangevuld met zeven aan de schedel gerelateerde beenderen waaronder de gehoorbeentjes en het tongbeen. #### 1.1.1 De hersenschedel (neurocranium) Het neurocranium omvat acht beenderen die de hersenholte omsluiten. Deze beenderen bieden bescherming aan de hersenen, stabiliseren de positie van de hersenvliezen, en dienen als aanhechtingsplaatsen voor spieren die bewegingen van de ogen, kaken en het hoofd mogelijk maken. * **Os frontale (voorhoofdsbeen):** Vormt het voorhoofd en het dak van de oogkassen. Het heeft een foramen supraorbitale voor de passage van bloedvaten en zenuwen naar de wenkbrauwen en oogleden, en bevat frontale sinussen die slijm produceren. * **Ossa parietalia (wandbeenderen):** Twee beenderen die de dak- en bovenste wanden van de schedel vormen. Ze worden verbonden door de sutura sagittalis en met andere schedelbeenderen door de sutura coronalis, sutura squamosa en sutura lamboidea. * **Os occipitale (achterhoofdsbeen):** Vormt de achterste en onderste delen van de schedel. Het kenmerkt zich door het foramen magnum, dat de hersenholte verbindt met het wervelkanaal, en de condyli occipitales die de verbinding met de eerste nekwervels vormen. * **Ossa temporalia (slaapbeenderen):** Vormen de zijkanten van de schedel en de arcus zygomaticus (jukbeenboog). Ze bevatten de uitwendige gehoorgang die naar het trommelvlies leidt, de fossa mandibularis voor de verbinding met de onderkaak, de processus mastoideus voor spieraanhechting, en de processus styloideus voor de aanhechting van ligamenten en spieren. In het middenoor bevinden zich de gehoorbeentjes: malleus (hamer), incus (aambeeld) en stapes (stijgbeugel). * **Os sphenoidale (wiggenbeen):** Vormt een deel van de schedelbasis en verbindt de schedelbeenderen met de aangezichtsbeenderen. Het heeft een vleermuisachtige vorm en bevat sphenoidale sinussen. De sella turcica is een centrale instulping die de hypofyse omsluit. * **Os ethmoidale (zeefbeen):** Bestaat uit twee honinggraatvormige massa's en vormt delen van de schedelbasis, de mediale wanden van de oogkassen, en het dak en de zijkanten van de neusholte. De crista galli is een opvallende uitsteeksel, en de zeefplaat laat de reukzenuwen passeren. Ethmoïdale sinussen voeren vocht af naar de neusholte. De bovenste en middelste neusschelpen maken deel uit van dit bot. #### 1.1.2 De aangezichtsbeenderen De 14 aangezichtsbeenderen vormen de structuur van het gezicht, bieden ondersteuning aan de toegangswegen van het spijsverterings- en ademhalingsstelsel, en zijn aanhechtingsplaatsen voor gelaatsspieren. * **Maxillae (bovenkaakbeenderen):** Vormen de mondbodem, de mediale delen van de oogkaswanden, de neusholte en het voorste deel van het harde gehemelte. De sinus maxillares produceren slijm en maken het bot lichter. Het foramen infraorbitale biedt doorgang voor een sensorische zenuw. * **Ossa palatina (gehemeltebeenderen):** Vormen het achterste deel van het harde gehemelte, en dragen bij aan de bodem van de neusholte en de oogkassen. * **Os vomer (ploegschaarbeen):** Vormt samen met het os ethmoidale het onderste deel van het neustussenschot. * **Os zygomaticum:** Vormt de laterale wand van de oogkas en de arcus zygomaticus (jukboog) in samenwerking met het os temporale. * **Ossa nasalia (neusbeenderen):** Vormen de neusbrug. * **Ossa lacrimalia:** Bevinden zich aan de mediale zijde van de oogkas. * **Conchae nasales inferiores:** Staan uit van de laterale wanden van de neusholte, vertragen de luchtstroom en leiden ingeademde lucht naar de reukzintuigen. * **Mandibula (onderkaak):** Het enige beweegbare bot van de schedel, bestaande uit een corpus en twee rami. Elke ramus heeft een processus condylaris die articuleert met de fossa mandibularis van het os temporale, en een processus coronoideus voor de aanhechting van spieren. #### 1.1.3 De neus en paranasale sinussen De neusholte wordt gevormd door het septum nasi (os ethmoidale en os vomer) en de laterale wanden. De paranasale sinussen bevinden zich in het os frontale, os sphenoidale, os ethmoidale, os palatinum en de maxilla. Deze sinussen produceren slijm, reinigen de neusholte, verwarmen en bevochtigen de lucht, dienen als klankkast voor de stem, en verlichten het botgewicht. #### 1.1.4 De wanden van de orbita (oogkas) De oogkassen worden gevormd door de os frontale, os sphenoidale, os ethmoidale, os palatinum, maxilla, os zygomaticum en os lacrimale. #### 1.1.5 Bijbehorende beenderen * **Os hyoideum (tongbeen):** Een hoefijzervormig bot in de hals dat geen directe verbinding heeft met andere botten, maar dient als aanhechtingsplaats voor spieren van het strottenhoofd, de tong en de keelholte. Het ondersteunt en stabiliseert het strottenhoofd. * **Gehoorbeentjes (malleus, incus, stapes):** Kleine botjes in het middenoor die betrokken zijn bij het gehoorproces. ### 1.2 Het axiale skelet: de wervelkolom De wervelkolom, of columna vertebralis, is de centrale as van het lichaam en bestaat uit 26 beenderen: 24 wervels, het heiligbeen (os sacrum) en het staartbeen (os coccygis). #### 1.2.1 Functie van de wervelkolom De wervelkolom zorgt voor rechtopstaande houding, ondersteunt het hoofd, de schouders en het bekken, beschermt het ruggenmerg, en vormt de borstkas in samenwerking met de ribben. #### 1.2.2 Onderverdeling van de wervelkolom De wervelkolom wordt onderverdeeld in: * Cervicale (halswervels): C1-C7 * Thoracale (borstwervels): T1-T12 * Lumbale (lendewervels): L1-L5 * Os sacrum (heiligbeen): 5 vergroeide sacrale wervels * Os coccygis (staartbeen): 3-5 vergroeide staartwervels #### 1.2.3 Krommingen van de wervelkolom De wervelkolom heeft primaire krommingen (kyfose in de thoracale en sacrale regio) die reeds bij de geboorte aanwezig zijn, en secundaire krommingen (lordose in de cervicale en lumbale regio) die zich na de geboorte ontwikkelen. #### 1.2.4 Anatomie van de wervels Elke wervel bestaat uit: * **Wervellichaam (corpus vertebrae):** Het massieve, gewichtdragende deel. Tussen de wervellichamen bevinden zich tussenwervelschijven (disci intervertebrales) van vezelig kraakbeen, behalve tussen C1 en C2, en in het sacrum en coccygis waar de wervels vergroeid zijn. * **Wervelboog (arcus vertebrae):** Vormt de achterste begrenzing van het wervelgat. Deze boog bestaat uit pediculi (wanden) met dwarsuitsteeksels (processi transversi) en laminae die een dak vormen met een doornuitsteeksel (processus spinosus). * **Gewrichtsuitsteeksels (processi articulares):** Vier uitsteeksels (twee superior en twee inferior) die de verbindingen tussen aangrenzende wervels vormen. * **Tussenwervelgaten (foramina intervertebralia):** Openingen tussen de wervels waaruit zenuwen treden. #### 1.2.5 Specifieke wervels * **Cervicale wervels (C3-C7):** Kenmerken zich door een relatief groot wervelgat, een stomp, ingekerfd processus spinosus, en een foramen transversarium voor de passage van bloedvaten naar de hersenen. * **Atlas (C1):** Een ring zonder wervellichaam of processus spinosus, met gewrichtsvlakken voor de condyli occipitales, waardoor 'ja' knikken mogelijk is. * **Axis (C2):** Heeft een dens (tand) die articuleert met de atlas, wat 'nee' schudden mogelijk maakt. * **Thoracale wervels (T1-T12):** Hebben een kleiner wervelgat, een groter wervellichaam met gewrichtsvlakken voor de ribben, en een lang, dun, naar omlaag wijzend processus spinosus. * **Lumbale wervels (L1-L5):** Zijn de grootste wervels, met een dik wervellichaam, een stomp processus spinosus voor spieraanhechting, en platte processi transversi zonder ribverbindingen. * **Os sacrum:** Gevormd door de vergroeiing van vijf sacrale wervels. Het beschermt de interne organen van de buik- en bekkenholte en biedt een groot aanhechtingsoppervlak voor spieren. Het bevat het sacrale kanaal voor zenuwen en mediane sacrale kammen, met foramina sacralia. * **Os coccygis:** Ontstaat uit de vergroeiing van drie tot vijf staartwervels en dient als aanhechtingsplaats voor spieren die de anale opening sluiten. ### 1.3 Het axiale skelet: de thorax De thorax, oftewel borstkas, bestaat uit de thoracale wervels, de ribben (costae) en het borstbeen (sternum). #### 1.3.1 Functie van de thorax De borstkas biedt een benige bescherming aan vitale organen zoals het hart en de longen, en dient als aanhechtingsplaats voor spieren die betrokken zijn bij de ademhaling. De beweeglijkheid van de ribben bepaalt het volume van de borstholte. #### 1.3.2 De ribben (costae) Er zijn 12 paar ribben: * **Ware ribben (vertebrosternale ribben):** 7 paar die direct via ribkraakbeen verbonden zijn met het sternum. * **Valse ribben:** 5 paar, waarvan 3 paar (vertebrochondrale ribben) via gezamenlijk kraakbeen verbonden zijn met het sternum, en 2 paar (zwevende ribben) die niet met het sternum verbonden zijn. Het ribkraakbeen is van het type hyalien kraakbeen. #### 1.3.3 Het sternum (borstbeen) Het sternum is een plat bot aan de voorzijde van de thorax en bestaat uit drie delen: * **Manubrium sterni:** Het bovenste deel. * **Corpus sterni:** Het middelste, grootste deel. * **Processus xiphoideus:** Een zwaardvormig uitsteeksel aan de onderzijde. De vergroeiing van deze delen vindt plaats na de puberteit. --- # Het axiale skelet: de wervelkolom De wervelkolom, het centrale onderdeel van het axiale skelet, biedt structurele ondersteuning, bescherming aan het ruggenmerg en maakt diverse bewegingen van het hoofd, de nek en de romp mogelijk. ## 2. Het axiale skelet: de wervelkolom Het axiale skelet, de verticale as van het lichaam, omvat de schedel, de borstkas, het borstbeen en de wervelkolom. Het biedt stevigheid, bescherming aan vitale organen zoals de hersenen en het ruggenmerg, en dient als aanhechtingspunt voor spieren die beweging van het hoofd, de hals en de romp aansturen. ### 2.1 Functie van de wervelkolom De wervelkolom heeft meerdere cruciale functies: * **Ondersteuning en houding:** Het biedt stevigheid voor het rechtop staan en zitten, ondersteunt het hoofd, de schouders en het bekken. * **Bescherming:** Het omhult en beschermt het ruggenmerg. * **Beweging:** Het draagt bij aan de beweging van het hoofd, de hals en de romp. * **Aanhechting:** Het dient als aanhechtingspunt voor de ribben, waardoor de borstkas wordt gevormd. ### 2.2 Onderverdelingen van de wervelkolom De wervelkolom is opgedeeld in vijf regio's, gebaseerd op de bouw van de wervels: #### 2.2.1 Cervicale wervels (halswervels) * **Aantal:** Zeven wervels (C1-C7). * **Kenmerken (algemeen, C3-C7):** Relatief kleine wervellichamen en foramina vertebralia. De processus spinosi zijn stomp en hebben vaak een ingekerfd uiteinde. Kenmerkend is het ronde foramen transversarium, dat bloedvaten naar de hersenen beschermt. * **Atlas (C1):** Dit is een ringvormige wervel zonder wervellichaam en processus spinosus. De atlas heeft twee gewrichtsvlakken die met de achterhoofdsknobbels van de schedel articuleren, waardoor "ja"-bewegingen van het hoofd mogelijk zijn. * **Axis (C2):** De axis heeft een processus, de dens (tand), die door het foramen vertebrale van de atlas heen steekt. Dit maakt rotatie van het hoofd mogelijk, verantwoordelijk voor "nee"-bewegingen. #### 2.2.2 Thoracale wervels (borstwervels) * **Aantal:** Twaalf wervels (T1-T12). * **Kenmerken:** De diameter van het ruggenmerg neemt hier af. De foramina vertebralia zijn kleiner dan in de cervicale regio. De wervellichamen zijn groter en de processus spinosi zijn lang, dun en wijzen naar beneden. Deze wervels hebben gewrichtsvlakken voor de articulatie met de kop van de ribben. #### 2.2.3 Lumbale wervels (lendewervels) * **Aantal:** Vijf wervels (L1-L5). * **Kenmerken:** Dit zijn de grootste en meest robuuste wervels van de wervelkolom, vanwege hun rol in het dragen van het lichaamsgewicht. Ze hebben dikke, stompe processus spinosi die een groot aanhechtingsoppervlak bieden voor de spieren van de onderrug. De processus transversi zijn plat en er zijn geen verbindingen met ribben. #### 2.2.4 Os sacrum (heiligbeen) * **Opbouw:** Het heiligbeen is een driehoekig bot dat ontstaat door de vergroeiing van vijf sacrale wervels. Deze vergroeiing begint in de puberteit en is meestal volledig voltooid rond de leeftijd van 25 tot 30 jaar. * **Functie:** Het heiligbeen biedt bescherming aan de voortplantings-, spijsverterings- en uitscheidingsorganen. Het verbindt het axiale skelet via de bekkenbeenderen met de bovenbenen en biedt een groot aanhechtingsoppervlak voor de spieren die betrokken zijn bij beenbewegingen. * **Kenmerken:** De eerste sacrale wervel articuleert met de onderste lumbale wervel. Het heeft een sacraal kanaal voor de doorgang van zenuwen, een mediane sacrale kam en sacrale foramina. #### 2.2.5 Os coccygis (staartbeen) * **Opbouw:** Het staartbeen bestaat uit de vergroeiing van drie tot vijf staartwervels. Bij ouderen kan het staartbeen soms vergroeid zijn met het heiligbeen. * **Functie:** Het biedt aanhechting aan een spier die de anale opening sluit. ### 2.3 Krommingen van de wervelkolom De wervelkolom vertoont natuurlijke krommingen die cruciaal zijn voor de veerkracht en het dragen van gewicht. Er zijn twee soorten krommingen: * **Primaire krommingen:** Deze zijn aanwezig bij de geboorte en vormen een C-vormige boog. * **Thoracale kyfose:** De kromming in de borstregio. * **Sacrale kyfose:** De kromming in de sacrale regio. * **Secundaire krommingen:** Deze ontwikkelen zich na de geboorte als reactie op de zwaartekracht en de houding. * **Cervicale lordose:** De kromming in de halsregio, die zich ontwikkelt wanneer een baby leert het hoofd op te tillen. * **Lumbale lordose:** De kromming in de lumbale regio, die zich ontwikkelt wanneer een baby leert zitten en lopen. ### 2.4 Anatomie van de wervels Elke wervel, met uitzondering van de atlas, de axis en de vergroeide sacrale en coccygeale wervels, deelt een algemene anatomische structuur: * **Wervellichaam (corpus vertebrae):** Dit is het massieve, voorste deel van de wervel dat hoofdzakelijk de gewichtdragende functie vervult. Tussen de wervellichamen bevinden zich tussenwervelschijven (disci intervertebrales) van vezelig kraakbeen, die contact voorkomen en als schokdempers fungeren. Deze schijven ontbreken tussen C1 en C2, in het heiligbeen en het staartbeen. * **Wervelboog (arcus vertebrae):** Dit is het achterste deel van de wervel dat het wervelgat (foramen vertebrale) omsluit. Samen vormen de wervelbogen het wervelkanaal (canalis vertebralis), waarin het ruggenmerg zich bevindt. * **Pediculi:** De wanden van de wervelboog. * **Laminae:** Vlakke botplaten die de pediculi aan de achterzijde verbinden en het dak van de wervelboog vormen. * **Processus spinosus:** Een uitsteeksel dat naar achteren en beneden gericht is, en dient als aanhechtingspunt voor spieren. * **Processi transversi:** Twee laterale uitsteeksels, die bij de cervicale wervels de foramina transversaria bevatten. * **Gewrichtsuitsteeksels (processi articulares):** Elke wervel heeft vier gewrichtsuitsteeksels: twee superieure (bovenste) en twee inferieure (onderste). Deze articuleren met de overeenkomstige uitsteeksels van aangrenzende wervels en beperken of sturen beweging. * **Tussenwervelgaten (foramina intervertebralia):** Deze openingen ontstaan tussen de opeenvolgende wervels, waar de spinale zenuwen de wervelkolom verlaten. ### 2.5 De thorax (borstkas) De thorax, of borstkas, is een benige structuur die de borstholte omsluit en de vitale organen zoals het hart en de longen beschermt. Het bestaat uit: * **Thoracale wervels:** De twaalf borstwervels. * **Ribben (costae):** Er zijn 12 paar ribben. * **Ware ribben (vertebrosternale):** 7 paren die direct via hun eigen kraakbeen met het sternum zijn verbonden. * **Valse ribben (vertebrochondrale):** 5 paren waarvan de bovenste 3 paren hun kraakbeen fuseren en met het kraakbeen van de 7e rib aan het sternum hechten. * **Zwevende ribben:** De onderste 2 paar die niet met het sternum verbonden zijn. * **Functie van ribben:** Bescherming, aanhechting van spieren en bijdrage aan de ademhalingsbeweging door het vergroten en verkleinen van het volume van de borstholte. * **Borstbeen (sternum):** Dit is een plat bot in het midden van de borstkas, bestaande uit drie delen: * **Manubrium sterni:** Het bovenste deel. * **Corpus sterni:** Het middelste, langste deel. * **Processus xiphoideus:** Het zwaardvormige, onderste uitsteeksel dat pas rond het 25e levensjaar volledig verbeent. --- # Het axiale skelet: de thorax De thorax, oftewel de borstkas, is een essentieel onderdeel van het axiale skelet en biedt bescherming aan vitale organen en ondersteunt de ademhalingsfunctie. ### 3.1 De borstkas (thorax) De thorax wordt gevormd door de thoracale wervels, de ribben en het borstbeen (sternum). Deze structuur dient ter versteviging van de wanden van de borstholte, beschermt inwendige organen zoals het hart en de longen, en biedt aanhechtingsplaatsen voor de ademhalingsspieren. De beweeglijkheid van de ribben is cruciaal voor het vergroten en verkleinen van het volume van de borstholte tijdens de ademhaling. #### 3.1.1 De ribben (costae) De ribben zijn lange, gebogen beenderen die de borstkas vormen. Er zijn in totaal twaalf paar ribben: * **Ware ribben (vertebrosternale ribben):** Dit zijn de eerste zeven paar ribben. Ze zijn direct via hun eigen ribkraakbeen verbonden met het borstbeen. * **Valse ribben:** Dit zijn de volgende vijf paar ribben. * **Vertebrochondrale ribben:** De bovenste drie paar van de valse ribben fuseren met elkaar en met het kraakbeen van de zevende rib voordat ze aanhechten aan het borstbeen. * **Zwevende ribben:** De onderste twee paar van de valse ribben hebben geen verbinding met het borstbeen. Het ribkraakbeen is van het type hyalien kraakbeen. De ribben bieden niet alleen bescherming, maar dienen ook als aanhechtingspunt voor de spieren van de borst, romp en de tussenribspieren. Hun relatieve beweeglijkheid draagt bij aan de veranderingen in de breedte en diepte van de borstholte. #### 3.1.2 Het borstbeen (sternum) Het borstbeen, of sternum, is een plat, langwerpig bot dat zich aan de voorkant van de thorax bevindt. Het bestaat uit drie delen: * **Manubrium sterni:** Het bovenste deel van het borstbeen. * **Corpus sterni:** Het middelste, grootste deel van het borstbeen. * **Processus xiphoideus:** Het onderste, zwaardvormige uitsteeksel van het borstbeen. De vergroeiing van deze drie delen vindt plaats in de volwassenheid, wat pas ten vroegste rond de leeftijd van vijfentwintig jaar volledig is. --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Botmarkeringen | Kenmerkende eigenschappen van botten, gerelateerd aan specifieke functies zoals aanhechting van spieren, pezen en ligamenten, of waar aangrenzende beenderen een gewricht vormen, en waar bloedvaten, zenuwen langs lopen of binnendringen. | | Axiaal skelet | Het deel van het skelet dat de verticale as van het lichaam vormt, bestaande uit de schedel, borstkas, borstbeen en wervelkolom. Dit skelet geeft stevigheid en bescherming aan vitale organen. | | Schedel | De benige structuur die de hersenen beschermt, speciale zintuigen herbergt, een aanhechtingsplaats biedt voor aangezichtsspieren en toegang geeft tot het spijsverterings- en ademhalingsstelsel. | | Neurocranium (hersenschedel) | Het deel van de schedel dat de hersenholte omsluit en beschermt, en dient als aanhechting voor spieren die beweging van ogen, kaken en hoofd mogelijk maken. | | Aangezichtsbeenderen | De beenderen die het gezicht vormen, verantwoordelijk voor bescherming en ondersteuning van de toegang tot het spijsverteringskanaal en de luchtwegen, en voor gelaatsuitdrukkingen. | | Os hyoideum (tongbeen) | Een enkelvoudig bot dat aan de onderkant van de tong ligt en geen directe verbinding heeft met andere beenderen, maar dient als aanhechtingsplaats voor spieren van de tong en de keelholte. | | Foramen magnum | Een grote opening aan de onderzijde van het os occipitale (achterhoofdsbeen) die de hersenholte verbindt met het wervelkanaal, waar de overgang van de hersenen naar het ruggenmerg plaatsvindt. | | Sutura | De naadachtige verbindingen tussen de beenderen van de schedel, zoals de sutura sagittalis, coronalis, squamosa en lambdoidea, die de schedel stevigheid geven. | | Paranasale sinussen | Luchthoudende holtes in de beenderen van de schedel (os frontale, os sphenoidale, os ethmoidale, maxilla, os palatinum) die slijm produceren, de neusholte reinigen, de lucht verwarmen en bevochtigen, en de stemklank beïnvloeden. | | Wervelkolom (columna vertebralis) | Een reeks van 26 wervels (inclusief het heiligbeen en staartbeen bij volwassenen) die de ruggengraat vormt, dient als steunpilaar, beschermt het ruggenmerg en ondersteunt de ribben. | | Wervel (Vertebra) | Een individueel bot dat deel uitmaakt van de wervelkolom, bestaande uit een wervellichaam, wervelboog en diverse uitsteeksels, met specifieke kenmerken per regio (hals, borst, lenden). | | Tussenwervelschijf (discus intervertebralis) | Een kraakbeenachtige schijf die tussen de wervellichamen van de meeste wervels ligt, om schokken op te vangen en contact tussen de wervels te voorkomen. | | Thorax (borstkas) | De benige structuur gevormd door de thoracale wervels, ribben en het borstbeen, die de borstholte omsluit en beschermt, en een rol speelt bij de ademhaling. | | Sternum (borstbeen) | Een plat bot in het midden van de borstkas, waaraan de ribben via kraakbeen zijn bevestigd, bestaande uit het manubrium, corpus en processus xiphoideus. |

# Introduzione all'apparato locomotore e osteologia generale L'apparato locomotore è un sistema complesso che consente il movimento e il mantenimento della postura, ed è composto da quattro sistemi interconnessi: scheletrico, articolare, muscolare e nervoso. L'osteologia, lo studio delle ossa, rivela che lo scheletro non è una struttura inerte, ma un organo dinamico con funzioni vitali [2](#page=2). ### Funzioni dello scheletro Lo scheletro svolge molteplici funzioni essenziali: * **Funzione meccanica**: fornisce sostegno strutturale al corpo, permette il movimento agendo come leve rigide su cui si ancorano i muscoli e sostiene la postura bipede [3](#page=3). * **Funzione protettiva**: protegge gli organi vitali come encefalo (cranio), cuore e polmoni (gabbia toracica), e midollo spinale (canale vertebrale) [3](#page=3). * **Funzione metabolica**: agisce come riserva di minerali, principalmente calcio e fosforo, accumulati come cristalli di idrossiapatite. L'osso è cruciale per l'omeostasi minerale, mantenendo costanti le concentrazioni ioniche nei fluidi corporei. Alterazioni significative dei livelli di calcio nel sangue possono essere letali. La vitamina D3, nella sua forma attiva, è essenziale per l'assorbimento intestinale del calcio [3](#page=3). * **Funzione emopoietica**: il midollo osseo, contenuto nelle cavità ossee, è responsabile della produzione di cellule del sangue e della linfa [4](#page=4). ### Struttura e composizione ossea Le ossa sono organi complessi costituiti da diversi tessuti, tra cui osseo, cartilagineo, connettivo (lasso, fibroso, fluido), nervoso e midollo osseo [2](#page=2) [3](#page=3). #### Midollo osseo Il midollo osseo contiene cellule staminali pluripotenti precursori degli elementi ematici. La sua collocazione all'interno delle cavità ossee è dovuta alla necessità di mantenere una temperatura costante, fondamentale per la moltiplicazione e differenziazione cellulare. Si distingue in midollo osseo rosso, attivo nell'emopoiesi, e midollo osseo giallo, ricco di adipociti. Il midollo rosso si trasforma gradualmente in giallo con l'età, ma alcune ossa (sterno, ossa piatte del cranio, vertebre) lo mantengono per tutta la vita. Il midollo giallo può ritrasformarsi in rosso in caso di necessità [4](#page=4). ### Classificazione dello scheletro Lo scheletro è suddiviso in: * **Scheletro assile**: comprende cranio, osso ioide, colonna vertebrale, sterno e coste, formando la gabbia toracica con sterno e coste [5](#page=5). * **Scheletro appendicolare**: comprende le ossa degli arti superiori (scapola, clavicola, omero, radio, ulna, carpo, metacarpo, falangi) e inferiori (osso dell'anca, femore, tibia, perone, tarso, metatarso, falangi) [5](#page=5). ### Caratteristiche delle ossa e accrescimento Le ossa appaiono bianche nelle radiografie per la loro densità dovuta ai cristalli di idrossiapatite, che assorbono le radiazioni X (radiopacità), a differenza dei tessuti molli (radiotrasparenti) [6](#page=6). Un adulto possiede circa 206 ossa, escludendo sesamoidi e suturali. Nei bambini, il numero di ossa è maggiore a causa della presenza di cartilagine metafisaria tra epifisi e diafisi, che consente l'accrescimento in lunghezza. Questa cartilagine viene sostituita da osso al termine dello sviluppo [6](#page=6). #### Ossa sesamoidi Piccoli ossicini che si formano all'interno dei tendini, rafforzandoli o trovandosi vicino alle articolazioni. La rotula è un sesamoide costante [6](#page=6). #### Ossa wormiane (suturali) Ossa aggiuntive che possono formarsi nel tessuto connettivo suturale del cranio [7](#page=7). ### Classificazione delle ossa per forma Le ossa vengono classificate morfologicamente in: * **Ossa lunghe**: diametro longitudinale prevalente (es. omero, femore). Sono costituite da diafisi (corpo) e epifisi (estremità), con una metafisi intermedia [7](#page=7) [8](#page=8). * **Ossa piatte (laminari)**: lunghezza e larghezza prevalgono sullo spessore (es. ossa craniche, scapola, coste, sterno) [7](#page=7) [9](#page=9). * **Ossa brevi (corte o isodiametriche)**: i tre diametri sono approssimativamente equivalenti (es. ossa del carpo e del tarso) [7](#page=7). * **Ossa irregolari**: forma complessa, non riconducibile alle categorie precedenti (es. vertebre, ossa del massiccio facciale) [10](#page=10) [7](#page=7). ### Architetture ossee Le architetture ossee visibili macroscopica mente sono l'osso compatto e l'osso spugnoso [10](#page=10). * **Osso compatto**: costituito da osteoni, unità strutturali cilindriche disposte concentricamente attorno ai canali di Havers, che contengono vasi sanguigni. Si trova prevalentemente nella diafisi delle ossa lunghe e come rivestimento esterno di altre ossa. La sua forma spesso triangolare nella diafisi degli ossa lunghe è dovuta all'adattamento alle sollecitazioni meccaniche [10](#page=10) [11](#page=11). * **Osso spugnoso**: formato da trabecole e spicole interconnesse che delimitano spazi intertrabecolari contenenti midollo osseo. Predominante nelle epifisi delle ossa lunghe, nelle ossa brevi e piatte, e nelle vertebre. L'osso spugnoso è metabolicamente più attivo dell'osso compatto [11](#page=11) [12](#page=12) [13](#page=13) [15](#page=15). Il passaggio da un'architettura trabecolare a compatta avviene per deposizione di matrice ossea sulle trabecole, che si riducono gli spazi intertrabecolari, trasformandoli in canali di Havers [11](#page=11). > **Tip:** La porosità dell'osso, definita come la percentuale di spazi vascolarizzati (spazi intertrabecolari e canali di Havers), è un indicatore cruciale. Un 30% di porosità è considerato critico, associato a una superficie vascolare di circa 60 cm²/cm³ [14](#page=14). #### Endostio Membrana sottile che riveste le superfici interne dell'osso, inclusi il canale midollare, le trabecole dell'osso spugnoso e i canali di Havers. È composto da tessuto connettivo, cellule osteoprogenitrici, osteoblasti, cellule di rivestimento e osteoclasti [15](#page=15). ### Periostio Membrana connettivale biancastra, riccamente vascolarizzata e innervata, che riveste esternamente le ossa (eccetto le superfici articolari cartilaginee) [26](#page=26). * **Strato esterno**: connettivo denso e fibroso, contribuisce alla resistenza alle sollecitazioni di trazione e torsione e fornisce attacco alle inserzioni muscolari periostee [29](#page=29). * **Strato interno**: connettivo lasso e cellulare, contiene fibre nervose sensitive (sensibilità nocicettiva somatica) e una ricca rete capillare (nutritiva) [31](#page=31). * **Strato cambiale**: attivo nella crescita e rimodellamento osseo, presenta osteoblasti, osteoclasti e cellule di rivestimento [26](#page=26) [31](#page=31). Il periostio è assente nelle superfici articolari cartilaginee e in alcune inserzioni tendinee (entesi) [26](#page=26) [30](#page=30). ### Vascolarizzazione e innervazione ossea L'osso è un tessuto altamente vascolarizzato, essenziale per una rapida riparazione delle fratture. La vascolarizzazione varia in base all'architettura ossea (compatta vs. spugnosa) e al tipo di osso. Si distinguono due sistemi circolatori principali che si anastomizzano [32](#page=32) [33](#page=33): * **Circolazione periostale**: arteriole nello strato esterno del periostio, capillari nello strato interno, e venule che ritornano nello strato esterno [33](#page=33). * **Circolazione perforante (nutritizia)**: arteria nutritizia che entra nella diafisi tramite un foro nutritizio, arterie perforanti da metafisi ed epifisi. I rami corticali della circolazione perforante nutrono i 2/3 più profondi della compatta, mentre i rami periostali nutrono il 1/3 più esterno [33](#page=33) [34](#page=34). Le fibre nervose sensitive si interrompono nello strato interno del periostio, da cui originano i dolori ossei. All'interno dell'osso sono presenti fibre amieliniche vasomotrici che innervano la muscolatura liscia dei vasi [31](#page=31) [36](#page=36). ### Organogenesi dell'osso L'osso si forma tramite due processi principali: * **Ossificazione membranosa**: il tessuto osseo si forma per sostituzione di un tessuto fibroso preesistente, tipica delle ossa piatte della volta cranica e della diafisi delle ossa lunghe. Inizia con la differenziazione di osteoblasti da cellule staminali del connettivo vascolarizzato, formando inizialmente un trabecolato tramite osteogenesi statica, seguito dall'ispessimento tramite osteogenesi dinamica [42](#page=42) [44](#page=44) [46](#page=46). * **Ossificazione endocondrale**: il tessuto osseo sostituisce un modello cartilagineo preesistente, tipica della maggior parte delle ossa, incluse le ossa lunghe (epifisi e diafisi), le ossa brevi e alcune ossa piatte. Coinvolge la proliferazione, ipertrofia e calcificazione della cartilagine, seguita dalla deposizione di matrice ossea da parte degli osteoblasti dinamici [47](#page=47) [48](#page=48) [50](#page=50). Nei bambini, la cartilagine metafisaria tra epifisi e diafisi permette l'accrescimento in lunghezza. Al termine dell'accrescimento, la cartilagine metafisaria viene sostituita da osso, interrompendo la crescita in lunghezza. La cartilagine articolare, che riveste le superfici articolari delle epifisi, deriva dalla cartilagine epifisaria e permane per tutta la vita [48](#page=48) [49](#page=49) [50](#page=50) [6](#page=6). #### Centri di ossificazione * **Primari**: si formano nella diafisi delle ossa lunghe durante la vita fetale [38](#page=38). * **Secondari**: si formano nelle epifisi delle ossa lunghe dopo la nascita. Le epifisi con nuclei secondari che si sviluppano per ultimi sono dette "estremità fertili" e contribuiscono maggiormente alla crescita in lunghezza [38](#page=38) [39](#page=39). ### Modellamento, rimodellamento e omeostasi ossea * **Accrescimento**: processo di aumento delle dimensioni ossee [58](#page=58). * **Modellamento**: variazione macroscopica della forma dell'osso tramite attività indipendente di osteoblasti e osteoclasti, che avviene durante lo sviluppo. Permette l'allungamento (tramite cartilagine metafisaria) e l'aumento di spessore, adattando l'osso ai carichi meccanici [58](#page=58) [60](#page=60). * **Rimodellamento**: sostituzione continua di tessuto osseo vecchio con nuovo tessuto tramite un'attività accoppiata di osteoblasti e osteoclasti, che avviene per tutta la vita. Mira a migliorare la qualità meccanica dell'osso e a mantenere l'omeostasi minerale [58](#page=58) [62](#page=62). L'osso è metabolicamente attivo per tutta la vita. L'omeostasi ossea risponde sia a esigenze meccaniche che minerali, mentre il rimodellamento è fondamentale per entrambe [2](#page=2) [58](#page=58). > **Tip:** Un rimodellamento sbilanciato può portare a osteoporosi (attività osteoclastica maggiore) o osteopetrosi (attività osteoblastica maggiore) [62](#page=62). ### Cellule ossee e comunicazione Le cellule ossee includono: * **Osteociti**: cellule mature intrappolate nella matrice ossea, importanti meccano e c hemiosensori [16](#page=16) [52](#page=52). * **Osteoblasti**: cellule che producono la matrice preossea [10](#page=10). * **Osteoclasti**: cellule che riassorbono il tessuto osseo [15](#page=15). * **Cellule di rivestimento**: osteoblasti inattivi che rivestono le superfici ossee [15](#page=15). Le cellule ossee comunicano tramite una rete citoplasmatica continua, trasmettendo segnali chimici e meccanici. Gli osteociti percepiscono le deformazioni meccaniche e gli stimoli chimici, inviando segnali alle cellule di rivestimento, osteoblasti e osteoclasti [52](#page=52) [54](#page=54) [55](#page=55). ### Ormoni e regolazione minerale Ormoni come il paratormone (PTH) e la calcitonina regolano i livelli di calcio nel sangue [55](#page=55) [62](#page=62) [63](#page=63). * **Paratormone**: aumenta la calcemia stimolando il riassorbimento osseo, l'assorbimento intestinale di calcio (tramite vitamina D attiva) e riducendo l'eliminazione renale di calcio [63](#page=63). * **Calcitonina**: riduce la calcemia inibendo gli osteoclasti e aumentando l'eliminazione renale di calcio [63](#page=63) [64](#page=64). Gli estrogeni contribuiscono a mantenere la massa ossea; la loro diminuzione (es. menopausa) aumenta il rischio di osteoporosi [55](#page=55). ### Aspetto clinico: fratture e osteoporosi Le fratture osseee stimolano processi di riparazione simili all'ossificazione membranosa. L'osteoporosi, caratterizzata da una diminuzione della massa ossea, può essere da disuso (riduzione del carico meccanico) o biochimica (squilibri ormonali, minerali, vitaminici) [45](#page=45) [64](#page=64) [65](#page=65). L'osso è sottoposto a sollecitazioni meccaniche (compressione, trazione, torsione) che ne influenzano la forma e la struttura secondo la Legge di Wolff. Le zone meno sollecitate, come il centro della diafisi, sono meno resistenti e suscettibili di riassorbimento osseo [18](#page=18) [19](#page=19) [21](#page=21) [65](#page=65). * * * # Artrologia: classificazione e meccanismi delle articolazioni Ecco la guida allo studio sull'artrologia: classificazione e meccanismi delle articolazioni. ## 2\. Artrologia: classificazione e meccanismi delle articolazioni Le articolazioni sono strutture anatomiche che collegano due o più segmenti scheletrici, consentendo il movimento e la crescita ossea. La loro classificazione si basa sulla mobilità (funzione) e sulla struttura morfologica [66](#page=66). ### 2.1 Classificazione generale delle articolazioni Esistono due tipi principali di classificazione delle articolazioni: * **In base alla mobilità (funzionale):** * Articolazioni mobili (Diartrosi) [66](#page=66). * Articolazioni semimobili (Sinfisi) [66](#page=66). * Articolazioni immobili (Sinartrosi) [66](#page=66). * **In base alla struttura morfologica:** * **Sinartrosi:** Articolazioni per continuità, caratterizzate da tessuto interposto tra le ossa e assenza di cavità articolare [66](#page=66). * Sinfibrosi (tessuto fibroso) [66](#page=66). * Sincondrosi (cartilagine ialina) [66](#page=66). * Sinfisi o Anfiartrosi (cartilagine fibrosa) [66](#page=66). * **Diartrosi:** Articolazioni per contiguità o sinoviali, caratterizzate dalla presenza di una cavità articolare e mobilità [66](#page=66). * Artrodie [66](#page=66). * Enartrosi [66](#page=66). * Condilartrosi [66](#page=66). * A sella [66](#page=66). * Ginglimi (troclea e trocoide) [66](#page=66). ### 2.2 Sinartrosi: articolazioni immobili Le sinartrosi sono unite da tessuto connettivo e non possiedono una cavità articolare. #### 2.2.1 Sinfibrosi Caratterizzate da tessuto fibroso interposto tra le ossa [66](#page=66). * **Suture:** Tessuto fibroso interposto tra le ossa del cranio [67](#page=67). * **Formazione:** Si originano da nuclei di ossificazione in un abbozzo fibroso; la crescita avviene per ossificazione membranosa. Il tessuto fibroso (materiale fibroso di sutura) permette l'accrescimento osseo finché permane [67](#page=67). * **Sinostosi:** La fusione completa delle ossa quando il tessuto fibroso viene sostituito dall'osso [67](#page=67). * **Tipi di suture basati sulla morfologia dei margini:** * **Sutura dentata o seghettata:** Margini con dentelli che si ingranano (es. sutura sagittale mediana tra le ossa parietali) [67](#page=67). * **Sutura squamosa:** Margini tagliati a sbieco che si sovrappongono (es. tra osso parietale e temporale) [67](#page=67). * **Sutura armonica:** Margini lisci (es. tra le ossa nasali) [67](#page=67). * **Schindilesi:** Sutura specializzata dove una cresta si articola con una scanalatura (es. tra sfenoide e vomere). Non va mai incontro a sinostosi completa [67](#page=67) [71](#page=71). * **Nomi delle suture craniche:** Prendono il nome dalle ossa che uniscono (es. sutura coronale, sagittale, lambdoidea) [68](#page=68). * **Fontanelle craniche:** Ampie zone di tessuto di sutura presenti nel cranio fetale e neonatale, che conferiscono plasticità e mobilità al cranio, utili per il parto. Si chiudono gradualmente nei primi mesi o anni di vita [69](#page=69) [70](#page=70). * **Ossa wormiane (suturali):** Ossa sovrannumerarie che possono formarsi nel tessuto di sutura [71](#page=71). * **Gonfosi:** Articolazione a piolo e alveolo, in cui la radice del dente (piolo) è inserita nell'osso mascellare o mandibolare (alveolo) [72](#page=72). * **Tessuto interposto:** Periodonzio (tessuto fibroso) tra il cemento della radice dentale e l'osso alveolare [72](#page=72). * **Funzione:** Permette un limitato movimento durante la masticazione [72](#page=72). * **Sindesmosi:** Articolazioni unite da una membrana o un legamento fibroso [72](#page=72). * **Esempi:** * Membrana interossea tra radio e ulna nell'avambraccio [72](#page=72). * Membrana interossea tra tibia e perone nella gamba [73](#page=73). * Articolazione sacro-iliaca (porzione posteriore) [73](#page=73). * Sistemi legamentosi tra le vertebre (legamenti longitudinali, gialli, interspinosi, intertrasversali) [74](#page=74). * Legamenti intercondrali nella cassa toracica [74](#page=74). #### 2.2.2 Sincondrosi Caratterizzate da cartilagine ialina interposta tra le ossa. Sono articolazioni cartilaginee primarie [66](#page=66) [75](#page=75). * **Funzione:** Permettono la crescita ossea in lunghezza [75](#page=75). * **Meccanismo di crescita:** La cartilagine metafisaria di accrescimento cresce più velocemente dell'osso finché l'osso non la invade e la sostituisce, portando alla sinostosi [75](#page=75). * **Patologie correlate:** Nanismo (sostituzione precoce della cartilagine) o gigantismo (sostituzione tardiva) [75](#page=75). * **Esempi:** * Sincondrosi metafisarie delle ossa lunghe in accrescimento [75](#page=75). * Sincondrosi tra le tre ossa dell'anca (ileo, ischio, pube) prima della loro fusione in età adulta [76](#page=76). * Sincondrosi tra osso occipitale e sfenoide nella base cranica (non va mai in sinostosi completa) [76](#page=76). #### 2.2.3 Sinfisi o Anfiartrosi Caratterizzate da fibrocartilagine interposta tra le ossa. Sono articolazioni cartilaginee secondarie [66](#page=66) [77](#page=77). * **Origine:** Si formano da due o più abbozzi di cartilagine ialina attraverso un mesenchima intermedio che non colliqua completamente, formando fibrocartilagine [77](#page=77). * **Caratteristiche:** Semimobili [80](#page=80). * **Esempi:** * Sinfisi tra manubrio e corpo dello sterno [78](#page=78). * Sinfisi pubica tra le due ossa del pube [78](#page=78). * Sinfisi mentoniera tra i due abbozzi ossei della mandibola [79](#page=79). * Sinfisi intervertebrali (dischi intervertebrali) tra i corpi delle vertebre [80](#page=80). * **Disco intervertebrale:** Composto da un anello fibrocartilagineo e un nucleo polposo (residuo della notocorda). Funziona da ammortizzatore [80](#page=80). * **Ernia del disco:** Fuoriuscita del nucleo polposo attraverso l'anello fibrocartilagineo, che può comprimere le fibre nervose [81](#page=81). * Sacro e coccige rappresentano sinfisi che sono andate incontro a sinostosi completa [81](#page=81). ### 2.3 Diartrosi: articolazioni sinoviali Le diartrosi sono le articolazioni più mobili e sono caratterizzate dalla presenza di una cavità articolare [66](#page=66). #### 2.3.1 Elementi costitutivi delle diartrosi * **Capi articolari:** Estremità dei segmenti scheletrici impegnati nell'articolazione, rivestiti da cartilagine articolare (cartilagine ialina epifisaria non ossificata) [66](#page=66) [82](#page=82). * **Superficie articolare:** Rivestita da cartilagine articolare [82](#page=82). * **Superficie non articolare:** Rivestita da membrana sinoviale [82](#page=82). * **Cavità articolare:** Spazio virtuale tra le superfici articolari [82](#page=82). * **Rima articolare:** Interposta tra i due capi articolari [84](#page=84). * **Recessi articolari:** Porzione della cavità tra capsula articolare e capo articolare [82](#page=82) [84](#page=84). * **Capsula articolare:** Involucro che circonda l'articolazione. * **Capsula fibrosa:** Strato esterno di connettivo denso e resistente alla trazione. Si ancora all'osso tramite le fibre di Sharpey [82](#page=82) [83](#page=83). * **Membrana sinoviale:** Strato interno che riveste la cavità articolare e la superficie non articolare dei capi articolari [82](#page=82) [85](#page=85). * **Origine:** Deriva dal mesenchima intermedio che non colliqua completamente [77](#page=77). * **Struttura:** Composta da strato intimale (sinoviociti A e B) e strato sub-intimale (connettivo lasso, adiposo o fibroso) [85](#page=85) [86](#page=86). * **Sinoviociti A:** Cellule macrofagiche, ripuliscono il liquido sinoviale e producono acido ialuronico [85](#page=85). * **Sinoviociti B:** Cellule simili a fibroblasti, ricche di RER, producono proteine, proteoglicani e acido ialuronico [85](#page=85). * **Liquido sinoviale (sinovia):** Liquido incolore, giallastro e viscoso, prodotto dalla membrana sinoviale [87](#page=87). * **Composizione:** Parte corpuscolata (cellule del sangue, detriti cellulari) e parte fluida (acqua, glucosio, proteine, glicoproteine come lubricina e acido ialuronico) [87](#page=87). * **Funzioni:** Lubrificazione ("olio lubrificante") e nutrimento della cartilagine articolare [87](#page=87) [88](#page=88). * **Cartilagine articolare:** Cartilagine ialina specializzata che riveste le superfici articolari. Non è rivestita da pericondrio [66](#page=66) [88](#page=88). * **Caratteristiche:** Plasticità, elasticità (dovuta alle fibre collagene disposte ad arco), resistenza alla compressione e all'usura [91](#page=91). * **Struttura:** Strato tangenziale (fibre collagene di tipo II, con lamina splendens superficiale), strato ad archi, strato radiale, linea di marea (tide mark) e linea cementante [88](#page=88) [89](#page=89). * **Nutrimento:** Principalmente dal liquido sinoviale, ma anche dai vasi dell'osso subcondrale e dal circulus vasculosus articuli [92](#page=92). * **Patologie:** Artrite, artrosi, artrite reumatoide [92](#page=92). #### 2.3.2 Annessi articolari Strutture fibrocartilaginee che aumentano la congruenza tra le superfici articolari [93](#page=93). * **Dischi e menischi:** Parti di fibrocartilagine che migliorano l'adattamento tra superfici articolari di forma diversa [93](#page=93) [94](#page=94). * **Esempi:** Dischi nell'articolazione temporo-mandibolare e sterno-clavicolare. Menischi nell'articolazione del ginocchio [93](#page=93) [94](#page=94). * **Cercini o labbri:** Anelli di tessuto fibrocartilagineo che aumentano la profondità di cavità articolari poco profonde [93](#page=93) [96](#page=96). * **Esempi:** Labbro acetabolare nell'articolazione dell'anca labbro glenoideo nell'articolazione della spalla [96](#page=96) [98](#page=98). * **Borse sinoviali:** Estroflessioni della membrana sinoviale che fungono da cuscinetti tra ossa, tendini e muscoli per ridurre l'attrito. Possono essere bursae tendinee (tra tendine e osso) o bursae muscolari (tra muscolo e osso) [98](#page=98) [99](#page=99). * **Esempi:** Borse del ginocchio (prepatellare, infrapatellare, soprapatellare) borsa tra calcagno e tendine d'Achille [100](#page=100) [99](#page=99). * **Guaine sinoviali:** Simili a borse appiattite che avvolgono tendini e legamenti, derivanti dalla membrana sinoviale [100](#page=100). * **Esempi:** Rivestimento dei legamenti crociati nel ginocchio guaina del tendine del capo lungo del bicipite brachiale [100](#page=100) . #### 2.3.3 Movimenti articolari Le diartrosi consentono diversi tipi di movimento, la cui ampiezza dipende dalla forma delle superfici articolari, dalla capsula articolare e dai legamenti . * **Piani e assi di movimento:** * **Piani:** Sagittale (flessione/estensione), Frontale (abduzione/adduzione), Trasversale (rotazione) . * **Assi:** Sagittale (flessione/estensione), Trasversale (abduzione/adduzione), Longitudinale (rotazione) . * **Tipi di movimento:** * **Scivolamento:** Traslazione di un osso rispetto all'altro . * **Rotazione:** Movimento attorno all'asse longitudinale . * **Movimenti angolari:** Variazione dell'angolo tra i segmenti ossei. * **Flessione:** Riduzione dell'angolo articolare (piano sagittale) . * **Estensione:** Aumento dell'angolo articolare (piano sagittale) . * **Abduzione:** Allontanamento dal piano sagittale (piano frontale) . * **Adduzione:** Riavvicinamento al piano sagittale (piano frontale) . * **Circonduzione:** Movimento circolare che combina flessione, abduzione, estensione e adduzione . * **Altri movimenti:** * Supinazione e Pronazione (avambraccio) . * Eversione e Inversione (piede) . * Dorsiflessione e Flessione plantare (caviglia) . * Opposizione e Riduzione del pollice . * Movimenti della mandibola (retrazione, protrusione, depressione, elevazione) . * Flessione laterale della testa . * **Classificazione delle articolazioni per assi di movimento:** * **Uniasseali:** Un solo grado di libertà (es. flessione-estensione) . * **Biasseali:** Due gradi di libertà (es. flessione-estensione e abduzione-adduzione) . * **Pluriasseali:** Tre gradi di libertà, consentono tutti i movimenti. Le enartrosi sono le pluriasseali più mobili . #### 2.3.4 Classificazione morfo-funzionale delle diartrosi Basata sulla forma delle superfici articolari . * **Artrodie:** Superfici articolari piatte, consentono solo scivolamento . * **Esempi:** Processi articolari delle vertebre articolazioni tra le ossa del carpo (alcune) . * **Enartrosi:** Superfici articolari sferiche (una piena, una cava), consentono tutti i movimenti . * **Esempi:** Articolazione della spalla, articolazione dell'anca . * **Condilartrosi:** Superfici articolari a forma di ellisse (condili), permettono movimenti angolari ma limitano la rotazione . * **Monocondiloidee:** Un condilo (es. articolazione radio-carpica, interfalangee del pollice). Consentono tutti i movimenti eccetto rotazione . * **Bicondiloidee:** Due condili appaiati (es. condili dell'occipitale con atlante, ginocchio). Consentono flessione ed estensione . * **Articolazioni a sella:** Superficie con concavità antero-posteriore e convessità medio-laterale, permettono movimenti angolari ma non la circonduzione completa . * **Esempio:** Trapezio-metacarpo del pollice . * **Ginglimi (o articolazioni cilindroidi):** Superficie articolare cilindrica (piena e cava). * **Troclea (ginglimo angolare):** Cilindro con un incavo centrale; asse longitudinale perpendicolare all'asse dell'osso. Permette flessione ed estensione . * **Esempi:** Articolazione omero-ulnare articolazioni interfalangee . * **Trocoide (ginglimo laterale):** Cilindro; asse longitudinale coassiale all'asse dell'osso. Permette rotazione . * **Esempi:** Articolazione radio-ulnare prossimale e distale atlante-epistrofeo (rotazione della testa) . * * * # Osteologia sistematica e anatomia regionale Questo studio riassuntivo si concentra sulle componenti ossee della colonna vertebrale, della gabbia toracica e del cranio, analizzandone caratteristiche, articolazioni e funzioni. ### 3.1 Lo scheletro assile Lo scheletro assile è costituito dalla colonna vertebrale, dal cranio e dalla gabbia toracica, su cui si articola lo scheletro appendicolare . #### 3.1.1 La colonna vertebrale La colonna vertebrale forma lo scheletro del dorso ed è composta da 32-34 vertebre, che includono vertebre libere e congiunte (fuse insieme) come il sacro e il coccige. È lunga circa 70 cm negli adulti e si articola in : * 7 vertebre cervicali * 12 vertebre toraciche * 5 vertebre lombari * 5 vertebre sacrali fuse a formare il sacro * 3-5 vertebre coccigee fuse a formare il coccige . Le sue funzioni principali sono: * Sostegno del tronco . * Protezione del midollo spinale e dei nervi . * Inserzione per i muscoli . * Sede di emopoiesi . Il diametro delle vertebre aumenta in senso cranio-caudale fino al tratto lombare, per poi diminuire nel tratto lombare-coccigeo, che è inscrivibile in un triangolo con base in alto e apice in basso . #### 3.1.1.1 Curvature della colonna vertebrale La colonna vertebrale presenta curvature sul piano sagittale antero-posteriore: * **Lordosi cervicale:** convessità anteriore . * **Cifosi toracica:** concavità anteriore, dovuta principalmente a una maggiore altezza dei corpi vertebrali posteriormente . * **Lordosi lombare:** convessità anteriore, dovuta principalmente a una maggiore altezza dei dischi intervertebrali anteriormente . * **Cifosi sacro-coccigea:** concavità anteriore . Le **cifosi** (toracica e sacro-coccigea) sono curvature primarie, presenti già a livello fetale. Le **lordosi** (cervicale e lombare) sono secondarie, compaiono dopo la nascita. La lordosi cervicale si accentua quando il bambino sorregge la testa, mentre quella lombare compare quando inizia a camminare . Le curvature visibili sul piano frontale sono chiamate **scoliosi**. Una leggera scoliosi è fisiologica nella regione toracica superiore . #### 3.1.1.2 Anatomia generale di una vertebra tipo Una vertebra è composta da: * **Corpo vertebrale:** anteriormente . * **Arco vertebrale:** costituito dalla lamina e da due peduncoli che lo collegano al corpo . * **Foro vertebrale:** delimitato dall'arco e dal corpo, contiene il midollo spinale. L'insieme dei fori vertebrali forma il **canale vertebrale** . Dall'arco vertebrale si dipartono: * **Processo spinoso:** impari, posteriore . * **Processi articolari superiori:** pari, con superfici articolari per articolarsi con la vertebra sovrastante [2](#page=2). * **Processi articolari inferiori:** pari, con superfici articolari per articolarsi con la vertebra sottostante [2](#page=2). * **Processi trasversi:** pari, laterali [2](#page=2). I peduncoli formano l'incisura vertebrale superiore e quella inferiore, più pronunciata. Le vertebre si articolano tramite sindesmosi, dischi intervertebrali e **artrodie** (diartrosi tra i processi articolari). L'articolazione dei processi articolari forma i **fori intervertebrali**, attraverso cui escono i nervi spinali . #### 3.1.1.3 Tratto cervicale Composto da 7 vertebre, è adattato a sostenere il peso della testa e a consentirne il movimento . * **Caratteristiche comuni:** corpo a forma di dado, foro triangolare, processo trasverso con forame trasversario (per arterie e vene vertebrali). Il processo trasversario presenta due tubercoli (anteriore e posteriore). Il processo spinoso è generalmente bifido. Sul corpo sono presenti i **processi uncinati**, che si articolano con la vertebra sovrastante . **Arteria vertebrale:** origina dalla succlavia, passa nei forami trasversari (dal 6° al 1°), entra nel grande foro occipitale e si unisce a formare l'arteria basilare. Le vene vertebrali seguono il percorso inverso . * **Prima vertebra cervicale (Atlante):** priva di corpo, composta da un arco anteriore, un arco posteriore e masse laterali. Presenta due condili articolari superiori concavi che si articolano con i condili occipitali (articolazione bicondiloidea) . * **Seconda vertebra cervicale (Epistrofeo o Asse):** presenta un corpo con un **dente** (processo odontoideo) che si articola con l'arco anteriore dell'atlante. Le superfici articolari superiori sono pianeggianti (artrodie) . Le articolazioni tra atlante ed epistrofeo (una anteriore tra l'arco anteriore dell'atlante e il dente dell'epistrofeo, e una posteriore tra il dente e il legamento trasverso dell'atlante) sono **ginglimi laterali (trocoidi)** e permettono la rotazione del capo ("movimenti di negazione"). La rottura del legamento trasverso può essere letale . * **Settima vertebra cervicale:** presenta un processo spinoso lungo, inclinato e non bifido, che prelude alle caratteristiche delle vertebre toraciche. Le articolazioni tra i processi articolari sono dette **articolazioni zigoapofisarie** . #### 3.1.1.4 Tratto toracico Formato da 12 vertebre . * **Caratteristiche comuni:** corpo cilindroide, foro vertebrale rotondeggiante, processi trasversi con superficie articolare, processi articolari superiori e inferiori con superfici articolari sul piano frontale (superiori verso alto/indietro, inferiori verso basso/avanti). Il processo spinoso è inclinato verso il basso e posteriormente . * **Articolazione con le coste:** le vertebre toraciche (dalla 2ª alla 9ª) presentano emifaccette articolari sul corpo (superiore e inferiore) e una superficie articolare sul processo trasverso, per articolarsi con la testa e il tubercolo della costa, rispettivamente . #### 3.1.1.5 Coste Ogni costa è formata da testa, collo, tubercolo (con superficie articolare) e corpo . * **Articolazioni:** * La testa della costa si articola con le emifaccette articolari sul corpo della vertebra corrispondente e della vertebra soprastante (n-1), formando articolazioni sinoviali composte (artrodie). Eccezioni : * 1ª costa: faccetta completa superiore per la 1ª costa, emifaccetta inferiore per la 2ª costa . * 10ª vertebra: solo emifaccetta articolare superiore . * 11ª e 12ª vertebre: faccette articolari complete per le rispettive coste . * Il tubercolo costale si articola con la superficie articolare del processo trasverso della vertebra corrispondente. Le artrodie tra tubercolo e processo trasverso permettono anche rotazione del collo costale . #### 3.1.1.6 Tratto lombare Le vertebre lombari sono caratterizzate da un corpo molto grosso e voluminoso, reniforme . * **Processi trasversi:** chiamati **processi costiformi** . * **Processo spinoso:** forma quadrangolare, disposto orizzontalmente . * **Processi articolari:** superiori leggermente concavi (medialmente e indietro), inferiori convessi (in avanti e lateralmente). Funzionalmente permettono solo scivolamento (artrodie) . * **Midollo spinale:** termina circa a livello della 2ª vertebra lombare; al di sotto si trova la cauda equina . * **Processo mammillare:** piccolo processo per inserzione tendinea/muscolare, nella porzione non articolare del processo articolare superiore (non necessario da memorizzare) . #### 3.1.1.7 Tratto sacrale Il sacro ha forma di piramide quadrangolare appiattita, con base in alto e apice in basso. È formato dalla fusione di 5 vertebre sacrali . * **Faccia anteriore (pelvica):** concava, guarda leggermente verso il basso e in avanti. Presenta linee trasversali che indicano la fusione dei corpi vertebrali . * **Promontorio sacrale:** margine superiore del corpo della 1ª vertebra sacrale, proietta anteriormente, contribuisce a formare l'anello pelvico . * **Ali del sacro:** in avanti e in alto . * **Fori sacrali anteriori e posteriori:** permettono l'uscita dei rami dei nervi spinali . * **Faccia posteriore:** convessa, rugosa a causa della fusione dei processi . * **Cresta sacrale mediana:** fusione dei processi spinosi . * **Creste sacrali intermedie:** fusione dei processi articolari . * **Creste sacrali laterali:** fusione dei processi trasversi . * **Iato sacrale:** apertura inferiore delimitata dai corni sacrali . * **Faccetta articolare superiore (auricolare):** si articola con l'osso iliaco . * **Tuberosità sacrale:** superficie rugosa posteriormente alla faccetta auricolare . #### 3.1.1.8 Articolazioni sacro-iliache * Anteriormente: artrodia (diartrosi) tra sacro e ileo . * Posteriormente: sindesmosi tra tuberosità sacrale e osso iliaco (tramite connettivo fibroso) . #### 3.1.1.9 Coccige Tratto terminale della colonna, forma piramidale derivante dalla fusione di 3-5 vertebre coccigee . #### 3.1.2 Gabbia toracica Delimita una cavità conica ed è formata da: * **Sterno** (anteriormente) . * **12 paia di coste** (sui lati) . * **12 vertebre toraciche** (posteriormente) . **Apertura superiore:** delimitata da T1 posteriormente, margine superiore del manubrio dello sterno anteriormente e margine mediale della 1ª costa lateralmente . **Apertura inferiore:** delimitata da T12 posteriormente, processo xifoideo anteriormente e arcata costale/coste fluttuanti lateralmente . Le coste hanno una porzione ossea e una cartilaginea anteriore che conferisce flessibilità. Con l'invecchiamento, la cartilagine costale può ossificarsi . #### 3.1.2.1 Sterno Osso piatto a forma di lancia, composto da: * **Manubrio** . * **Corpo** . * **Processo xifoideo** . Presenta l'**angolo sternale di Louis** tra manubrio e corpo. Sul margine superiore si trova l'**incisura giugulare** e ai lati le **incisure clavicolari**. Le coste si articolano lateralmente con manubrio e corpo. Le articolazioni tra sterno e coste sono sinfisi che tendono a sinostosi . #### 3.1.2.2 Coste (approfondimento) * **Coste vere (1ª-7ª):** si articolano direttamente con lo sterno . * **Coste false (8ª-10ª):** si articolano indirettamente con lo sterno tramite la cartilagine costale sovrastante, formando l'arcata costale . * **Coste fluttuanti (11ª-12ª):** prive di connessione con lo sterno, rudimentali . Le cartilagini costali sono cartilagine ialina che contribuisce a mobilità ed elasticità . Le coste aumentano di lunghezza dalla 1ª alla 7ª, poi diminuiscono . Una costa tipo (dalla 3ª alla 10ª) ha testa, collo e tubercolo con superficie articolare. L'angolo di torsione costale favorisce l'innalzamento durante l'inspirazione . * **Orientamento:** il solco costale, presente sulla faccia interna in prossimità del margine inferiore, aiuta a distinguere coste destre da sinistre (deve essere rivolto verso il basso) . **Prima e Seconda Costa:** * **1ª costa:** più corta e tozza, decorso quasi trasversale, faccia superiore rugosa con tubercoli, faccia inferiore liscia. Presenta solchi per vena succlavia (anteriore) e arteria succlavia (posteriore). Si articola con manubrio e 1ª vertebra toracica . * **2ª costa:** più lunga, faccia superiore inizia a guardare lateralmente, inferiore medialmente. Tubercolo d'inserzione per muscoli scaleni . **Undicesima e Dodicesima Costa:** * Mancano del tubercolo e dell'articolazione con il processo trasverso. L'estremità ossea si continua con un apice cartilagineo . #### 3.1.2.3 Articolazioni costali * **Coste 2ª-7ª con sterno:** artrodie . * **1ª costa con sterno:** sinartrosi (meno mobile) . * **Coste 5ª-10ª con sterno:** articolazioni intercondrali (sindesmosi, a volte diartrosi) . #### 3.1.3 Cranio Il cranio contiene le vie aeree e digestive superiori, ed è formato da ossa che si articolano tramite suture, tendenti alla sinostosi . ##### 3.1.3.1 Suddivisione del cranio * **Neurocranio:** forma la scatola cranica, contiene e protegge l'encefalo . * **Splancnocranio (o viscerocranio):** forma la parte infero-anteriore del viso, protegge gli organi della faccia . ##### 3.1.3.2 Ossa del neurocranio * Osso occipitale . * Due ossa parietali . * Osso frontale . * Due ossa temporali . * Sfenoide . * Etmoide . ##### 3.1.3.3 Ossa dello splancnocranio * Due ossa zigomatiche . * Due ossa nasali . * Due ossa lacrimali . * Due cornetti nasali inferiori . * Due ossa palatine . * Due ossa mascellari . * Vomere . * Mandibola . L'osso ioide non si articola con altre ossa . ##### 3.1.3.4 Volta e Base del cranio Il cranio è diviso idealmente dalla glabella alla protuberanza occipitale esterna (inion) in: * **Volta cranica:** parte superiore . * **Base del cranio:** parte inferiore . Entrambe hanno un versante esocranico (verso la cute) e uno endocranico (verso le meningi) . ##### 3.1.3.5 Fosse craniche endocraniche La base del cranio endocranica presenta tre fosse a gradini discendenti: * **Fossa endocranica anteriore:** più alta . * **Fossa endocranica media:** intermedia . * **Fossa endocranica posteriore:** più profonda . ##### 3.1.3.6 Osso frontale Forma la parte antero-posteriore del cranio . * **Faccia anteriore (esocranica):** presenta sutura metopica (in adolescenti), squama frontale, margini sopra-orbitali, arcate sopracciliari, spina nasale, foro sopraorbitario, processi zigomatici, glabella . * **Faccia posteriore (endocranica):** squama frontale, versante endocranico della fossa orbitaria (con bozze orbitarie convesse), cresta del frontale (per seno sagittale superiore) . * **Faccia inferiore (esocranica):** superfici orbitarie (concave), incisura etmoidale (dove si articola l'etmoide). Presenta fosse lacrimali per le ghiandole lacrimali . ##### 3.1.3.7 Etmoide Completato dall'etmoide nell'incisura frontale . * **Lamina cribrosa:** lamina orizzontale perforata per il passaggio dei nervi olfattivi (primo paio di nervi cranici). La sua faccia inferiore forma il tetto delle cavità nasali, quella superiore il pavimento della fossa endocranica anteriore . * **Lamina verticale:** divisa dalla lamina cribrosa in: * **Crista Galli:** porzione superiore, si inserisce la grande falce cerebrale . * **Lamina perpendicolare:** porzione inferiore, contribuisce a formare il setto delle cavità nasali . * **Masse laterali:** ai lati della lamina cribrosa, contribuiscono a formare la parete laterale delle cavità nasali. La loro faccia laterale è sottile e viene chiamata **lamina papiracea**, contribuendo alla parete mediale delle cavità orbitarie . * **Cornetti etmoidali superiore e medio:** sulla faccia mediale delle masse laterali, contribuiscono alla parete laterale delle cavità nasali . I **canali etmoidali** (anteriore e posteriore), formati dall'unione delle docce dell'etmoide e del frontale, comunicano la cavità orbitaria con la fossa endocranica anteriore . ##### 3.1.3.8 Seni paranasali frontali Cavità scavate nell'osso frontale che comunicano con le cavità nasali. Funzioni: cassa di risonanza vocale, alleggerimento del cranio, riscaldamento dell'aria. Il seno frontale si apre nel meato nasale medio tramite il condotto naso-frontale . ##### 3.1.3.9 Seni dell'etmoide Piccoli seni chiamati **cellette etmoidali**, suddivise in anteriori (si aprono nel meato nasale medio) e posteriori (si aprono nel meato nasale superiore) . ##### 3.1.3.10 Sfenoide Osso a forma di farfalla, con un corpo e tre processi pari . * **Piccole ali:** supero-anteriori . * **Grandi ali:** laterali . * **Processi pterigoidei:** infero-laterali, con lamina mediale e laterale che delimitano la fossa pterigoidea . Sul versante endocranico della base cranica si osservano: giogo sfenoidale, solco del chiasma ottico, **sella turcica** (fossa ipofisaria), tubercolo della sella (anteriore), dorso della sella (posteriore), clivus dello sfenoide (si articola con il clivus occipitale tramite sincondrosi) . **Processi clinoidei:** anteriore (terminazione delle piccole ali), medio (ai lati del tubercolo della sella), posteriore (ai lati del dorso della sella) . **Fori:** * **Foro ottico:** per nervo ottico . * **Fessura orbitaria superiore:** tra piccole e grandi ali . * **Foro rotondo:** . * **Foro ovale:** . * **Foro spinoso:** più postero-laterale . ##### 3.1.3.11 Seni sfenoidali Due seni localizzati nel corpo dello sfenoide, si aprono nel recesso sfeno-etmoidale nella parte posteriore delle cavità nasali . ##### 3.1.3.12 Osso occipitale Porzione più inferiore e posteriore del cranio . * **Versante esocranico:** protuberanza occipitale esterna (punto di divisione volta/base), due condili (per articolazione bicondiloidea con atlante), grande foro occipitale, squama dell'occipitale (nuca), cresta occipitale esterna, linee nucali superiori e inferiori . * **Canali per il nervo ipoglosso:** sopra i condili . * **Versante endocranico:** protuberanza occipitale interna, cresta occipitale interna (per falce cerebellare), solchi per seno trasverso, solco per seno sagittale superiore . * **Clivus dell'occipitale:** si articola con il clivus dello sfenoide . Il tentorio del cervelletto, uno sdoppiamento della dura madre, si inserisce sull'occipitale, sul margine superiore della piramide temporale e sul processo clinoideo posteriore, formando il tetto dei seni cavernosi. Il margine libero del tentorio delimita il foro per il tronco cerebrale . * * * ## Errori comuni da evitare * Rivedete tutti gli argomenti accuratamente prima degli esami * Prestate attenzione alle formule e definizioni chiave * Praticate con gli esempi forniti in ogni sezione * Non memorizzate senza comprendere i concetti sottostanti

| Termine | Definizione | |---|---| | Apparato locomotore | Porzione portante dei vertebrati che permette il movimento e il mantenimento della postura, composta dai sistemi scheletrico, articolare, muscolare e nervoso. | | Osteologia | Branca dell'anatomia che studia le ossa, la loro struttura, funzione e sviluppo. | | Artrologia | Branca dell'anatomia che studia le articolazioni, la loro struttura, funzione e classificazione. | | Miologia | Branca dell'anatomia che studia i muscoli, la loro struttura, funzione e classificazione. | | Ossa lunghe | Ossa in cui il diametro longitudinale prevale sugli altri due diametri, come l'omero o il femore. | | Ossa piatte (laminari) | Ossa in cui i diametri di lunghezza e larghezza prevalgono sullo spessore, come le ossa della volta cranica. | | Ossa brevi (corte o isodiametriche) | Ossa in cui i diametri si equivalgono, come le ossa del carpo o del tarso. | | Ossa irregolari | Ossa che non rientrano nelle categorie precedenti per la loro forma complessa, come le vertebre o le ossa del massiccio facciale. | | Osso compatto | Tessuto osseo denso e resistente, organizzato in osteoni, che costituisce la diafisi delle ossa lunghe e la superficie esterna delle ossa piatte e brevi. | | Osso spugnoso | Tessuto osseo formato da trabecole che delimitano spazi intertrabecolari contenenti midollo osseo, tipico delle epifisi delle ossa lunghe e dell'interno delle ossa piatte e brevi. | | Osteone | Unità strutturale dell'osso compatto, costituita da lamelle concentriche che circondano un canale centrale (canale di Havers) contenente vasi sanguigni e nervi. | | Trabecole | Strutture reticolari che formano l'osso spugnoso, fornendo supporto meccanico e ospitando il midollo osseo. | | Canali di Havers | Canali centrali degli osteoni che contengono vasi sanguigni e nervi, garantendo la vascolarizzazione dell'osso compatto. | | Canali di Volkmann | Canali trasversali che collegano i canali di Havers tra loro, garantendo la comunicazione vascolare all'interno dell'osso compatto. | | Endostio | Membrana sottile che riveste le superfici interne delle cavità ossee, come il canale midollare, le trabecole dell'osso spugnoso e i canali di Havers. | | Periostio | Membrana connettivale fibrosa che riveste la superficie esterna delle ossa, partecipando alla loro crescita, riparazione e nutrizione. | | Osteoblasti | Cellule responsabili della formazione del tessuto osseo, sintetizzando la matrice organica (osteoide) che successivamente si mineralizza. | | Osteociti | Cellule ossee mature, derivanti dagli osteoblasti, che si trovano all'interno delle lacune ossee e partecipano al mantenimento del tessuto osseo e alla sua risposta agli stimoli meccanici. | | Osteoclasti | Cellule multinucleate responsabili del riassorbimento del tessuto osseo, che contribuiscono al rimodellamento osseo e al rilascio di calcio nel sangue. | | Omeostasi scheletrica | Capacità dell'osso di adattare la propria forma, massa e struttura alle esigenze meccaniche del corpo. | | Legge di Wolff | Principio che afferma che l'osso si adatta alle sollecitazioni meccaniche a cui è sottoposto, modificando la sua architettura interna e conformazione esterna. | | Sinartrosi | Articolazioni immobili in cui le ossa sono unite da tessuto connettivo fibroso o cartilagineo, senza la presenza di una cavità articolare. | | Diartrosi | Articolazioni mobili, anche dette articolazioni sinoviali, caratterizzate dalla presenza di una cavità articolare rivestita da membrana sinoviale. | | Sinfibrosi | Sinartrosi in cui le ossa sono unite da tessuto fibroso, come le suture craniche. | | Sincondrosi | Sinartrosi in cui le ossa sono unite da cartilagine ialina, come le articolazioni tra le coste e lo sterno durante la crescita. | | Sinfisi | Articolazioni cartilaginee secondarie in cui le ossa sono unite da fibrocartilagine, come la sinfisi pubica o i dischi intervertebrali. | | Artrodie | Diartrosi con superfici articolari piatte che permettono movimenti di scivolamento, come le articolazioni tra le vertebre. | | Enartrosi | Diartrosi con superfici articolari sferiche che permettono ampi movimenti in tutte le direzioni, come l'articolazione della spalla o dell'anca. | | Condilartrosi | Diartrosi con superfici articolari ellissoidali che permettono movimenti di flessione, estensione, abduzione e adduzione, ma con rotazione limitata, come le articolazioni del ginocchio o del gomito. | | Ginglimi (o articolazioni cilindroidi) | Diartrosi con superfici articolari cilindriche che permettono movimenti di flessione-estensione (ginglimo angolare o troclea) o rotazione (ginglimo laterale o trocoide). | | Articolazione a sella | Diartrosi con superfici articolari a forma di sella che permettono movimenti angolari ma non circonduzione completa, come l'articolazione tra il primo metacarpo e il trapezio. | | Fontanelle | Aree di tessuto membranoso tra le ossa del cranio dei neonati che permettono la plasticità cranica durante il parto e la crescita cerebrale. | | Sinostosi | Fusione completa di due o più ossa attraverso la sostituzione del tessuto connettivo o cartilagineo con tessuto osseo, determinando la cessazione della crescita ossea. | | Menischi | Strutture fibrocartilaginee a forma di semiluna presenti in alcune articolazioni, come il ginocchio, che migliorano la congruenza articolare e assorbono gli urti. | | Labbro articolare (o cercine) | Anello fibrocartilagineo che aumenta la profondità delle cavità articolari, migliorando la stabilità e la congruenza articolare, come nel caso dell'acetabolo o della cavità glenoidea. | | Borse sinoviali | Sacchi membranosi contenenti liquido sinoviale, situati in prossimità delle articolazioni, che riducono l'attrito tra ossa, tendini e muscoli. | | Guaina sinoviale | Rivestimento membranoso simile a una borsa appiattita che avvolge tendini e legamenti che attraversano le articolazioni, riducendo l'attrito e proteggendoli. | | Liquido sinoviale | Fluido viscoso prodotto dalla membrana sinoviale che lubrifica le articolazioni, nutre la cartilagine articolare e partecipa alla rimozione di detriti cellulari. | | Cartilagine articolare | Tessuto cartilagineo ialino specializzato che riveste le superfici articolari delle diartrosi, garantendo lo scorrimento e la resistenza alla compressione. | | Ossificazione membranosa | Processo di formazione ossea diretta dal tessuto mesenchimale fibroso, tipico delle ossa piatte del cranio e della clavicola. | | Ossificazione endocondrale | Processo di formazione ossea che avviene attraverso la sostituzione di un modello cartilagineo preesistente, tipico delle ossa lunghe e delle estremità delle ossa piatte. | | Osteogenesi statica | Fase iniziale della formazione ossea in cui gli osteoblasti depositano matrice in modo disordinato, formando il primo trabecolato osseo, stimolata da fattori induttivi. | | Osteogenesi dinamica | Fase successiva della formazione ossea in cui gli osteoblasti depositano matrice in modo organizzato, formando osteoni e ispessendo le trabecole, sotto l'influenza di stimoli meccanici. | | Rimodellamento osseo | Processo continuo di rinnovamento del tessuto osseo, che coinvolge il riassorbimento da parte degli osteoclasti e la deposizione da parte degli osteoblasti, mantenendo l'omeostasi minerale e meccanica. | | Modenamento osseo | Modificazione della forma macroscopica dell'osso durante la crescita, attraverso l'azione indipendente di osteoblasti e osteoclasti su diverse superfici. | | Osteoporosi | Patologia caratterizzata da una diminuzione della massa ossea e del deterioramento della microarchitettura ossea, che aumenta il rischio di fratture. | | Osteopetrosi | Patologia caratterizzata da un aumento della densità e della massa ossea, dovuta a un'alterata funzione degli osteoclasti. | | Paratormone | Ormone prodotto dalle paratiroidi che regola i livelli di calcio nel sangue, stimolando il riassorbimento osseo e la riassorbimento renale del calcio. | | Calcitonina | Ormone prodotto dalle cellule C della tiroide che abbassa i livelli di calcio nel sangue, inibendo il riassorbimento osseo. | | Vitamina D3 | Vitamina essenziale per l'assorbimento intestinale del calcio e del fosforo, fondamentale per la mineralizzazione ossea. | | Sinusite | Infiammazione dei seni paranasali, cavità ossee piene d'aria nel cranio. | | Cranio | Struttura ossea che protegge l'encefalo (neurocranio) e costituisce la faccia (splancnocranio), formato da numerose ossa articolate tra loro tramite suture. | | Volta cranica | Porzione superiore e posteriore del cranio, formata dalle ossa piatte del neurocranio. | | Base del cranio | Porzione inferiore del cranio, che contiene le fosse craniche e i fori per il passaggio di nervi e vasi. | | Neurocranio | Parte del cranio che contiene e protegge l'encefalo, formato dalle ossa frontale, parietali, temporali, occipitale, sfenoide ed etmoide. | | Splancnocranio | Parte del cranio che forma il massiccio facciale, proteggendo gli organi della faccia. | | Suture | Articolazioni fibrose tra le ossa del cranio che permettono la crescita ossea e la sinostosi in età adulta. | | Fontanelle | Zone membranose tra le ossa del cranio fetale e neonatale, che consentono l'espansione cerebrale e la plasticità cranica durante il parto. | | Sinostosi | Fusione di ossa adiacenti attraverso la sostituzione del tessuto interposto con osso, che arresta la crescita ossea. | | Gonfosi | Articolazione fibrosa tra la radice del dente e l'alveolo osseo, che permette un limitato movimento durante la masticazione. | | Sindesmosi | Articolazione fibrosa in cui le ossa sono unite da una membrana o legamento, come la membrana interossea tra radio e ulna. | | Sincondrosi | Articolazione cartilaginea in cui le ossa sono unite da cartilagine ialina, che permette crescita ossea e successivamente va incontro a sinostosi. | | Sinfisi | Articolazione cartilaginea in cui le ossa sono unite da fibrocartilagine, generalmente poste sulla linea mediana del corpo. | | Diartrosi | Articolazioni mobili con cavità articolare, rivestite da cartilagine articolare e membrana sinoviale. | | Capsula articolare | Struttura fibrosa che avvolge un'articolazione sinoviale, fornendo stabilità e contenimento. | | Membrana sinoviale | Membrana che riveste la cavità articolare, producendo liquido sinoviale per lubrificare e nutrire la cartilagine. | | Sinoviociti A | Cellule macrofagiche della membrana sinoviale responsabili della fagocitosi di detriti cellulari e della produzione di acido ialuronico. | | Sinoviociti B | Cellule simili a fibroblasti della membrana sinoviale, responsabili della produzione di componenti del liquido sinoviale, come glicoproteine e proteoglicani. | | Cartilagine articolare | Tessuto cartilagineo ialino specializzato che riveste le superfici articolari delle diartrosi, garantendo scorrimento e resistenza alla compressione. | | Linea cementante | Zona di transizione tra la cartilagine articolare calcificata e l'osso subcondrale, indicando il punto di deposizione ossea dopo il riassorbimento. | | Tide mark (linea di marea) | Linea ondulata che separa la cartilagine articolare non calcificata da quella calcificata. | | Annessi articolari | Strutture fibrocartilaginee (dischi, menischi, cercini) che migliorano la congruenza e la stabilità delle articolazioni sinoviali. | | Menischi | Strutture fibrocartilaginee a forma di semiluna presenti nell'articolazione del ginocchio, che aumentano la concavità dei piatti tibiali. | | Labbro articolare (o cercine) | Anello fibrocartilagineo che aumenta la profondità delle cavità articolari, migliorando la stabilità e la congruenza articolare, come nell'acetabolo o nella cavità glenoidea. | | Borse sinoviali | Sacchi membranosi contenenti liquido sinoviale, situati in prossimità delle articolazioni, che riducono l'attrito tra ossa, tendini e muscoli. | | Guaina sinoviale | Rivestimento membranoso simile a una borsa appiattita che avvolge tendini e legamenti che attraversano le articolazioni, riducendo l'attrito e proteggendoli. | | Movimenti angolari | Movimenti articolari che comportano una variazione dell'angolo tra i segmenti ossei, come flessione, estensione, abduzione e adduzione. | | Circonduzione | Movimento circolare dell'arto che combina flessione, abduzione, estensione e adduzione. | | Pronazione | Movimento di rotazione dell'avambraccio che porta il palmo della mano verso il basso. | | Supinazione | Movimento di rotazione dell'avambraccio che porta il palmo della mano verso l'alto. | | Inversione | Movimento del piede che porta la superficie plantare verso l'interno. | | Eversione | Movimento del piede che porta la superficie plantare verso l'esterno. | | Dorsiflessione | Flessione della caviglia che solleva la punta del piede verso l'alto. | | Flessione plantare | Estensione della caviglia che abbassa la punta del piede verso il basso. | | Opposizione del pollice | Movimento del pollice che gli permette di toccare le altre dita della mano. | | Piani di movimento | Piani anatomici (sagittale, frontale, trasversale) che definiscono la direzione dei movimenti articolari. | | Assi di rotazione | Linee immaginarie attorno alle quali avvengono i movimenti articolari, definite dall'intersezione di due piani. | | Articolazioni uniaxialiali | Articolazioni che permettono movimenti solo su un asse, come la flessione ed estensione del gomito. | | Articolazioni biaxiali | Articolazioni che permettono movimenti su due assi, come l'abduzione, adduzione, flessione ed estensione del polso. | | Articolazioni pluriasseali | Articolazioni che permettono movimenti su tre assi, come la flessione, estensione, abduzione, adduzione, rotazione e circonduzione della spalla e dell'anca. | | Vertebre | Elementi ossei che compongono la colonna vertebrale, fornendo supporto, protezione al midollo spinale e inserzione muscolare. | | Lordosi | Curvatura della colonna vertebrale con convessità anteriore, presente a livello cervicale e lombare. | | Cifosi | Curvatura della colonna vertebrale con concavità anteriore, presente a livello toracico e sacrale. | | Scoliosi | Curvatura laterale anomala della colonna vertebrale. | | Processi vertebrali | Sporgenze ossee che si dipartono dall'arco vertebrale e servono per l'inserzione muscolare e legamentosa, e per l'articolazione tra le vertebre. | | Fori intervertebrali | Spazi tra le vertebre adiacenti, attraverso cui escono i nervi spinali. | | Atlante (C1) | Prima vertebra cervicale, priva di corpo, che si articola con il cranio attraverso i condili occipitali. | | Epistrofeo (C2) | Seconda vertebra cervicale, dotata di un dente (processo odontoide) che si articola con l'atlante, permettendo la rotazione della testa. | | Coste | Ossa curve che, insieme allo sterno e alle vertebre toraciche, formano la gabbia toracica, proteggendo gli organi interni e partecipando alla respirazione. | | Sterno | Osso piatto situato nella parte anteriore del torace, a cui si articolano le coste vere e false. | | Gabbia toracica | Struttura ossea formata da sterno, coste e vertebre toraciche, che protegge gli organi vitali del torace e partecipa alla meccanica respiratoria. | | Cranio | Struttura ossea che protegge l'encefalo e costituisce il massiccio facciale. | | Seni paranasali | Cavità piene d'aria all'interno delle ossa del cranio (frontale, etmoide, sfenoide, mascellari), che alleggeriscono il peso del cranio, riscaldano l'aria e fungono da cassa di risonanza per la voce. | | Etmoide | Osso impari del neurocranio, situato tra le orbite e la cavità nasale, che contribuisce a formare la volta delle cavità nasali e la fossa cranica anteriore. | | Sfenoide | Osso impari del neurocranio, a forma di farfalla, che contribuisce a formare la base del cranio, le pareti delle cavità orbitarie e nasali. | | Occipitale | Osso impari situato nella parte posteriore e inferiore del cranio, che contiene il grande forame occipitale per il passaggio del midollo allungato. | | Tentorio del cervelletto | Plica della dura madre che separa il lobo cerebrale dal cervelletto. | | Clivus | Doccia ossea situata alla base del cranio, formata dalla giunzione tra occipitale e sfenoide, su cui poggiano il tronco cerebrale e il ponte. |

# Algemene inleidende begrippen van de ademhaling Dit deel introduceert de basisconcepten van de inwendige en uitwendige ademhaling, de functionele zones van de luchtwegen (geleidings- en uitwisselingszone) en de mechanismen voor het klaren van de luchtwegen, tezamen met belangrijke fysische aspecten van gassen. ## 1.1 De inwendige en uitwendige ademhaling In alledaagse taal betekent ademen het verversen van de lucht in de longen door middel van afwisselende in- en uitademingsbewegingen, ook wel ventilatie genoemd. Fysiologisch gezien omvat ademhaling echter gasuitwisselingsprocessen [3](#page=3). * **Inwendige ademhaling:** Dit verwijst naar de oxidatieve fosforylatie die plaatsvindt in de mitochondriën van cellen [3](#page=3). * **Uitwendige ademhaling:** Dit betreft de uitwisseling van zuurstof (O₂) en koolstofdioxide (CO₂) tussen de atmosfeer en de cellen, aangepast aan het celmetabolisme, wat resulteert in een constante partiële druk van O₂ ($P_{aO₂}$) en $P_{aCO₂}$ [3](#page=3). De uitwendige ademhaling omvat drie processen [5](#page=5): 1. Longventilatie 2. Gasuitwisseling in de longen en weefsels 3. Gastransport in het bloed tussen longen en weefsels Gasuitwisseling gebeurt via passieve diffusie. Twee pompen zijn nodig om de concentratieverschillen te verzekeren [5](#page=5): * De thoraxwand met ademspieren, die zorgt voor O₂-rijke/CO₂-arme lucht in de longen. * Het hart, dat zorgt voor O₂-arm/CO₂-rijk bloed in de longen. Vereisten voor een goede ademhaling zijn [6](#page=6): * Voldoende pompwerking van de thorax/ademspieren en het hart. * Voldoende gasuitwisseling. Problemen hierbij, zoals bij veel longziekten, leiden tot ventilatieproblemen, die compensatoir vaak onvoldoende zijn. * Adequate transportcapaciteit van het bloed. De longen hebben ook andere functies, zoals het verwijderen van giftige verbindingen (bv. alcohol, aceton) metabole activiteit (bv. omzetten van angiotensine I naar angiotensine II, inactiveren van serotonine, bradykinine, noradrenaline en bepaalde geneesmiddelen) het filteren van microtrombi, en fungeren als een bloedreservoir [6](#page=6). ## 1.2 Geleidingszone en uitwisselingszone De luchtwegen kunnen functioneel worden opgedeeld in twee zones [7](#page=7): ### 1.2.1 De geleidingszone De geleidingszone strekt zich uit tot de terminale bronchiolen. In deze zone vindt geen gasuitwisseling plaats, waardoor deze wordt beschouwd als de 'dode ruimte'. Dit volume bedraagt ongeveer 150 ml, wat overeenkomt met een deel van het teugvolume van 500 ml. De lucht in de geleidingszone wordt bij het inademen terug de alveolen in geblazen bij het uitademen. De functie van deze zone is het geleiden van lucht naar de uitwisselingszone. Daarnaast conditioneert de geleidingszone de lucht door deze op te warmen, te filteren en te bevochtigen, wat resulteert in 'tracheale lucht' die verschilt van atmosferische lucht qua partiële druk van stikstof ($P_{N₂}$) en O₂ ($P_{O₂}$) [7](#page=7). ### 1.2.2 De uitwisselingszone De uitwisselingszone, ook wel de respiratoire zone of diffusiecompartiment genoemd, is waar gasuitwisseling plaatsvindt tussen de lucht en het bloed. Dit gebeurt via het alveolo-capillaire membraan, dat bestaat uit het epitheel van de alveolen en het endotheel van de capillairen. Door de minimale dikte van dit membraan is een vlotte gasuitwisseling mogelijk. Deze zone vormt het grootste volume van de longen (2,5 - 3 L) en beslaat een oppervlakte van 50 tot 100 m², waarbij de capillairen ongeveer 300 miljoen alveolen omspoelen. Eén alveool met zijn capillairen vormt een respiratoire eenheid. De afstand van de mond tot de terminale bronchiolen is ongeveer 25 cm, terwijl de afstand van de eerste respiratoire bronchiolen tot de alveolaire zakken slechts 0,5 cm bedraagt [9](#page=9). ## 1.3 Functionele aspecten van de luchtwegen ### 1.3.1 Luchtstroomkarakteristieken Naarmate men verder distaal in de luchtwegen komt, neemt de totale dwarse doorsnede (CSA) toe. De CSA van de trachea is ongeveer 2,5 cm², terwijl die bij de alveolaire zakken met een factor 5000 toeneemt (met uitzondering van de eerste 3-4 generaties) [10](#page=10). Door de toenemende CSA neemt de luchtstroomsnelheid af naarmate men verder komt in de geleidingszone en is deze veel lager in de uitwisselingszone, waar diffusie dominant wordt. Dit resulteert in een hogere luchtstroomweerstand in de geleidingszone vergeleken met de uitwisselingszone. Pathologisch kan de weerstand in de bronchiolen echter sterk toenemen, omdat ze klein van diameter zijn en veel gladde spiercellen bevatten die vernauwing kunnen veroorzaken, wat leidt tot verstopping [11](#page=11). De tracheobronchiale boom, de geleidingszone, omvat de trachea en de bronchi, die zich dichotoom vertakken over 23 generaties. Het volume van deze zone is ongeveer 150 ml en de lengte ongeveer 25 cm. De bronchiolen, inclusief de terminale bronchiolen waar geen gasuitwisseling plaatsvindt, behoren ook tot de geleidingszone. De respiratoire bronchiolen markeren het begin van de uitwisselingszone, die verder bestaat uit alveolaire gangen, alveolaire zakken en alveolen (vanaf de 17e generatie). Het volume van de uitwisselingszone is ongeveer 2350 ml en de lengte is 0,5 cm . Functioneel wordt onderscheid gemaakt tussen de geleidingszone met snelle luchtstroom en de uitwisselingszone met trage luchtstroom voor gasuitwisseling . ### 1.3.2 Klaring van de luchtwegen De luchtwegen hebben een efficiënt klaringmechanisme om ongeveer 0,5 tot 1 miljoen partikels per minuut te verwijderen. Dit gebeurt via twee mechanismen : a) **Aerodynamische filtratie:** Dit mechanisme is gebaseerd op inertie en snelheid van de ingeademde lucht. Grotere deeltjes worden afgevangen in de nasofarynx. Deeltjes met een diameter van 2-5 µm worden voornamelijk in de bronchiolen afgezet. Deeltjes kleiner dan 2 µm bereiken de respiratoire bronchiolen en alveolen, waar ze door alveolaire macrofagen worden opgeruimd en naar de lymfe worden afgevoerd . > **Tip:** Bij aërosoltherapie is de afzetting van deeltjes afhankelijk van de grootte van de deeltjes, de snelheid van de luchtstroom en de diepte van in- en uitademing. Deeltjes komen het diepst in de luchtwegen bij langzaam en diep inademen na een maximale uitademing . b) **Mucociliair transportsysteem:** Dit systeem bestaat uit slijm (een gel-achtige, oppervlakkige en kleverige laag, en een minder visceuze sol-laag) en trilharen. De trilharen bewegen de slijmlaag, inclusief de ingevangen partikels, richting de epiglottis om ingeslikt te worden . Het mucociliaire transport zorgt voor een volledige klaring binnen 24 uur. De efficiëntie hiervan kan verminderen bij koude, droge lucht (wat leidt tot indikking van het slijm). Chronische ontstekingen, zoals bij roken, leiden tot meer slijmbekercellen en minder trilhaardcellen, wat het transport vermindert. Bij onvoldoende transportcapaciteit treedt de hoestreflex op. Bepaalde hoestonderdrukkers, zoals codeïne, kunnen de normale reinigingsfunctie verstoren door interferentie met dit proces. Er is geen mucociliair transport in de alveolen; hier zijn het de macrofagen die voor de klaring zorgen . ## 1.4 Belangrijke fysische aspecten van gassen ### 1.4.1 Partiële druk (gasspanning) De partiële druk van een gas ($P_{gas}$) wordt berekend door de totale gasspanning te vermenigvuldigen met de fractie van dat gas . Voorbeeld: De partiële druk van zuurstof ($P_{O₂}$) in droge lucht op zeeniveau is: $P_{O₂} = \text{totale gasspanning} \times \text{fractie } O₂ = 760 \text{ mm Hg} \times 21\% = 160 \text{ mm Hg}$ . Droge lucht bestaat uit ongeveer 21% O₂, 78% N₂, 1% inerte gassen en 0,04% CO₂ . In de hoogte, waar de totale luchtdruk afneemt, neemt ook de partiële druk van O₂ af, zelfs als de fractie O₂ gelijk blijft. Op de top van de Mount Everest is de luchtdruk bijvoorbeeld 252 mm Hg, waardoor de $P_{O₂}$ 53 mm Hg is (252 mmHg x 21%). Dit zorgt voor een altijd hoge drijfkracht om zuurstof op te nemen, met weinig inspanning . ### 1.4.2 Bevochtigde lucht vs. droge lucht De hoeveelheid waterdamp in de lucht hangt af van het contactoppervlak met water en de temperatuur; de maximale partiële druk van waterdamp ($P_{H₂O}$) neemt toe met de temperatuur. In de luchtwegen wordt de lucht snel verzadigd met waterdamp door contact met het slijmvlies, wat resulteert in een $P_{H₂O}$ van 47 mm Hg bij 37°C. Waterdamp verdunt de andere gassen, waardoor hun partiële druk daalt . De $P_{O₂}$ in de luchtwegen, na verzadiging met waterdamp, is bijvoorbeeld: $P_{O₂} = (760 \text{ mm Hg} - 47 \text{ mm Hg}) \times 21\% = 150 \text{ mm Hg}$ . Op grote hoogte, zoals op de Mount Everest, is de verdunnende invloed van waterdamp relatief belangrijker: $P_{O₂} = (252 \text{ mm Hg} - 47 \text{ mm Hg}) \times 21\% = 43 \text{ mm Hg}$ . ### 1.4.3 Partiële druk gas (gasspanning) in vloeistof In een vloeistof, zoals bloed, is de partiële druk van een gas gerelateerd aan de concentratie van het gas en de oplosbaarheidscoëfficiënt ervan. In evenwicht tussen een vloeistof en een gasfase (bv. bloed en alveolaire lucht) is de partiële druk van een gas in beide fasen gelijk. De beweging van gasmoleculen tussen de vloeistof en gasfase is afhankelijk van het partiële drukverschil, niet van het concentratieverschil . ### 1.4.4 Gasvolumes en correctiefactoren Volgens de algemene gaswetten geldt de wet van Boyle ($P \times V = \text{constant}$ bij constante temperatuur) en de wet van Gay-Lussac ($V/T = \text{constant}$ bij constante druk) . Er zijn drie typen voorwaarden voor gasvolumes : * **ATPS (Ambiant Temperature and Pressure, Saturated):** Geldt bij omgevingstemperatuur, omgevingsdruk en verzadigd met waterdamp (bv. in een spirometerklok). * **BTPS (Body Temperature and Pressure, Saturated):** Geldt bij lichaamstemperatuur (37°C), omgevingsdruk en verzadigd met waterdamp (bv. in de longen). * **STPD (Standard Temperature (0°C) and Pressure (760 mmHg), Dry):** Geldt bij standaard temperatuur en druk, en droge lucht. Om gasvolumes tussen deze condities te corrigeren, worden de volgende formules gebruikt : $$ V_{BTPS} = V_{ATPS} \times \frac{T_{BTPS}}{T_{ATPS}} \times \frac{P_{ATPS} - P_{H_2O}}{P_{BTPS}} $$ $$ V_{BTPS} = V_{ATPS} \times \frac{(273+37)}{(273+t°C)} \times \frac{(P_{atm} - P_{water})}{(P_{atm} - 47 \text{ mmHg})} $$ $$ V_{STPD} = V_{ATPS} \times \frac{T_{STPD}}{T_{ATPS}} \times \frac{P_{ATPS} - P_{H_2O}}{P_{STPD}} $$ $$ V_{STPD} = V_{ATPS} \times \frac{273}{(273+t°C)} \times \frac{(P_{atm} - P_{water})}{760 \text{ mmHg}} $$ Er worden ook standaardsymbolen gebruikt in de fysiologie van de ademhaling . --- # Longventilatie en ademhalingsweerstanden Dit hoofdstuk beschrijft de mechanica van de ademhaling, de adembewegingen, de volumes en capaciteiten van de longen, en de verschillende weerstanden die overwonnen moeten worden tijdens het ademhalingsproces, evenals de regionale verschillen in ventilatie en de concepten van dode ruimte en alveolaire ventilatie. ### 2.1 De adembewegingen De ademhaling verloopt via mechanische bewegingen die leiden tot veranderingen in de drukken in de thorax en de longen, waardoor lucht wordt aangezogen of uitgeblazen. #### 2.1.1 Longen in rust – FRC In rust is de ademhaling een passief proces waarbij de ademhalingsspieren ontspannen zijn. Het longvolume op het einde van een rustige uitademing wordt de Functioneel Residuele Capaciteit (FRC) genoemd. Op dit punt is de alveolaire druk gelijk aan de atmosferische druk (0 cm H2O). De intrapleurale druk (druk in de ruimte tussen longvlies en borstvlies) is negatief (ongeveer -5 cm H2O) waardoor de longen enigszins geëxpandeerd blijven en de thoraxwand naar binnen wordt getrokken. Deze negatieve intrapleurale druk is essentieel om de longen en de thoraxwand in een gespannen toestand te houden [14](#page=14) [15](#page=15) [16](#page=16). Bij een pneumothorax, waarbij lucht in de pleuraholte komt, wordt de intrapleurale druk gelijk aan de atmosferische druk. Dit leidt tot een collaps van de long en een uitzetting van de borstwand [16](#page=16). De FRC kan veranderen afhankelijk van de elasticiteit van de longen en de thoraxwand. Bij longfibrose is de FRC verminderd door verhoogde elastische krachten, terwijl bij emfyseem de FRC vergroot is, wat leidt tot een tonvormige thorax en verminderd uitzettingsvermogen (hyperinflatie) [17](#page=17). #### 2.1.2 De inademing De inademing is een actief proces dat wordt aangedreven door de contractie van de inspiratoire spieren. De belangrijkste spieren hierbij zijn het middenrif en de externe tussenribspieren. De contractie van het middenrif zorgt voor een significante volumevergroting van de thorax. De contractie van de tussenribspieren trekt het sternum naar voren en de ribben omhoog, wat eveneens bijdraagt aan de volumevergroting van de thorax. Bij een zeer diepe of geforceerde inademing worden ook hulpspieren, zoals de halsspieren, ingeschakeld. De volumevergroting van de thorax leidt tot een drukverlaging in de longen ten opzichte van de atmosferische druk, waardoor lucht de longen instroomt [18](#page=18). #### 2.1.3 De uitademing De normale, rustige uitademing is een passief proces dat plaatsvindt door de elastische terugtrekking van de longen en de thoraxwand, vergelijkbaar met het ontspannen van een elastiek. Een geforceerde uitademing is echter een actief proces waarbij de interne tussenribspieren en de buikspieren samentrekken. Deze spieren trekken de ribben naar beneden en verhogen de abdominale druk, wat het middenrif omhoog duwt en zo bijdraagt aan de luchtafvoer [19](#page=19). #### 2.1.4 Drukveranderingen door adembewegingen Adembewegingen veroorzaken veranderingen in de intrapleurale druk en de intrapulmonale (alveolaire) druk [20](#page=20). * **Intrapulmonale of alveolaire druk:** Tijdens rust is de alveolaire druk gelijk aan de atmosferische druk. Bij inademing wordt de alveolaire druk subatmosferisch (negatief) ten opzichte van de atmosferische druk, wat leidt tot inwaartse gasstroom. Bij uitademing wordt de alveolaire druk supratmosferisch (positief), wat resulteert in uitwaartse gasstroom. De drukgradiënt wordt geleidelijk gecompenseerd, waardoor de ademhaling stopt wanneer de alveolaire druk weer atmosferisch is. Positieve druk beademing, zoals bij kunstmatige beademing, duwt lucht in de longen. Diepere ademhaling en geforceerde uitademing met gesloten luchtwegen (zoals bij de Valsalva manoeuvre) kunnen aanzienlijke drukverschillen creëren [21](#page=21). * **Intrapleurale druk:** Bij inademing neemt de intrapleurale druk af (wordt negatiever). De maximale negatieve intrapleurale druk wordt aan het einde van de inademing bereikt. De verandering in intrapleurale druk ten opzichte van het volumeverschil van de longen bepaalt de longcompliantie. Bij uitademing keert de intrapleurale druk terug naar de rustwaarde. Bij geforceerde uitademing kan de intrapleurale druk zelfs positief worden [22](#page=22) [23](#page=23). * **Transmurale druk:** De transmurale druk is het verschil tussen de druk binnenin een structuur en de druk daarbuiten. Voor de longen is dit het verschil tussen de alveolaire druk en de intrapleurale druk. Deze druk bepaalt de expansie van de longen [15](#page=15) [23](#page=23). #### 2.1.5 Regionale verschillen (ongelijkmatige ventilatie) De ventilatie in de longen is niet uniform verdeeld. Normaal gesproken is de ventilatie aan de basis van de longen groter dan aan de top, voornamelijk door de invloed van de zwaartekracht. De alveoli aan de basis starten van een lager rustvolume, waardoor ze meer kunnen uitzetten en dus meer bijdragen aan de ventilatie [24](#page=24). Pathologische ongelijkmatige ventilatie kan optreden door obstructies in de luchtwegen, zoals slijmproppen, die kunnen leiden tot het inklappen van bronchiolen tijdens uitademing, wat de gasuitwisseling ernstig kan verstoren [24](#page=24). ### 2.2 Longvolumes en longcapaciteiten De ademhaling kan worden gekarakteriseerd door de verschillende volumes en capaciteiten van de longen. Deze worden gemeten met een spirometer, met uitzondering van het residuele volume (RV) [25](#page=25). #### 2.2.1 De vier klassieke longvolumes * **Tijdelijk of teugvolume (Tidal Volume, TV, VT):** Het volume lucht dat bij elke normale ademhaling wordt verplaatst (ongeveer 500 ml) [25](#page=25). * **Inspiratoire reserve volume (IRV):** Het extra volume lucht dat bij maximale inademing kan worden opgenomen (ongeveer 3 liter) [25](#page=25). * **Expiratoire reserve volume (ERV):** Het extra volume lucht dat bij maximale uitademing kan worden uitgeblazen (ongeveer 1 liter) [25](#page=25). * **Residueel volume (RV):** Het volume lucht dat na maximale uitademing in de longen achterblijft (ongeveer 1 liter). Dit volume kan niet rechtstreeks worden gemeten met een spirometer, maar wordt bepaald met methoden zoals de heliumverdunningsmethode of een totale lichaamsplethysmograaf [25](#page=25) [26](#page=26). #### 2.2.2 De longcapaciteiten Longcapaciteiten zijn sommen van twee of meer longvolumes: * **Functioneel Residuele Capaciteit (FRC):** Het longvolume in rust na een rustige uitademing (ERV + RV) [27](#page=27). * **Vitale Capaciteit (VC):** Het maximaal verplaatsbare volume lucht bij één adembeweging (TV + IRV + ERV) [27](#page=27). * **Totale Long Capaciteit (TLC):** Het longvolume na maximale inademing (VC + RV) [27](#page=27). * **Inspiratoire Capaciteit (IC):** Het maximale inademvolume na een rustige uitademing (TV + IRV) [27](#page=27). Longvolumes en -capaciteiten zijn gemiddeld 20% lager bij vrouwen dan bij mannen. Grotere, atletische individuen hebben doorgaans grotere longvolumes. Gemeten volumes worden gecorrigeerd naar lichaams temperatuur, druk en verzadiging (BTPS) voor fysiologische vergelijkingen [28](#page=28). #### 2.2.3 Dynamische parameters Naast statische longvolumes en -capaciteiten zijn dynamische parameters belangrijk voor het beoordelen van de ventilatiefunctie. * **1-seconde waarde (FEV1) en Tiffeneau-index:** De FEV1 is het maximale volume lucht dat in één seconde kan worden uitgeademd na een maximale inademing. De Tiffeneau-index is de verhouding FEV1/FVC (Vitale Capaciteit), waarbij FVC het totale uitademvolume is bij het bepalen van de FEV1. Een Tiffeneau-index lager dan 70% wijst op obstructieve longziekten zoals astma of COPD. Bij restrictieve longziekten zijn de absolute waarden van FEV1 en FVC verlaagd, maar de Tiffeneau-index is normaal of verhoogd [28](#page=28) [29](#page=29). * **Piekstroom (PEF(R)):** De maximale luchtsnelheid gemeten tijdens een geforceerde, snelle uitademing. Dit wordt gemeten met een pneumotachograaf en is nuttig voor zelfmonitoring bij astmapatiënten [29](#page=29). * **Maximale Voluntary Ventilation (MVV):** Het maximale gasdebiet tijdens een korte periode van willekeurige hyperventilatie. De MVV is afhankelijk van lichaamsbouw, geslacht en leeftijd [30](#page=30). #### 2.2.4 Dode ruimte en alveolaire ventilatie Het ademminutenvolume is het totale luchtvolume dat per minuut wordt verplaatst. Dit volume bestaat uit twee delen [30](#page=30): * **Dode ruimte ventilatie:** Lucht die niet deelneemt aan gasuitwisseling, zoals in de anatomische dode ruimte (geleidingszone van de luchtwegen) [30](#page=30). * **Alveolaire ventilatie:** Lucht die deelneemt aan gasuitwisseling in de alveoli [30](#page=30). De **anatomische dode ruimte** is de ruimte in de geleidingszone. De **alveolaire dode ruimte** bestaat uit geventileerde alveolen met onvoldoende doorbloeding, zoals na een longembolie. De **fysiologische dode ruimte** is de som van de anatomische en alveolaire dode ruimte [30](#page=30). De **formule van Bohr** kan worden gebruikt om de fysiologische dode ruimte (VD) te bepalen op basis van het CO2-gehalte in de uitgeademde lucht en de alveolaire lucht [31](#page=31). $$V_D = V_T \frac{P_aCO_2 - P_E CO_2}{P_aCO_2}$$ Waarbij: * $V_D$ = fysiologische dode ruimte * $V_T$ = teugvolume * $P_aCO_2$ = alveolaire partiële CO2-druk (gemiddeld in gezonde longen) * $P_E CO_2$ = partiële CO2-druk in uitgeademde lucht De **alveolaire ventilatie (VA)** wordt berekend als het verschil tussen het teugvolume en de dode ruimte, vermenigvuldigd met de ademhalingsfrequentie: $$V_A = (V_T - V_D) \times \text{ademfrequentie}$$ Oppervlakkige, snelle ademhaling is inefficiënt omdat de dode ruimte ventilatie een relatief groot deel van het totale teugvolume inneemt [32](#page=32). ### 2.3 Ademhalingsweerstanden en ademarbeid Ademhalen vereist arbeid om verschillende weerstanden te overwinnen. Deze weerstanden kunnen worden onderverdeeld in dynamische (wrijvings-) en statische (elastische) weerstanden. De ademarbeid vertegenwoordigt het energieverbruik van de ademhalingsspieren. In rust is dit slechts ongeveer 1% van het totale zuurstofverbruik, maar kan oplopen tot 3% bij maximale inspanning. De ademarbeid is verhoogd bij aandoeningen zoals emfyseem, astma en congestief hartfalen [32](#page=32). #### 2.3.1 Dynamische of wrijvingsweerstand De dynamische weerstand wordt veroorzaakt door de wrijving van lucht die door de luchtwegen stroomt. De luchtsnelheid (flow) is direct gerelateerd aan het drukverschil tussen de mond en de alveoli, en omgekeerd aan de wrijvingsweerstand. De wet van Poiseuille beschrijft de weerstand in buisvormige structuren, waar de weerstand omgekeerd evenredig is met de vierde macht van de straal van de luchtweg (W = 8hl/πr⁴). Dit betekent dat een kleine vernauwing van de luchtwegen de weerstand aanzienlijk kan verhogen. De diameter van de luchtwegen wordt beïnvloed door transmurale druk en de tonus van de bronchomotoren [32](#page=32) [33](#page=33). * **Dynamische luchtwegencompressie:** Tijdens geforceerd uitademen kan de intrapleurale druk de druk in de luchtwegen overschrijden, wat leidt tot compressie van de luchtwegen en een toegenomen weerstand. Bij zeer diep uitademen kunnen delen van de luchtwegen zelfs tijdelijk sluiten ("air trapping"), wat de gasuitwisseling kan belemmeren. Bij emfyseem, waar de elastische terugtrekking van de longen verminderd is, is er minder radiale steun voor de kleine luchtwegen, waardoor ze gemakkelijker inklappen tijdens het uitademen. De dynamische luchtwegencompressie resulteert in een curve van luchtdebiet versus longvolume die afhankelijk is van de inspanning [34](#page=34) [35](#page=35). * **Gevolgen van dynamische luchtwegencompressie:** De piek expiratoire flow wordt vaak vroeg bereikt. Bij astma kan dit leiden tot een piepende ademhaling tijdens uitademing door verhoogde weerstand. Lokale afsluiting van luchtwegen kan leiden tot ongelijke ventilatie en stoornissen in de gasuitwisseling [36](#page=36). * **Tonus bronchomotoren:** De diameter van de luchtwegen wordt gereguleerd door het autonome zenuwstelsel. Parasympathische stimulatie (via acetylcholine) leidt tot bronchoconstrictie, terwijl sympathische stimulatie (via b2-receptoren en adrenaline) leidt tot bronchodilatatie. CO2 heeft ook een bronchodilaterend effect. Irriterende stoffen en allergenen (zoals histamine, prostaglandines en leukotriënen) kunnen leiden tot bronchoconstrictie, oedeem, hypersecretie van slijm en epitheelzwelling, wat de luchtwegweerstand verhoogt [37](#page=37). * **Evaluatie van luchtwegenweerstand:** De luchtwegenweerstand kan worden geëvalueerd met spirometrie (FEV1/FVC), piekstroommeting en flow-volume curves [38](#page=38). #### 2.3.2 Statische (of elastische) weerstanden (compliantie) De statische weerstand is gerelateerd aan de elastische eigenschappen van de longen en de thoraxwand. Compliantie (compliance) is de mate waarin de longen en thoraxwand kunnen uitzetten onder invloed van een drukverschil. Het wordt gedefinieerd als de verandering in volume per eenheid van drukverschil: $$\text{Compliantie} = \frac{\Delta V}{\Delta P}$$ Normaal gesproken zijn de longen en de thoraxwand zeer compliant, wat betekent dat er weinig weerstand is tegen vervorming. De totale compliantie van het ademhalingssysteem is de som van de longcompliantie en de thoraxwandcompliantie [38](#page=38). * **Compliantie van de long:** De compliantie van de long wordt beïnvloed door de hoeveelheid en het type bindweefselvezels (elastine en collageen). Een verhoogde hoeveelheid collageen, zoals bij longfibrose, leidt tot een verminderde longcompliantie. Bij emfyseem, waar elastische vezels zijn afgebroken, is de longcompliantie juist verhoogd [39](#page=39). * **Invloed van oppervlaktespanning:** De alveolaire vloeistoffilm oefent oppervlaktespanning uit, wat een weerstand biedt tegen rekking en de longcompliantie verlaagt [39](#page=39). * **Surfactant:** Dit is een stof die door type II alveolaire cellen wordt geproduceerd. Surfactant verlaagt de oppervlaktespanning, waardoor de longcompliantie toeneemt, de transsudatie van vocht uit de longcapillairen wordt verminderd en de stabiliteit van de alveoli wordt bevorderd door het voorkomen van collaps. Premature baby's die te weinig surfactant produceren, lijden aan het "hyaliene membraanziekte" of "infant/neonatal respiratory distress syndrome" (IRDS of NRDS), gekenmerkt door stijve longen en verhoogde ademarbeid [40](#page=40). * **Compliantie van de thorax:** De compliantie van de thoraxwand is afhankelijk van de rekbaarheid van alle componenten van de borstkas en kan worden verminderd bij extreme zwaarlijvigheid, reumatische aandoeningen, pleuraziekten en misvormingen van de wervelkolom [41](#page=41). --- # Gasuitwisseling, transport en V/Q-verhouding Dit deel van de studiehandleiding focust op de mechanismen van gasuitwisseling in de longen, het transport van gassen in het bloed, en de relatie tussen ventilatie en perfusie. ### 3.1 Alveolaire lucht De samenstelling van de alveolaire lucht verschilt van de ingeademde lucht, met een lagere partiële zuurstofdruk ($PAO_2 < PIO_2$) en een hogere partiële koolstofdioxidedruk ($PACO_2 > PICO_2$). Dit komt door de continue instroom van verse lucht (ongeveer 350 ml per ademcyclus uit het ademteugvolumen minus dode ruimte) en de aanwezige 2500 ml "staande" alveolaire lucht (rustcapaciteit) [44](#page=44). De samenstelling van de alveolaire lucht wordt beïnvloed door: * De samenstelling van de ingeademde lucht [44](#page=44). * Alveolaire ventilatie ($V_A$), wat de mate van luchtverversing aangeeft [44](#page=44). * Het metabolisme, specifiek de zuurstofverbruik ($VO_2$) en de koolstofdioxideproductie ($VCO_2$) [44](#page=44). Als de alveolaire ventilatie toeneemt ten opzichte van het metabolisme, zal de $PAO_2$ stijgen en de $PACO_2$ dalen. Omgekeerd, bij een verminderde ventilatie of verhoogd metabolisme, zullen de $PAO_2$ dalen en de $PACO_2$ stijgen [44](#page=44). De partiële drukken in de alveolaire lucht kunnen worden uitgedrukt met de volgende vergelijkingen: $$PACO_2 = PICO_2 + \left(\frac{VCO_2}{V_A}\right) \times K$$ [45](#page=45). $$PAO_2 = PIO_2 - \left(\frac{VO_2}{V_A}\right) \times K$$ [45](#page=45). Waarbij $K$ een constante is. Het respiratoir quotiënt ($R$) is gedefinieerd als de verhouding van de koolstofdioxideproductie tot het zuurstofverbruik: $$R = \frac{VCO_2}{VO_2}$$ [45](#page=45). Normaal gesproken is de $R$ ongeveer 0,8. Dit leidt tot de volgende relatie [45](#page=45): $$PAO_2 = PIO_2 - \frac{PACO_2}{R}$$ [45](#page=45). Bij normale ventilatie en metabolisme (in rust) zijn de partiële zuurstofdruk ($PaO_2$) en koolstofdioxidedruk ($PaCO_2$) in het arteriële bloed snel in evenwicht met de alveolaire waarden: $PACO_2 \approx 40$ mm Hg en $PAO_2 \approx 100$ mm Hg [46](#page=46). * **Hypoventilatie:** $PAO_2$ daalt en $PACO_2$ stijgt [46](#page=46). * **Hyperventilatie:** $PAO_2$ stijgt en $PACO_2$ daalt [46](#page=46). ### 3.2 Gasuitwisseling doorheen het alveolo-capillaire membraan Gasuitwisseling vindt plaats via passieve diffusie, gedreven door partiële drukgradiënten, over het alveolo-capillaire membraan. De snelheid van diffusie wordt beïnvloed door de samenstelling van de alveolaire lucht en de mate van contact tussen alveolaire lucht en bloed (afstand, oppervlakte, contacttijd) [43](#page=43). #### 3.2.1 Zuurstof Onder normale omstandigheden wordt zuurstof in ongeveer 1 seconde opgenomen in het bloed, wat voldoende is voor verzadiging van het hemoglobine, zelfs bij maximale inspanning waarbij de contacttijd slechts 250 ms is. (#page=46, 47) Echter, bij longziekten die het alveolo-capillaire membraan verdikken (zoals interstitiële longziekten of longoedeem), kan bij inspanning een disbalans ontstaan waarbij de $PaO_2$ lager is dan de $PAO_2$, wat leidt tot een zuurstoftekort [46](#page=46) [47](#page=47). #### 3.2.2 Koolstofdioxide De gasuitwisseling van koolstofdioxide volgt dezelfde principes als zuurstof. ### 3.3 Transport doorheen het alveolo-capillaire membraan De opname van een gas in het bloed door het membraan kan worden uitgedrukt met de volgende vergelijking: $$V_x = DL_x \times (P_A - P_c)$$ [49](#page=49). Waarbij $V_x$ de volumestroom van gas $x$ is, $DL_x$ de diffusiecapaciteit van gas $x$ is, en $(P_A - P_c)$ het verschil tussen de partiële druk in de alveolaire ruimte ($P_A$) en in het capillair bloed ($P_c$) is [49](#page=49). #### 3.3.1 Debiet- of diffusie-gelimiteerde opname De opname van een gas kan worden begrensd door het debiet van het bloed (debet-gelimiteerd) of door de diffusiemogelijkheden van het membraan (diffusie-gelimiteerd) [48](#page=48). * **Debiet-gelimiteerd transport:** Het eindcapillaire gehalte van het gas is gelijk aan de alveolaire waarde ($P_{eindcap} = P_A$), en de opname wordt beperkt door de doorbloeding. Een voorbeeld hiervan is $N_2O$, dat snel in evenwicht komt door vlotte diffusie en een geringe oplosbaarheid in het bloed [48](#page=48). * **Diffusie-gelimiteerd transport:** Het eindcapillaire gehalte van het gas is lager dan de alveolaire waarde ($P_{eindcap} < P_A$), en de opname wordt beperkt door de diffusiemogelijkheden van het membraan. Koolmonoxide ($CO$) is een voorbeeld. Door de hoge affiniteit van hemoglobine voor $CO$ wordt de $PaCO$ nooit gelijk aan de $PACO$, en de opname is slechts gering veranderd na longpassage [48](#page=48). Onder normale omstandigheden is het zuurstoftransport debiet-gelimiteerd. Echter, bij inspanning kan dit diffusie-gelimiteerd worden door een te korte contacttijd. Koolstofdioxide transport is zelden diffusie-gelimiteerd door de kleine partiële drukgradiënt en de hoge diffusiesnelheid [49](#page=49). #### 3.3.2 Opname van een gas De diffusiecapaciteit van het membraan ($DL$) voor een gas ($V_x$) wordt bepaald door: $$V_x = DL_x \times (P_A - P_c)$$ [49](#page=49). Voor zuurstof geldt: $$VO_2 = DLO_2 \times (PAO_2 – PcO_2)$$ [49](#page=49). #### 3.3.3 Drukgradiënt De diffusiesnelheid is direct evenredig met de partiële drukgradiënt. De drukgradiënt is het grootst aan het begin van het capillair en neemt progressief af richting het einde. Het inademen van zuurstofrijke lucht verkleint de drukgradiënt en daarmee de diffusiesnelheid. Bij anemie is de zuurstofbindende capaciteit van hemoglobine verminderd, wat leidt tot een sneller evenwicht tussen $PaO_2$ en $PAO_2$, maar de algehele zuurstofopname neemt af [49](#page=49). #### 3.3.4 Longdiffusiecapaciteit van een gas De longdiffusiecapaciteit ($DL$) wordt beïnvloed door: * **Determinanten:** * De grootte van het contactoppervlak tussen alveolen en bloed (normaal 50-100 m²). Dit oppervlak kan verminderd zijn bij pathologieën zoals emfyseem of longembolieën. Bij inspanning worden meer capillairen gemobiliseerd, wat het oppervlak vergroot [50](#page=50). * De eigenschappen van het gas: * Oplosbaarheid: $CO_2$ is ongeveer 25 keer beter oplosbaar in water dan $O_2$ [50](#page=50). * Molecuulgrootte: De diffusiesnelheid is omgekeerd evenredig met de wortel van de molecuulgrootte, waardoor de diffusiecoëfficiënt van $CO_2$ 20 keer groter is dan die van $O_2$. Hierdoor is $CO_2$ sneller in evenwicht, zelfs bij zware inspanning, en zullen longziekten eerder leiden tot een verminderde $PaO_2$ dan tot een verhoogde $PaCO_2$ [50](#page=50). * De dikte van het membraan: Een grotere dikte van het alveolo-capillaire membraan vermindert de diffusiecapaciteit. Normaal is dit membraan minimaal dik (twee celagen) en vrij van interstitieel vocht, wat ideaal is voor diffusie. Bij longoedeem of interstitiële longziekten neemt de dikte toe, wat de diffusie verstoort [51](#page=51). * **Bepalen van de longdiffusiecapaciteit:** De diffusiecapaciteit voor zuurstof ($DLO_2$) kan indirect worden bepaald. De diffusiecapaciteit voor koolmonoxide ($DLCO$) is wel te bepalen, omdat de diffusie-eigenschappen van $CO$ vergelijkbaar zijn met die van $O_2$ en de partiële druk van $CO$ in het capillair bloed ($PcCO$) nul is: $$VCO = DLCO \times (PACO - PcCO)$$ [51](#page=51). Aangezien $PcCO = 0$: $$VCO = DLCO \times PACO$$ [51](#page=51). De $VCO$ en $PACO$ kunnen worden gemeten in de uitgeademde lucht [51](#page=51). ### 3.4 Het respiratoir quotiënt (RQ) Het respiratoir quotiënt ($RQ$) is de verhouding van de geproduceerde koolstofdioxide tot het verbruikte zuurstof in evenwichtstoestand [52](#page=52). * Koolhydraten: $RQ = 1,00$ [52](#page=52). * Vetten: $RQ \approx 0,70$ [52](#page=52). * Eiwitten: $RQ \approx 0,82$ [52](#page=52). Normaal gesproken is het gemiddelde RQ ongeveer 0,8 [52](#page=52). * Bij hyperventilatie daalt het RQ omdat er meer $CO_2$ wordt uitgeademd [52](#page=52). * Bij zware inspanning kan het RQ stijgen tot wel 2,00 door: * Meer uitademen van $CO_2$ [52](#page=52). * Verbruik van melkzuur (anaeroob) wat $CO_2$ productie geeft zonder zuurstofverbruik [52](#page=52). ### 4 Longdoorbloeding De longdoorbloeding is onderdeel van de kleine bloedsomloop en staat in serie met de grote circulatie. Het debiet in de longcirculatie is gelijk aan het aortadebiet. Kenmerkend zijn de lage perfusiedruk en lage weerstand, met een grote invloed van de zwaartekracht [54](#page=54). #### 4.1 Druk, volume en debiet in de longcirculatie De pulmonale vasculaire weerstand is zeer laag, en omdat er geen arteriolen zijn, vervalt de druk nagenoeg lineair door de longcirculatie. De capillaire druk in de longen (ongeveer 10 mm Hg) is lager dan de colloïd-osmotische druk, wat leidt tot minimale capillaire filtratie en dus weinig interstitieel vocht. Dit resulteert in een dun alveolo-capillair membraan, wat ideaal is voor gasuitwisseling [54](#page=54) [55](#page=55). Een verhoogde capillaire druk (bijvoorbeeld bij mitralisstenose of linkerventrikel falen) kan leiden tot longoedeem en longcongestie, wat zich kan uiten in orthopnoe. Het longbloedvolume is groter in liggende dan in staande positie (800 ml vs 450 ml) [55](#page=55). #### 4.2 Invloed van de zwaartekracht In rechtopstaande houding is de doorbloeding in de longtop veel lager dan aan de longbasis. Dit komt doordat de hydrostatische drukgradiënt van de apex naar de basis (ongeveer 30 cm H2O, oftewel 22 mm Hg) de arteriële druk beïnvloedt. In de longtop kan de arteriële druk lager zijn dan de alveolaire druk, wat leidt tot geen doorbloeding. Dit kan leiden tot alveolaire dode ruimte. Bij kunstmatige ventilatie wordt de relatieve invloed van de zwaartekracht gemaskeerd, vooral bij liggende patiënten [55](#page=55) [56](#page=56). #### 4.3 Regulatie van de longcirculatie De longcirculatie is gevoelig voor vasoactieve stoffen. De globale doorbloeding wordt voornamelijk passief beïnvloed. Bij inspanning neemt het hartdebiet toe, wat leidt tot een stijging van de pulmonale arteriële druk. Dit resulteert in mobilisatie van bloedvaten, waardoor de cross-sectionele oppervlakte toeneemt en de weerstand laag blijft [56](#page=56). De lokale doorbloeding wordt actief gereguleerd door **hypoxische vasoconstrictie**, wat typisch is voor de longcirculatie. Dit fenomeen, geaccentueerd door een verhoogde $PCO_2$, leidt tot het afleiden van bloed weg van ondergeventileerde naar beter geventileerde longdelen. Hierdoor wordt de lokale doorbloeding aangepast aan de lokale ventilatie, wat de ventilatie-perfusie (V/Q) verhouding optimaliseert. Globale hypoxie (bv. op grote hoogte) kan echter leiden tot globale vasoconstrictie, pulmonale hypertensie en eventueel acuut cor pulmonale [57](#page=57). #### 4.4 Rechts-links shunts (“veneuze bijmenging”) Normaal gesproken stroomt zuurstofarm bloed vanuit de weefsels naar de longen voor oxygenatie, en vervolgens naar het linkerhart. Een klein percentage van het bloed (ongeveer 2%) omzeilt de longcirculatie en gaat direct naar het linkerhart. Dit kan komen door [57](#page=57): * Bloed uit de bronchiale circulatie dat direct in de pulmonale venen terechtkomt [57](#page=57). * Klein deel coronaire veneuze bloed via venae cordis minimae (Thebesiaanse venen) [57](#page=57). Deze anatomische rechts-links shunts zorgen ervoor dat de $PaO_2$ iets lager is dan de $PAO_2$ [57](#page=57). Doorbloede longdelen zonder alveolaire gasuitwisseling (bv. bij longcollaps of atelectase) creëren een functionele rechts-links shunt. Bij cyanotische congenitale hartziekten (zoals Tetralogie van Fallot) is de rechts-links shunt aanzienlijk, wat leidt tot verminderde arteriële oxygenatie. Links-rechts shunts (bv. bij septumdefecten) leiden tot een circulatie van zuurstofrijk bloed opnieuw door de longen, zonder cyanose [58](#page=58). ### 6 Ventilatie – Perfusie Verhouding (V/Q) De ventilatie-perfusie verhouding ($V_A/Q$) is cruciaal voor een efficiënte gasuitwisseling. In rust is de gemiddelde alveolaire ventilatie ($V_A$) ongeveer 4,2 l/min en het longdebiet ($Q$) ongeveer 5,5 l/min, wat resulteert in een gemiddelde $V_A/Q$ van 0,8. Een ideale gasuitwisseling vereist een goede "match" tussen ventilatie en perfusie, waarbij gebieden met hoge perfusie ook goed geventileerd zijn [67](#page=67). #### 6.1 Invloed houding op V/Q De zwaartekracht heeft een grotere invloed op de perfusie dan op de ventilatie. Hierdoor daalt de $V_A/Q$ progressief van de longtop (ongeveer 3) naar de longbasis (ongeveer 0,3) in rechtopstaande houding. In liggende positie of bij hoofdstand is de invloed van de zwaartekracht verwaarloosbaar, wat resulteert in een meer uniforme $V_A/Q$ verdeling [67](#page=67). #### 6.2 Invloed V/Q op samenstelling alveolaire lucht De samenstelling van de alveolaire lucht is niet uniform en hangt af van de lokale $V_A/Q$ verhouding [68](#page=68). * $PAO_2$ is ongeveer evenredig met de $V_A/Q$ [68](#page=68). * $PACO_2$ is omgekeerd evenredig met de $V_A/Q$ [68](#page=68). Een ideale $V_A/Q$ van 0,8 leidt tot $PAO_2 \approx 100$ mm Hg en $PACO_2 \approx 40$ mm Hg. De regionale variatie in $V_A/Q$ in de long leidt tot een verschil tussen de alveolaire en arteriële zuurstofspanning (A-a gradiënt). Normaal is dit verschil klein (ongeveer 4 mm Hg), wat aangeeft dat de spreiding van $V_A/Q$ verwaarloosbaar is [68](#page=68). #### 6.3 Stoornissen van de V/Q verhouding Een verstoorde $V_A/Q$ verhouding, veroorzaakt door een relatief verminderde perfusie of ventilatie, leidt tot een grotere spreiding in $V_A/Q$ en een toename van de A-a gradiënt, zelfs als de gemiddelde $V_A/Q$ normaal is [69](#page=69). ##### 6.3.1 V/Q stoornis door relatief verminderde perfusie ($Q$) Bij een longembolie is de perfusie in een deel van de long afwezig ($Q=0$), wat resulteert in een oneindige $V_A/Q$ ratio. Dit leidt tot een alveolaire dode ruimte, waarbij de alveolaire lucht vergelijkbaar wordt met de tracheale lucht ($PAO_2 \approx 150$ mm Hg, $PACO_2 \approx 0$ mm Hg). De doorbloede longdelen zullen echter een verminderde $PAO_2$ en verhoogde $PACO_2$ hebben, wat leidt tot een significant verlaagde $PaO_2$ en verhoogde $PaCO_2$, en een vergrote A-a gradiënt [69](#page=69). ##### 6.3.2 V/Q stoornis door relatief verminderde ventilatie ($V_A$) Verminderde ventilatie kan worden veroorzaakt door: * **Verminderde compliantie** (restrictief): longoedeem, longfibrose [70](#page=70). * **Verhoogde weerstand** (obstructief): obstructie (vreemd lichaam, slijmproppen, tumor), bronchoconstrictie (astma), verdikking van de luchtwegwand (chronische bronchitis), emfyseem [70](#page=70). * **Abnormale structuur** die uitzetting van alveolen belemmert: tumor, pneumothorax, hydrothorax [70](#page=70). Bij een complete afsluiting van de luchtwegen ($V_A = 0$) ontstaat een functionele rechts-links shunt, wat leidt tot een sterk verlaagde $PaO_2$ en verhoogde $PaCO_2$. De ernst van de V/Q stoornis wordt echter gemilderd door hypoxische vasoconstrictie [70](#page=70). ##### 6.3.3 Gecompenseerde V/Q stoornis V/Q stoornissen leiden initieel tot een gasuitwisselingsprobleem met hypoxemie en hypercapnie [71](#page=71). * **Initiële fase:** Hypoxemie en hypercapnie [71](#page=71). * **Tweede fase (gecompenseerd):** Reflexmatige toename van de ventilatie ($V_A$) vermindert de $PAO_2$ en $PACO_2$ in de normaal geventileerde longdelen. De compensatie voor het zuurstoftekort is echter vaak onvoldoende, terwijl de compensatie voor een overmaat aan $CO_2$ wel effectief is. Dit resulteert in hypoxemie zonder hypercapnie, vaak met hypocapnie (typisch voor chronische longziekten) [71](#page=71). * **Derde fase (laat, ongecompenseerd):** Als de compensatoire hyperventilatie onmogelijk is (bv. door vermoeidheid van ademhalingsspieren), treedt opnieuw hypoxemie met hypercapnie op. Dit is kenmerkend voor zeer ernstige en langbestaande V/Q aandoeningen [72](#page=72). #### 6.4 Evaluatie V/Q stoornis De $PaO_2$ is een minder goede index voor V/Q stoornissen omdat deze ook afhankelijk is van de $PIO_2$. De **A-a gradiënt** is een veel bruikbaardere maatstaf. De $PaO_2$ wordt direct gemeten, terwijl de $PAO_2$ berekend moet worden via de alveolaire luchtvergelijking [72](#page=72): $$PAO_2 = PIO_2 - \frac{PACO_2}{R}$$ [72](#page=72). Aangezien $PACO_2 \approx PaCO_2$ (snel in evenwicht), is een bedside evaluatie van V/Q stoornissen mogelijk [72](#page=72). Een verhoogde A-a gradiënt kan ook wijzen op anatomische rechts-links shunts of diffusiestoornissen [73](#page=73). De bepaling van de fysiologische dode ruimte met de Bohr vergelijking kan aanvullende informatie verschaffen over V/Q stoornissen. Alveolen met een lage $V_A/Q$ dragen bij aan de dode ruimte [73](#page=73). > **Tip:** Het berekenen van de A-a gradiënt is essentieel om onderscheid te maken tussen V/Q stoornissen en andere oorzaken van hypoxemie. > > **Tip:** Onthoud dat bij V/Q stoornissen de $PaO_2$ sneller daalt dan de $PaCO_2$ stijgt, met name in de compenserende fasen. Samenvattende tabel van V/Q stoornissen: | Stoornis | Typische V/Q verhouding | Gevolg op gasuitwisseling | | :----------------- | :---------------------- | :------------------------------------------------------------ | | Verminderde $Q$ | $V_A/Q \to \infty$ | Alveolaire dode ruimte, hypoxemie, hypercapnie, ↑(A-a)DO2 | | Verminderde $V_A$ | $V_A/Q \to 0$ | Functionele rechts-links shunt, hypoxemie, hypercapnie, ↑(A-a)DO2 | | Gemengd | Variabel | Hypoxemie, mogelijk hypercapnie (afhankelijk van compensatie) | | Gecompenseerd | Variabel | Hypoxemie, hypocapnie | | Ongecompenseerd | Variabel | Hypoxemie, hypercapnie | --- # Regulatie van de ademhaling en speciale omstandigheden Dit gedeelte behandelt de chemische en neurogene regulatie van de ademhaling, evenals aanpassingen en effecten in speciale omstandigheden zoals inspanning, hypoxie, hypercapnie en de effecten van roken. De behandeling van ademhalingsproblemen, waaronder zuurstoftoediening, wordt ook besproken [74](#page=74). ### 7.1. Algemeen De ademhaling is een proces dat grotendeels automatisch en onbewust wordt gereguleerd door het ademhalingscentrum in de hersenstam. De ademhalingsspieren, waaronder het middenrif en de intercostale spieren, zijn willekeurige skeletspieren die worden aangestuurd door motoneuronen. De ademhaling kan echter beperkt willekeurig worden beïnvloed, zoals bij hyperventilatie, hypoventilatie of apnoe. Overmatig ventileren (hyperventilatie) kan leiden tot respiratoire alkalose, met symptomen als tintelingen, duizeligheid en syncope. Hyperventilatieaanvallen kunnen worden verholpen door in een plastic zak te ademen om de PaCO2 te verhogen of door door een open buis te ademen (rebreathing) [74](#page=74) [75](#page=75) [76](#page=76). Willekeurige apnoe is beperkt en kan worden doorbroken door een daling van de PaO2 of een stijging van de PaCO2. Slaapapnoe, dat kan leiden tot chronisch slaapgebrek, kan obstructief zijn (door vernauwing van de luchtwegen tijdens slaap) of centraal (door ontregeling van het ademcentrum) [75](#page=75). ### 7.2. Ademhalingscentra en ritmogenese De ademhalingscentra zijn diffuse groepen neuronen in de hersenstam, met name in de pons en medulla oblongata. Een doorsnijding tussen de medulla en het ruggenmerg leidt tot ademstop. Bepaalde zones in de medulla bevatten inspiratoire en expiratoire neuronen die via axonen de motorische neuronen van de nervus phrenicus en intercostales prikkelen. De inspiratoire neuronen werken als pacemakers en hun activiteit kan worden verminderd door opioïden. Reciproke inhibitie treedt op tussen de inspiratoire en expiratoire neuronen [77](#page=77). Impulsen vanuit de pneumotactische centra in de pons moduleren de ademcentra in de medulla, wat invloed heeft op het ademritme en -patroon. Sectie boven de pons behoudt het basale ademhalingspatroon, maar de willekeurige controle vanuit de cortex gaat verloren [78](#page=78). ### 7.3. Chemische regulatie ademhaling De chemische regulatie van de ademhaling vindt plaats via chemoreceptoren die de PaCO2, PaO2 en de pH in het arterieel bloed en de cerebrospinale vloeistof (CSV) monitoren. Deze signalen beïnvloeden het ademhalingscentrum in de medulla om de ventilatie aan te passen aan de metabole behoeften [79](#page=79). #### 7.3.1. Chemoreceptoren * **Perifere chemoreceptoren**: Gelegen in de glomus caroticum en glomus aorticum. Ze worden geprikkeld door een daling van PaO2 en pH, en een stijging van PaCO2. De PaO2 is de belangrijkste factor voor deze receptoren. Ze zorgen voor een snelle respons van de ventilatie binnen enkele seconden [79](#page=79). * **Centrale chemoreceptoren**: Diffuse groepen neuronen nabij de ademhalingscentra in de medulla. Ze zijn gevoelig voor de pH van de omliggende CSV, maar ongevoelig voor PO2. De bloed-hersenbarrière is impermeabel voor H+ en HCO3-, maar wel voor CO2. Veranderingen in PaCO2 hebben daardoor een grotere invloed op de pH van de CSV dan veranderingen in bloed pH. Een daling van de pH in de CSV stimuleert de centrale chemoreceptoren, wat leidt tot een verhoogde ventilatie. Ongeveer 80% van de CO2-respons van de ventilatie verloopt via de centrale chemoreceptoren. Dit proces is relatief traag omdat CO2 eerst de bloed-hersenbarrière moet passeren [80](#page=80). #### 7.3.2. Verband longventilatie / zuur-base evenwichtstoornis Veranderingen in de ademhaling kunnen leiden tot respiratoire zuur-base stoornissen. * **Hyperventilatie** (verhoogde ventilatie) leidt tot een daling van PaCO2 en een stijging van de pH (respiratoire alkalose). De Henderson-Hasselbalch vergelijking beschrijft dit verband: `$pH = 6.10 + \log ([\text{HCO}_3^-] / 0.03 \cdot P\text{CO}_2)$` [81](#page=81). * **Hypoventilatie** (verlaagde ventilatie) leidt tot een stijging van PaCO2 en een daling van de pH (respiratoire acidose) [81](#page=81). Bij metabole zuur-base stoornissen treedt compensatie op door veranderingen in de ventilatie via de chemoreceptoren: * **Metabole acidose** (lage pH) leidt tot verhoogde ventilatie, wat de PaCO2 verlaagt en de pH corrigeert [82](#page=82). * **Metabole alkalose** (hoge pH) leidt tot verlaagde ventilatie, wat de PaCO2 verhoogt en de pH corrigeert. Deze compensatie kan worden afgeremd door hypoxemie [82](#page=82). #### 7.3.3. Invloed van CO2 en O2 op ventilatie * **Invloed van CO2**: Acuut inademen van verhoogde CO2-concentraties leidt tot een lineaire stijging van de ventilatie, voornamelijk via de centrale chemoreceptoren. Chronische hypercapnie leidt na enkele uren tot dagen tot een normalisatie van de pH in de CSV door transport van HCO3- uit het bloed, waardoor de stimulatie van de centrale chemoreceptoren afneemt en de gevoeligheid voor PaCO2 verloren gaat. De ademhaling wordt dan meer afhankelijk van de PaO2 (hypoxische drive) [83](#page=83). * **Invloed van O2-tekort (hypoxie)**: Een daling van de PaO2 onder 60 mm Hg stimuleert de perifere chemoreceptoren, wat leidt tot hyperventilatie (hypoxische drive). Dit effect is groter dan de respons op PCO2-veranderingen. Chronische hypoxemie leidt tot een geleidelijke stijging van de ventilatie, mede door een normalisatie van de pH in de CSV en verminderde centrale remming [84](#page=84). * **Gelijktijdige invloed van CO2 en O2**: Veranderingen in PCO2 en PO2 treden vaak gelijktijdig op. Bij een daling van de PaO2 wordt de ventilatie gevoeliger voor veranderingen in PaCO2. Er is sprake van een synergistisch effect dat groter is dan additief. De helling van de CO2-responscurve neemt af bij een daling van de PO2 [85](#page=85). ### 7.4. Neurogene regulatie ademhaling #### 7.4.1. Invloed vanuit andere centra in CZS Verschillende gebieden in het centrale zenuwstelsel (CZS) beïnvloeden de ademhaling: * **Motorische cortex**: Stimuleert verhoogde ventilatie bij inspanning en kan willekeurige controle uitoefenen [85](#page=85). * **Emoties**: Kunnen de ademhaling beïnvloeden [85](#page=85). * **Slik- en braakcentra**: Voorkomen aspiratie [85](#page=85). * **Spraakcentra**: Kunnen het normale ademritme onderbreken [85](#page=85). * **Reticulair Activerend Systeem**: Heeft een tonische invloed op de ademhalingscentra, wat tijdens slaap kan leiden tot vertraging van de ademhaling en apnoes [85](#page=85). #### 7.4.2. Reflexen vanuit longen en luchtwegen Afferente prikkels via de nervus vagus naar de hersenstam activeren diverse reflexen: * **Stretchreceptoren (Hering-Breuer reflex)**: Gelegen diep in de luchtwegwand. Activatie door uitrekking van de longen remt de inspiratie, wat de ademhaling minder diep maakt. Bij normale ademvolumes is dit reflex niet actief, maar bij volumes groter dan 1.5 L wel [86](#page=86). * **Irritant receptoren**: Oppervlakkig in de mucosa, activeren bij irritatie door chemische prikkels. Dit kan leiden tot bronchoconstrictie, hyperpnoe en diepe ademhalingen (zuchten). Zuchten is periodiek en voorkomt collabering van de longen [86](#page=86). * **"J-receptoren" (Juxtacapillaire receptoren)**: Nabij de longcapillairen. Stimulatie bij vocht in de alveolaire wand (bv. longoedeem) leidt tot depressie van de ademactiviteit [87](#page=87). * **Hoesten en niezen**: Typische uitadempatronen die reflectoir optreden bij irritatie van de luchtwegen om irriterende stoffen te verwijderen [87](#page=87). #### 7.4.3. Andere ademhalingsreflexen * **Proprioreceptoren**: In spieren, pezen en gewrichten, activeren reflectoir de ademhaling bij inspanning [88](#page=88). * **Duikreflex**: Prikkeling van receptoren in het aangezicht door contact met koud water leidt tot tijdelijke remming van de ademhaling [88](#page=88). * **Pijnreceptoren**: Kunnen reflectoire tachypnoe veroorzaken [88](#page=88). * **Hikken**: Spastische contractie van het middenrif en andere inademspieren met een plotse inademing en sluiting van de glottis [88](#page=88). * **Gauwen**: Een "besmettelijke" adembeweging die atelectase van ondergeventileerde alveolen kan helpen voorkomen [88](#page=88). ### 8. Ademhaling in speciale omstandigheden #### 8.1. Inspanning Tijdens inspanning neemt de zuurstofopname en CO2-productie significant toe, wat leidt tot een verhoging van de ventilatie. De longdoorbloeding stijgt evenredig met de intensiteit van de inspanning. De ventilatie neemt aan het begin van de inspanning plotseling toe door psychische stimuli en impulsen vanuit proprioreceptoren en de motorische cortex. Vervolgens stijgt de ventilatie geleidelijk door humorale factoren zoals PaO2, PaCO2, lichaamstemperatuur en K+. Bij zware inspanning stijgt de ventilatie sneller vanwege de vorming van melkzuur en de daaruit voortvloeiende daling van de PaCO2. Na de inspanning vindt er een "zuurstofschuld" plaats, waarbij de O2-opname boven de rustwaarde blijft om ATP en fosfocreatine te resynthetiseren en melkzuur te verwijderen [89](#page=89) [91](#page=91). #### 8.2. Verband ademhaling en hypoxie Hypoxie is een zuurstoftekort in de weefsels. Hypox(em)ische hypoxie, veroorzaakt door een lage PaO2, is direct gerelateerd aan de ademhaling [92](#page=92). ##### 8.3. Hypox(em)ische hypoxie * **Aanpassing aan de hoogte**: Op grote hoogte daalt de atmosferische druk (Plucht), wat resulteert in een lagere alveolaire PO2 (PAO2). Acclimatisatie treedt op via hyperventilatie (gestimuleerd door perifere chemoreceptoren), wat leidt tot een daling van PaCO2 en een stijging van de pH. Op langere termijn normaliseert de pH in de CSV en neemt de gevoeligheid voor CO2 af, waardoor de rem op hyperventilatie vermindert. Er treedt ook een stijging op in erytropoëse (productie van rode bloedcellen), angiogenese (vorming van nieuwe bloedvaten) en het aantal oxidatieve enzymen, wat leidt tot een verbeterde zuurstofopname en -transport [93](#page=93). * **Hypoxische hypoxie door ademhalingsproblemen**: Dit kan ontstaan door een stoornis in de pompfunctie van de ademhaling (hypoventilatie) of een stoornis in de gasuitwisseling (diffusiestoornis, rechts-links shunts, alveolaire hypoventilatie) [94](#page=94) [95](#page=95) [96](#page=96). * **Hypoventilatie ("pompfalen")**: Ventilatie is niet aangepast aan de behoefte, wat leidt tot een lage PaO2 en hoge PaCO2. Zuurstoftoediening verhoogt de PaO2, maar lost het PaCO2-probleem niet op [94](#page=94). * **Diffusiestoornis ("alveolo-capillair blok")**: Verdikking van het alveolo-capillaire membraan belemmert de diffusie. Dit leidt tot een lage PaO2, maar meestal geen verhoogde PaCO2 omdat CO2 efficiënter diffundeert. Zuurstoftoediening verhoogt de PaO2 [95](#page=95). * **Rechts-links shunts**: Bloed stroomt van de rechter- naar de linkerkant van het hart zonder door de longen te passeren, wat leidt tot hypoxemie die niet verbetert met 100% zuurstof [95](#page=95) [96](#page=96). * **Alveolaire hypoventilatie**: Pathologische V/Q spreiding, bijvoorbeeld door slijmproppen, leidt tot een lage PaO2 en mogelijk een verhoogde PaCO2. Zuurstoftoediening kan de hypoxemie verminderen [96](#page=96). Een daling van PaO2 door diffusiestoornissen, shunts of V/Q stoornissen kan soms gepaard gaan met een daling van PaCO2 door reflectoire hyperventilatie, wat niet optreedt bij "pompfalen" [97](#page=97). #### 8.4. Ademefficiëntie bij rokers Roken vermindert de ademefficiëntie door vernauwing van de bronchiolen, binding van koolmonoxide aan hemoglobine, verhoogde slijmsecretie, zwelling van het slijmvlies, verminderde trilhaaractiviteit en vernietiging van cilia en elastische vezels. Dit kan leiden tot emfyseem en het "gevangen" raken van lucht in de alveolen, wat de gasuitwisseling belemmert [97](#page=97). #### 8.5. Effecten van hypox(em)ie en hypercapnie * **Hypox(em)ie**: Kan leiden tot CZS-stoornissen zoals verwardheid, prikkelbaarheid, convulsies en coma. Chronische hypoxemie kan leiden tot pulmonale hypertensie en rechterhartfalen. Cyanose kan optreden bij een verhoogd gehalte aan gedeoxygeneerd hemoglobine [98](#page=98). * **Hypercapnie**: Verhoogde PaCO2 leidt tot vasodilatatie, wat hoofdpijn kan veroorzaken en CZS-stoornissen kan geven zoals verwardheid en slaperigheid. Chronische hypercapnie kan leiden tot respiratoire acidose, die wordt gecompenseerd door metabole alkalose door renale reabsorptie van HCO3- [98](#page=98). #### 8.6. Behandeling ademproblemen – toediening O2 De principes van de behandeling van ademhalingsproblemen omvatten het openhouden van luchtwegen, klaring van secreties, bronchodilatoren, antibiotica en mechanische ventilatie. Zuurstoftherapie is nuttig bij hypoxemie, behalve bij shunts [99](#page=99). **Risico's bij toedienen van O2**: * **Ademstilstand bij hypercapnische patiënten**: Bij patiënten met chronisch longfalen kan de centrale drive verdwijnen, waardoor de ademhaling afhankelijk wordt van de hypoxemie. Zuurstoftoediening onderdrukt dan de ademhaling [99](#page=99). * **Toxiciteit**: 100% zuurstof gedurende lange tijd kan leiden tot irritatie van de luchtwegen. De zuurstofconcentratie moet zo laag mogelijk worden gehouden met behoud van een Hb-saturatie van meer dan 93% [99](#page=99). * **Absorptie-atelectase**: Inhalatie van 100% zuurstof kan leiden tot het instorten van alveoli met een lage V/Q ratio [100](#page=100). * **Prematuren**: 100% zuurstof kan leiden tot blindheid door retrolentalefibroplasie [100](#page=100). * **Hyperbare O2-therapie**: Hoge zuurstofconcentraties onder druk worden gebruikt bij CO-intoxicatie, decompressieziekte, levensbedreigende infecties en ernstige anemie. Binnen 5 uur treedt er geen zuurstoftoxiciteit op [100](#page=100). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Inwendige ademhaling | Het cellulaire proces van oxidatieve fosforylatie in de mitochondriën, waarbij zuurstof wordt gebruikt om energie (ATP) te produceren en kooldioxide als bijproduct ontstaat. Dit is essentieel voor de energievoorziening van cellen. | | Uitwendige ademhaling | Het gehele proces van gasuitwisseling tussen de atmosfeer en de cellen van het lichaam, omvattende longventilatie, gasuitwisseling in de longen, en het transport van ademgassen in het bloed. Het doel is het handhaven van specifieke partiële drukken van O2 en CO2 in het bloed. | | Longventilatie | Het proces van het verversen van de lucht in de longen door middel van in- en uitademingsbewegingen, wat zorgt voor de aanvoer van verse, zuurstofrijke lucht en de afvoer van kooldioxide-rijke lucht. | | Gasuitwisseling | Het passieve diffusieproces van zuurstof en koolstofdioxide tussen de alveoli en de capillairen in de longen, en tussen de capillairen en de weefsels in het lichaam, gedreven door verschillen in partiële druk. | | Partiële druk (gasspanning) | De druk die een specifiek gas uitoefent binnen een gasmengsel, berekend als de totale druk vermenigvuldigd met de fractie van dat gas in het mengsel. Dit is de drijvende kracht voor gasdiffusie. | | Geleidingszone | Het deel van de luchtwegen, van de trachea tot de terminale bronchiolen, dat dient voor het geleiden, filteren, bevochtigen en opwarmen van ingeademde lucht, maar waarin geen gasuitwisseling plaatsvindt. Dit wordt ook wel de 'dode ruimte' genoemd. | | Uitwisselingszone (respiratoire zone) | Het deel van de luchtwegen, vanaf de respiratoire bronchiolen tot de alveolaire zakken, waar de daadwerkelijke gasuitwisseling tussen lucht en bloed plaatsvindt via het alveolo-capillaire membraan. | | Dode ruimte | Het volume lucht in de luchtwegen dat niet deelneemt aan gasuitwisseling. Dit kan anatomisch (geleidingszone) of fysiologisch (inclusief niet-geperfundeerde alveoli) zijn. | | Longvolumes | De hoeveelheid lucht die de longen kunnen bevatten of verplaatsen onder verschillende omstandigheden, zoals teugvolume, inspiratoir reserve volume, expiratoir reserve volume en residueel volume. | | Longcapaciteiten | De som van twee of meer longvolumes, zoals de functioneel residuele capaciteit (FRC), vitale capaciteit (VC), totale longcapaciteit (TLC) en inspiratoire capaciteit (IC). | | Dynamische luchtwegencompressie | Een fenomeen waarbij de luchtwegen, met name de kleinere luchtwegen, tijdens geforceerde uitademing kunnen vernauwen of zelfs dichtklappen door de hogere intrapleurale druk ten opzichte van de druk in de luchtwegen. | | Statische (elastische) weerstand | De weerstand die overwonnen moet worden om de longen en de thoraxwand uit te rekken, gerelateerd aan de elasticiteit van deze structuren. | | Compliantie | Een maat voor de rekbaarheid van de longen en/of de thoraxwand, gedefinieerd als de verandering in volume per verandering in druk ($DV/DP$). Hoge compliantie betekent dat de structuren soepel zijn. | | Surfactant | Een complex mengsel van fosfolipiden en eiwitten dat wordt geproduceerd door type II alveolaire cellen en dat de oppervlaktespanning in de alveoli verlaagt, waardoor de compliantie van de longen toeneemt en alveolaire collaps wordt voorkomen. | | Respiratoir quotiënt (RQ) | De verhouding tussen het volume koolstofdioxide geproduceerd en het volume zuurstof verbruikt in het lichaam ($VCO2/VO2$). Het varieert afhankelijk van het type voedingsstoffen dat wordt gemetaboliseerd. | | Longdoorbloeding (pulmonale circulatie) | De bloedsomloop door de longen, die in serie staat met de systemische circulatie, gekenmerkt door een lage druk en lage weerstand, en die essentieel is voor gasuitwisseling. | | Ventilatie-Perfusie (V/Q) verhouding | De verhouding tussen de hoeveelheid lucht die een alveolus bereikt (ventilatie, VA) en de hoeveelheid bloed die door de bijbehorende capillairen stroomt (perfusie, Q). Een optimale V/Q-verhouding is cruciaal voor efficiënte gasuitwisseling. | | Ademhalingscentra | Groepen neuronen in de hersenstam (pons en medulla) die de ademhalingsritmiek en -diepte controleren, en die worden beïnvloed door chemische signalen en neurogene feedback. | | Chemoreceptoren | Sensorische receptoren die reageren op veranderingen in de chemische samenstelling van lichaamsvloeistoffen, zoals de partiële drukken van zuurstof en koolstofdioxide, en de pH. Ze spelen een sleutelrol in de regulatie van de ademhaling. | | Respiratoire alkalose | Een aandoening waarbij de pH van het bloed stijgt, meestal als gevolg van hyperventilatie (overmatige ademhaling), wat leidt tot een daling van de PaCO2. | | Respiratoire acidose | Een aandoening waarbij de pH van het bloed daalt, meestal als gevolg van hypoventilatie (onvoldoende ademhaling), wat leidt tot een stijging van de PaCO2. | | Hypoxie | Een tekort aan zuurstof in de weefsels. Dit kan verschillende oorzaken hebben, waaronder problemen met de ademhaling, het bloed of de bloedcirculatie. | | Hypercapnie | Een verhoogde concentratie koolstofdioxide in het bloed (hoge PaCO2), vaak veroorzaakt door hypoventilatie. | | Atelectase | Het instorten of onvolledig uitzetten van alveoli of een deel van de long, wat de gasuitwisseling belemmert. |

# Overview of respiratory function The respiratory system's primary role is to facilitate gas exchange between the atmosphere and the blood, enabling the intake of oxygen and the removal of carbon dioxide. ### 1.1 The core functions of the respiratory system The respiratory system performs several vital functions, including: * **Pulmonary ventilation:** The process of moving air into and out of the lungs. * **Gas exchange:** The transfer of gases, specifically oxygen and carbon dioxide, between the lungs and the blood. These functions are supported by the coordinated action of the respiratory airways and the pulmonary circulation. ### 1.2 Pulmonary ventilation: The mechanics of breathing Pulmonary ventilation, commonly known as breathing, is the movement of air through the respiratory passages between the atmosphere and the lungs. This airflow is driven by pressure gradients created by the contraction and relaxation of respiratory muscles, primarily the diaphragm. #### 1.2.1 Inspiration (Inhalation) Inspiration is the active phase of ventilation and involves taking air into the lungs. During this process: * The diaphragm contracts and moves downward. * The thoracic cavity increases in volume. * This expansion leads to a decrease in the pressure within the alveoli and airways. * Consequently, air flows from the higher atmospheric pressure into the lower-pressure environment of the lungs. #### 1.2.2 Expiration (Exhalation) Expiration is the process of expelling air from the lungs. During normal, quiet expiration: * The diaphragm relaxes and moves upward. * Elastic recoil of the alveolar walls and chest wall decreases the thoracic volume. * This reduction in volume causes an increase in the pressure within the alveoli and airways. * As a result, air flows from the higher-pressure lungs to the lower-pressure atmosphere. > **Tip:** While normal exhalation is a passive process driven by elastic recoil, forceful exhalation involves the contraction of additional muscles. #### 1.2.3 Pressure gradients in ventilation The fundamental principle governing air movement during ventilation is the flow of gases from regions of higher pressure to regions of lower pressure. Pulmonary ventilation relies on generating and maintaining these pressure differences between the atmosphere and the lungs through muscular action and tissue elasticity. The key pressures involved are atmospheric pressure, intrapulmonary pressure (pressure within the alveoli), and intrapleural pressure (pressure within the pleural cavity). ### 1.3 Protection of the airways The respiratory system incorporates several mechanisms to protect itself from foreign particles and microorganisms: * **Nasal hairs:** Located in the nasal passages, these hairs trap larger dust particles and microorganisms, preventing them from entering deeper into the airways. * **Mucus:** A sticky substance produced by the cells lining the airways traps smaller particles, dust, and microbes. * **Cilia:** These are tiny, hair-like structures on the surface of cells lining the airways. They beat rhythmically to move the mucus and trapped debris upward and out of the respiratory tract, a process known as the mucociliary escalator. > **Example:** Imagine breathing in dusty air. The nasal hairs catch the biggest particles, the mucus traps the finer dust, and the cilia then sweep it all the way up to be swallowed or coughed out. ### 1.4 Gas exchange: The transfer of oxygen and carbon dioxide Gas exchange is a critical aspect of respiratory function, occurring primarily in the alveoli of the lungs. This process involves the diffusion of oxygen from the inhaled air into the blood and the diffusion of carbon dioxide from the blood into the air to be exhaled. #### 1.4.1 The role of pulmonary circulation The pulmonary circulation plays a crucial role in gas exchange. Deoxygenated blood returning from the body enters the right ventricle of the heart and is then pumped into the pulmonary arteries, which lead to the lungs. Within the lungs, these arteries branch into smaller vessels, eventually forming capillaries that intimately surround the alveoli. * **Oxygen uptake:** In the alveoli, the concentration of oxygen is high. Deoxygenated blood arriving in the pulmonary capillaries has a lower concentration of oxygen. Oxygen diffuses from the alveoli into the pulmonary blood. * **Carbon dioxide removal:** Conversely, the deoxygenated blood returning from the body is rich in carbon dioxide. The concentration of carbon dioxide in the alveoli is lower because it is continuously being exhaled. Carbon dioxide diffuses from the pulmonary blood into the alveoli. The oxygenated blood then flows from the lungs back to the left atrium of the heart via the pulmonary veins, ready to be circulated to the rest of the body. #### 1.4.2 Ventilation-perfusion matching For effective gas exchange to occur, there must be a balanced relationship between ventilation (the supply of air to the alveoli) and perfusion (the blood flow through the pulmonary capillaries surrounding the alveoli). This concept is known as ventilation-perfusion matching. When ventilation and perfusion are well-matched, the efficient transfer of oxygen into the blood and carbon dioxide out of the blood is optimized. Disruptions in either ventilation or perfusion can impair gas exchange. --- # Mechanisms of pulmonary ventilation Pulmonary ventilation, commonly known as breathing, is the process by which air moves into and out of the lungs, driven by pressure gradients created by muscle contractions. ### 2.1 Overview of pulmonary ventilation Pulmonary ventilation encompasses the movement of air between the atmosphere and the lungs. This process involves inspiration (inhalation) and expiration (exhalation). Air flows due to pressure differences between the atmosphere and the gases within the lungs. Air, like any gas, moves from an area of higher pressure to an area of lower pressure. Muscular actions and the elastic recoil of lung tissues are responsible for generating the pressure changes necessary for ventilation. ### 2.2 Pressures involved in pulmonary ventilation Pulmonary ventilation involves three key pressures: * **Atmospheric pressure:** The pressure of the air surrounding the body. * **Intrapulmonary pressure:** The pressure within the alveoli of the lungs. * **Intrapleural pressure:** The pressure within the pleural cavity, which is the space between the lungs and the chest wall. For air to flow into the lungs (inspiration), the intrapulmonary pressure must be lower than the atmospheric pressure. For air to flow out of the lungs (expiration), the intrapulmonary pressure must be higher than the atmospheric pressure. ### 2.3 The mechanics of inspiration Inspiration is an active process that relies on the contraction of respiratory muscles. #### 2.3.1 Diaphragm contraction The primary muscle of inspiration is the diaphragm. When it contracts, it flattens and moves downwards. This downward movement increases the vertical dimension of the thoracic cavity. #### 2.3.2 Thoracic muscle contraction Contraction of the external intercostal muscles also contributes to inspiration. These muscles lift the ribs upwards and outwards, expanding the thoracic cavity anteriorly and laterally. #### 2.3.3 Changes in thoracic volume and pressure The combined contraction of the diaphragm and external intercostal muscles leads to a significant increase in the volume of the thoracic cavity. As the thoracic cavity expands, the lungs, which are closely associated with the pleural membranes, are pulled outwards and expand as well. This increase in lung volume causes a decrease in the intrapulmonary pressure, making it lower than atmospheric pressure. Consequently, air flows into the lungs from the atmosphere. ### 2.4 The mechanics of expiration Expiration is typically a passive process, primarily driven by the elastic recoil of the lungs and chest wall, especially at rest. #### 2.4.1 Relaxation of inspiratory muscles During quiet expiration, the diaphragm and external intercostal muscles relax. As the diaphragm relaxes, it returns to its dome shape, moving upwards and decreasing the vertical volume of the thoracic cavity. The relaxation of the external intercostal muscles allows the ribs to move downwards and inwards, reducing the anterior-posterior and lateral dimensions of the thoracic cavity. #### 2.4.2 Elastic recoil The elastic tissues within the lungs and the chest wall, which were stretched during inspiration, recoil to their original, smaller size. This elastic recoil reduces the volume of the thoracic cavity and the lungs. #### 2.4.3 Changes in thoracic volume and pressure The decrease in lung volume due to muscle relaxation and elastic recoil causes an increase in the intrapulmonary pressure, making it higher than atmospheric pressure. This pressure gradient forces air out of the lungs into the atmosphere. #### 2.4.4 Forced expiration Forced expiration, such as during exercise or coughing, involves the active contraction of accessory muscles, including the abdominal muscles and internal intercostal muscles. These muscles actively decrease the volume of the thoracic cavity, further increasing intrapulmonary pressure and expelling air more forcefully. ### 2.5 Airflow resistance The ease with which air moves through the respiratory passages is influenced by the resistance within these airways. Factors such as the diameter of the airways and the viscosity of the air can affect airflow resistance. Bronchodilation (widening of airways) reduces resistance, while bronchoconstriction (narrowing of airways) increases it. > **Tip:** Conditions like asthma and emphysema significantly increase airway resistance, making breathing more difficult. ### 2.6 Lung compliance Lung compliance refers to the ability of the lungs and chest wall to stretch and expand. It is a measure of how easily the lungs can be inflated. High compliance means the lungs are easily stretched, while low compliance means they are stiff and difficult to inflate. Factors that can affect lung compliance include the elasticity of lung tissue and the surface tension within the alveoli. > **Example:** Lungs with a high degree of fibrosis (scarring) would have low compliance. ### 2.7 Surface tension and surfactant The inner surfaces of the alveoli are covered by a thin film of fluid. This fluid creates surface tension, which tends to pull the alveolar walls inwards and can make them collapse. Surfactant, a lipoprotein produced by alveolar cells, reduces this surface tension, preventing premature alveolar collapse and making it easier to inflate the lungs. > **Tip:** Premature infants sometimes have underdeveloped surfactant production, leading to respiratory distress syndrome. ### 2.8 Lung volumes and capacities Pulmonary ventilation can be quantified by measuring lung volumes and capacities. These measurements provide insight into the mechanics of breathing and respiratory health. #### 2.8.1 Tidal volume Tidal volume ($V_T$) is the volume of air inhaled or exhaled during a normal, quiet breath. #### 2.8.2 Inspiratory reserve volume Inspiratory reserve volume (IRV) is the additional volume of air that can be inhaled forcefully after a normal inspiration. #### 2.8.3 Expiratory reserve volume Expiratory reserve volume (ERV) is the additional volume of air that can be forcefully exhaled after a normal expiration. #### 2.8.4 Residual volume Residual volume (RV) is the volume of air that always remains in the lungs, even after the most forceful expiration. This prevents complete lung collapse. #### 2.8.5 Vital capacity Vital capacity (VC) is the maximum volume of air that can be exhaled after a maximum inhalation. It is the sum of tidal volume, inspiratory reserve volume, and expiratory reserve volume ($VC = V_T + IRV + ERV$). #### 2.8.6 Total lung capacity Total lung capacity (TLC) is the total volume of air in the lungs after a maximum inhalation. It is the sum of vital capacity and residual volume ($TLC = VC + RV$). #### 2.8.7 Inspiratory capacity Inspiratory capacity (IC) is the maximum volume of air that can be inhaled after a normal expiration. It is the sum of tidal volume and inspiratory reserve volume ($IC = V_T + IRV$). #### 2.8.8 Functional residual capacity Functional residual capacity (FRC) is the volume of air remaining in the lungs after a normal expiration. It is the sum of expiratory reserve volume and residual volume ($FRC = ERV + RV$). --- # Protection of the respiratory airways The respiratory system employs several defense mechanisms to protect the airways from foreign particles and microorganisms. ### 3.1 Defense mechanisms of the respiratory tract The respiratory system is equipped with a multi-layered defense strategy to maintain airway patency and prevent the entry of harmful substances. These mechanisms work collaboratively to trap, remove, and neutralize inhaled contaminants. #### 3.1.1 Nasal hairs * **Function:** Nasal hairs, located in the nostrils, act as the initial physical barrier in the respiratory tract. * **Role:** They effectively filter out larger dust particles and microorganisms from the inhaled air, preventing them from reaching deeper into the respiratory passages. #### 3.1.2 Mucus * **Nature:** Mucus is a sticky substance produced by specialized cells lining the respiratory airways. * **Function:** It serves as an adhesive trap for smaller dust particles, pollutants, and microbes that bypass the nasal hairs. * **Role in clearance:** Once trapped in the mucus, these foreign materials are prevented from adhering to the airway epithelium. #### 3.1.3 Cilia * **Description:** Cilia are tiny, hair-like structures that cover the surface of the cells lining the airways, from the nasal cavity down to the bronchioles. * **Mechanism:** These cilia beat in a coordinated, wave-like motion. * **Function:** This rhythmic beating action propels the mucus, along with the trapped foreign particles and microorganisms, upwards towards the pharynx. * **Mucociliary escalator:** The combined action of mucus and cilia creates a "mucociliary escalator," a critical system for continuously clearing the airways. This process effectively moves inhaled debris towards the throat, where it can be swallowed or expectorated, thus preventing it from reaching the delicate lung tissues. > **Tip:** The mucociliary escalator is a crucial component of the innate immune system of the respiratory tract, providing continuous protection against a wide range of inhaled threats. Disruption of this system, for example, due to smoking or certain infections, significantly compromises airway defense. --- # Gas exchange and pulmonary circulation Gas exchange between the alveoli and pulmonary capillaries is a critical process for maintaining blood gas homeostasis, enabled by the close proximity of these structures. ### 4.1 The role of pulmonary circulation The pulmonary circulation is an integral part of the respiratory system, working in conjunction with the airways to maintain balanced blood gas levels. This system involves the movement of blood through the lungs for the purpose of gas exchange. Deoxygenated blood is pumped from the right ventricle of the heart to the lungs, where it travels through capillaries that surround the alveoli. Following gas exchange, oxygenated blood returns to the left atrium of the heart. ### 4.2 Gas exchange at the alveoli Gas exchange is the process by which oxygen is transferred into the blood and carbon dioxide is removed from the blood. This exchange occurs across the respiratory membrane, formed by the walls of the alveoli and the pulmonary capillaries. #### 4.2.1 Diffusion of gases The movement of gases across this membrane is driven by diffusion, which is the passive movement of molecules from an area of higher concentration to an area of lower concentration. * **Oxygen ($O_2$) diffusion:** Oxygen diffuses from the alveoli, where its partial pressure is higher, into the pulmonary blood capillaries, where its partial pressure is lower. This oxygen-rich blood then travels to the left atrium. * **Carbon dioxide ($CO_2$) diffusion:** Carbon dioxide, a waste product from cellular metabolism, diffuses from the pulmonary blood capillaries, where its partial pressure is higher (as it's being returned from the body), into the alveoli, where its partial pressure is lower. This carbon dioxide is then expelled from the lungs during exhalation. #### 4.2.2 Ventilation-perfusion matching Effective respiratory function relies on the coordination of ventilation (the supply of air to the alveoli) and perfusion (the supply of blood to the pulmonary capillaries). This concept is known as ventilation-perfusion matching. > **Tip:** For efficient gas exchange, the lungs must be adequately ventilated with air, and the pulmonary circulation must be adequately perfused with blood. If either ventilation or perfusion is compromised, gas exchange will be impaired. ### 4.3 Structure of the respiratory system and protection The respiratory system includes airways that facilitate the movement of air and the pulmonary circulation that transports blood. #### 4.3.1 Airways The airways are the passages through which air travels to and from the lungs. They are lined with specialized cells that help protect them. * **Mucus:** A sticky mucus traps dust and microorganisms, preventing them from reaching the deeper parts of the lungs. * **Cilia:** Tiny hair-like structures called cilia on the lining cells of the airways beat in a coordinated manner to sweep the mucus and trapped particles away from the lungs and towards the pharynx, where they can be swallowed or expelled. * **Nasal hairs:** In the nasal passages, hairs act as a first line of defense, filtering out larger dust particles and microorganisms. #### 4.3.2 Pulmonary ventilation (breathing) Pulmonary ventilation, commonly known as breathing, is the process of air moving into and out of the lungs. This movement is driven by pressure gradients created by the contraction and relaxation of respiratory muscles, primarily the diaphragm and thoracic muscles. * **Inspiration (Inhalation):** This is an active process involving muscle contraction. The diaphragm contracts and flattens, and the thoracic cavity expands. This leads to a decrease in pressure within the alveoli and airways, causing air to flow into the lungs. * **Expiration (Exhalation):** This is typically a passive process. The diaphragm relaxes, and the elastic recoil of the alveolar walls causes the thoracic volume to decrease. This increases the pressure within the alveoli and airways, forcing air out of the lungs. > **Example:** During inhalation, the volume of the thoracic cavity increases, which in turn increases the volume of the lungs. According to Boyle's Law, as volume increases, pressure decreases. Therefore, the intrapulmonary pressure becomes lower than atmospheric pressure, and air rushes into the lungs. --- ## Common mistakes to avoid - Review all topics thoroughly before exams - Pay attention to formulas and key definitions - Practice with examples provided in each section - Don't memorize without understanding the underlying concepts

| Term | Definition | |------|------------| | Pulmonary ventilation | The process of air flowing into the lungs during inspiration (inhalation) and out of the lungs during expiration (exhalation). This movement is driven by pressure differences between the atmosphere and the lungs, created by muscular actions. | | Inspiration | The active phase of ventilation, involving the process of taking air into the lungs. It occurs due to muscle contraction, primarily of the diaphragm, which increases thoracic cavity volume and decreases intra-alveolar pressure. | | Expiration | The process of expelling air out of the lungs during the breathing cycle. It is typically a passive process resulting from the relaxation of respiratory muscles and the elastic recoil of lung tissues, increasing intra-alveolar pressure. | | Gas exchange | The physiological process where gases are transferred between two environments. In the respiratory system, this refers to the diffusion of oxygen from the alveoli into the blood and carbon dioxide from the blood into the alveoli. | | Pulmonary circulation | The part of the circulatory system that carries deoxygenated blood away from the right ventricle of the heart to the lungs and returns oxygenated blood to the left atrium of the heart. It is essential for gas exchange. | | Alveoli | Tiny, sac-like structures in the lungs where gas exchange occurs. They are thin-walled and surrounded by capillaries, facilitating the diffusion of oxygen and carbon dioxide. | | Cilia | Tiny, hair-like projections that line the airways of the respiratory system. They beat rhythmically to move mucus and trapped particles away from the lungs, contributing to airway clearance. | | Mucus | A slippery, viscous fluid secreted by mucous membranes, including those lining the respiratory tract. It traps dust, pathogens, and other foreign particles, preventing them from reaching the lungs. | | Diaphragm | A large, dome-shaped muscle located at the base of the chest cavity that helps with breathing. Its contraction flattens it, increasing the vertical volume of the chest, and its relaxation returns it to its dome shape. | | Homeostasis | The tendency of a system to maintain a stable, relatively constant internal environment. In the context of respiration, it refers to maintaining stable levels of oxygen and carbon dioxide in the blood. |

# Introdução aos sistemas do corpo humano e terminologia anatómica Este tópico introduz a postura anatómica padrão e os planos de secção do corpo humano, elementos fundamentais para a localização e descrição precisas de estruturas anatómicas [3](#page=3). ### 1.1 A postura anatómica padrão O corpo humano é geralmente estudado na posição anatómica, conhecida como posição ortostática. Nesta posição [3](#page=3): * O corpo encontra-se de pé, apoiado na planta dos pés [3](#page=3). * Os membros superiores estão em supinação, com as palmas das mãos voltadas para cima ou para a frente [3](#page=3). > **Tip:** A compreensão clara da posição anatómica é crucial, pois todos os termos de localização e direção utilizados em anatomia baseiam-se nela [3](#page=3). ### 1.2 Referenciais topográficos e planos de secção Existem vários referenciais topográficos que dividem o corpo humano para facilitar a localização de órgãos e estruturas. Estes referenciais correspondem a planos de secção imaginários que atravessam o corpo [3](#page=3). #### 1.2.1 Planos de secção principais * **Corte Sagital:** Divide o corpo verticalmente, separando duas regiões simétricas entre si. Permite relacionar estruturas mediais (próximas da linha média) com estruturas laterais [3](#page=3). * O plano **mediano** é um tipo específico de corte sagital que coincide com a linha média do corpo [3](#page=3). * **Corte Axial, Horizontal ou Transverso:** Divide o corpo horizontalmente, permitindo a comparação entre as partes superior e inferior [3](#page=3). * **Corte Coronal (ou Frontal):** Divide o corpo ao centro, semelhante ao eixo de uma coroa. Permite comparar estruturas anteriores (ventrais) com estruturas posteriores (dorsais) [3](#page=3). #### 1.2.2 Outros referenciais de localização Para além dos planos de secção, outros referenciais são utilizados, especialmente para os membros: * **Proximal e Distal:** Utilizados para relacionar partes de um membro. Proximal refere-se à parte mais próxima do ponto de origem ou do tronco, enquanto distal se refere à parte mais afastada [3](#page=3). * **Cranial (ou Superior) e Caudal (ou Inferior):** Referem-se à direção em direção à cabeça (cranial/superior) ou em direção aos pés (caudal/inferior) [3](#page=3). > **Tip:** Familiarize-se com os termos "medial", "intermédio" e "médio", pois são frequentemente usados em conjunto com os planos de secção. > * **Medial:** Refere-se ao que se encontra no eixo sagital, próximo da linha média do corpo [3](#page=3). > * **Intermédio:** Indica algo que está entre o medial e o lateral [3](#page=3). > * **Médio:** Pode referir-se a uma estrutura que se encontra entre as posições superior e inferior, ou entre as posições anterior e posterior [3](#page=3). ### 1.3 Cavidades corporais como referenciais Por vezes, as várias cavidades existentes no corpo humano são usadas como localizações de referência para a presença de um ou um conjunto de órgãos [3](#page=3). --- # Sistema locomotor: ossos, articulações e músculos O sistema locomotor é o conjunto de estruturas responsáveis pelo suporte, movimento, proteção, produção de células sanguíneas e reserva mineral do corpo, composto principalmente por ossos, articulações e músculos [4](#page=4). ### 1.1 Ossos Os ossos são os elementos estruturais rígidos do esqueleto, desempenhando funções vitais para o organismo [4](#page=4). #### 1.1.1 Classificação dos ossos Os ossos podem ser classificados de acordo com a sua forma: * **Longos**: Típicos dos membros [4](#page=4). * **Curtos**: Com comprimento e largura semelhantes, como os ossos do tornozelo [4](#page=4). * **Achatados**: Com espessura reduzida, exemplificados pela abóbada craniana [4](#page=4). * **Irregulares**: Como as vértebras [4](#page=4). * **Sesamoides**: Pequenos ossos em forma de semente localizados no interior de tendões, sendo a patela um exemplo [4](#page=4). * **Suturais**: Encontrados nas suturas do crânio [4](#page=4). #### 1.1.2 Estrutura óssea A maioria dos ossos apresenta duas regiões principais: * **Zona compacta**: É a região mais rígida e densa, localizada na periferia do osso, conferindo resistência [4](#page=4). * **Zona esponjosa**: Situada no interior do osso, é mais leve e é onde ocorre a produção de células sanguíneas na medula óssea [4](#page=4). #### 1.1.3 Adaptações ósseas Os ossos possuem adaptações que lhes permitem suportar o peso do corpo e cargas adicionais, devido à sua resistência estrutural. No entanto, forças perpendiculares excessivas podem levar à fratura dessas estruturas [4](#page=4). #### 1.1.4 Envelhecimento ósseo Com o envelhecimento, ocorre uma perda de massa óssea, tornando a zona compacta mais fina e rendilhada, aumentando a suscetibilidade a fraturas. A osteoporose é uma doença associada a este processo, que pode ser prevenida com suplementação e exercício físico [5](#page=5). #### 1.1.5 Acidentes anatómicos ósseos Acidentes anatómicos são características morfológicas dos ossos que permitem a interação com outras estruturas. Incluem: * **Locais de inserção de tendões e ligamentos**: Cristas, linhas, espinhas, trocânteres, tubérculos, tuberosidades [5](#page=5). * **Articulações com outros ossos**: Cabeça, colo, côndilo, faceta, tróclea [5](#page=5). * **Depressões para passagem de estruturas**: Fossa, sulco (para vasos sanguíneos) [5](#page=5). * **Aberturas**: Fissuras, seios, canais, forâmenes (para passagem de diversas estruturas) [5](#page=5). Estes acidentes podem variar entre géneros e indivíduos, sendo úteis na identificação em contextos forenses ou antropológicos [5](#page=5). #### 1.1.6 Organização do esqueleto O esqueleto humano organiza-se em: * **Esqueleto axial**: Composto pela cabeça, coluna vertebral e caixa torácica [5](#page=5). * **Esqueleto apendicular**: Formado pelos membros e pelas suas conexões ao esqueleto axial (ombros e pélvis) [5](#page=5). ### 1.2 Articulações As articulações são as estruturas que unem os ossos, formando uma unidade esquelética coesa [6](#page=6). #### 1.2.1 Classificação funcional das articulações As articulações podem ser classificadas quanto à sua capacidade de movimento: * **Diartroses (ou sinoviais)**: Permitem grande mobilidade, como as articulações do ombro e do pulso [6](#page=6). * **Anfiartroses**: Apresentam movimento reduzido e incluem: * **Sindesmoses**: Ligação por uma membrana interóssea, como entre o rádio e a ulna (por vezes classificada como sinartrose) [6](#page=6). * **Sínfises**: Articulações cartilagíneas, como a sínfise púbica, que permite a dilatação da pélvis durante o parto [6](#page=6). * **Sinartroses**: Articulações sem movimento, que incluem: * **Suturas**: Uniões dos ossos do crânio [6](#page=6). * **Gonfoses**: Articulações que unem os dentes aos alvéolos (por vezes considerada anfiartrose) [6](#page=6). * **Sincondroses**: Articulações formadas por cartilagem, como a da primeira costela com o esterno (por vezes considerada sinartrose) [6](#page=6). * **Sinostoses**: Fusão completa de dois ou mais ossos [6](#page=6). > **Tip:** As classificações de sindesmoses, sincondroses e gonfoses podem apresentar variações na literatura [6](#page=6). #### 1.2.2 Estrutura das articulações sinoviais As articulações sinoviais possuem componentes essenciais para o seu funcionamento: * **Cápsula articular**: Tecido conjuntivo que liga os ossos [7](#page=7). * **Membrana sinovial**: Produz o líquido sinovial, responsável pela lubrificação dentro da cavidade articular [7](#page=7). * **Cartilagem articular**: Reduz o atrito durante o movimento [7](#page=7). Estruturas associadas incluem: meniscos e discos articulares (para aumentar a congruência), almofadas adiposas, tendões, ligamentos (para estabilização) e bolsas serosas (para reduzir o atrito) [7](#page=7). #### 1.2.3 Tipos de articulações sinoviais (quanto à forma) As articulações sinoviais são ainda classificadas pela forma das superfícies articulares: * **Artrodias**: Ossos planos que permitem movimentos de deslizamento [7](#page=7). * **Trocartroses**: Funcionam como roldanas, permitindo flexão e extensão [7](#page=7). * **Trocartroses**: Permitem movimentos em torno de um eixo [8](#page=8). * **Condilartroses**: Envolvem superfícies elípticas, como a articulação úmero-radial [8](#page=8). * **Efipiartrose (ou sela turca)**: Permite movimentos em dois eixos [8](#page=8). * **Esferoideia**: Permite movimentos circulares [8](#page=8). #### 1.2.4 Variedade de movimentos articulares As articulações possibilitam uma ampla gama de movimentos essenciais para a vida diária: 1. Flexão e extensão [9](#page=9). 2. Abdução e adução [9](#page=9). 3. Elevação e depressão [9](#page=9). 4. Protração e retração [9](#page=9). 5. Circundação [9](#page=9). 6. Rotação [9](#page=9). 7. Supinação e pronação [9](#page=9). 8. Oposição e reposição [9](#page=9). 9. Inversão e eversão [9](#page=9). 10. Dorsiflexão e flexão plantar [9](#page=9). 11. Lateralidade ou didução [9](#page=9). #### 1.2.5 Classificação das articulações por tipo de tecido As articulações podem ser classificadas pelo tecido predominante: * **Ósseas**: Resultado de fusão óssea, como no osso frontal [9](#page=9). * **Fibrosas**: Predominância de tecido conjuntivo [9](#page=9). * **Cartilagíneas**: Presença de disco cartilagíneo unindo ossos [9](#page=9). * **Sinoviais**: Com a estrutura descrita anteriormente [9](#page=9). A artrite reumatoide é uma lesão articular comum, caracterizada por inflamação que diminui a capacidade de movimento [9](#page=9). ### 1.3 Músculos Os músculos esqueléticos são de controlo voluntário e constituem uma massa significativa do corpo, sendo essenciais para o movimento [9](#page=9). #### 1.3.1 Constituição e função muscular Um músculo típico possui um corpo e duas extremidades. Consoante a sua função, ambas as extremidades podem ligar-se ao osso (músculos esqueléticos) ou uma delas à pele (músculos subcutâneos). Terminam em tendões ou periósteo e são envolvidos por fáscia ou aponevrose [9](#page=9). #### 1.3.2 Movimento muscular * **Origem**: Extremidade fixa do músculo [9](#page=9). * **Inserção**: Extremidade móvel do músculo, que gera o movimento [9](#page=9). Para cada movimento, existem diferentes tipos de músculos: * **Agonistas**: Músculos que ativam diretamente um movimento específico ao contraírem-se [9](#page=9). * **Antagonistas**: Músculos que se opõem à ação dos agonistas, relaxando progressivamente à medida que estes se contraem [9](#page=9). * **Sinergistas**: Complementam a ação dos agonistas, estabilizando a articulação [9](#page=9). * **Fixadores**: Estabilizam a origem dos músculos agonistas [9](#page=9). #### 1.3.3 Classificação das fibras musculares As fibras musculares podem ser classificadas pela sua forma e orientação: * Fusiforme [10](#page=10). * Paralela [10](#page=10). * Triangular [10](#page=10). * Circular [10](#page=10). * Unipenada [10](#page=10). * Bipenada [10](#page=10). * Multipenada (disposição oblíqua das fibras em um ou mais eixos) [10](#page=10). Os músculos são designados pela sua morfologia, localização, orientação ou ação. Recebem estímulos nervosos para o movimento. Lesões no sistema nervoso podem comprometer a capacidade e qualidade do movimento, como na esclerose lateral amiotrófica [10](#page=10). --- # Anatomia da cabeça, membro superior, membro inferior e coluna vertebral Este guia abrange a estrutura óssea, articular e muscular da cabeça, membro superior, membro inferior e a coluna vertebral, detalhando suas componentes e funções. ### 3.1 Cabeça A cabeça, fundamental para a anatomia humana, é composta por ossos, articulações e músculos, dividindo-se em ossos do crânio e ossos da face [11](#page=11). #### 3.1.1 Ossos do crânio Os ossos do crânio formam uma estrutura protetora para o encéfalo e abrigam órgãos sensoriais [17](#page=17). ##### 3.1.1.1 Osso frontal É um osso ímpar, achatado, com três faces e três bordos. Localiza-se na parte anterior e superior do crânio, acima do maciço facial, possuindo uma porção vertical e uma horizontal. Articula-se com os parietais, esfenoide, etmoide, nasais, lacrimais, maxilares superiores e malares. Apresenta um espessamento supraorbitário para proteção ocular, a margem supraorbitária, o forâmen supraorbital (para nervos visuais), a glabela (elevação óssea entre os arcos superciliares), o seio frontal e a fossa da glândula lacrimal [11](#page=11) [12](#page=12). ##### 3.1.1.2 Osso parietal É um osso par, achatado, e um dos principais constituintes da abóbada craniana, cobrindo a porção súpero-lateral do crânio. Localiza-se entre o frontal e o occipital. Articula-se com quase todos os ossos do crânio (frontal, esfenoide, temporal, occipital e o parietal contralateral). Possui duas faces, quatro bordos e quatro ângulos, com linhas curvas temporais e sulcos para a artéria meníngea média. Apresenta forâmenes parietais para veias e suturas: coronal (com frontal), sagital (entre parietais), escamosa (com temporal) e lambdoide (com occipital). O ponto bregma é o cruzamento das suturas coronal e sagital, servindo como referência anatômica [13](#page=13). ##### 3.1.1.3 Osso temporal É um osso par e achatado, localizado na porção ínfero-lateral do crânio. Divide-se em três porções: escama, processo mastoide e rochedo (que forma os ouvidos). Articula-se com o esfenoide, parietal, occipital, malar e maxilar inferior. Possui um processo zigomático, um côndilo temporal, uma cavidade glenóidea, um processo estiloide e os orifícios dos canais auditivos interno e externo [14](#page=14). ##### 3.1.1.4 Osso occipital É um osso ímpar e achatado, localizado na porção posterior e inferior do crânio. Possui quatro porções: corpo (parte basilar), duas massas laterais e uma escama. Articula-se com o esfenoide, parietais, temporais e a primeira vértebra cervical (Atlas) através dos côndilos occipitais. Apresenta o forame magno, que conecta o encéfalo (bulbo raquidiano) à medula espinal, e os côndilos occipitais, que se articulam com o Atlas. Possui também fossas cerebrais e cerebelosas e a protuberância occipital externa [14](#page=14) [15](#page=15). ##### 3.1.1.5 Esfenoide É um osso ímpar e irregular, com a forma de um morcego, possuindo um corpo e dois pares de asas (menores e maiores). Localiza-se na porção anterior e média da base do crânio, articulando-se com todos os ossos do crânio, além dos palatinos, malares e vómer. A sela turca (fossa pituitária) aloja a hipófise. Apresenta seios esfenoidais e vários orifícios e fendas para a passagem de nervos [15](#page=15). ##### 3.1.1.6 Etmoide É um osso ímpar e irregular, localizado na zona anterior da base do crânio. Possui uma lâmina vertical, uma lâmina horizontal (crivosa) e massas laterais (labirintos etmoidais) com células etmoidais. Articula-se com o frontal, esfenoide e ossos da face como nasais, lacrimais, palatinos, maxilares superiores e vómer. A lâmina crivosa possui goteiras olfativas para a passagem de nervos olfativos. Apresenta o corneto superior e médio, e a lâmina papirácea que contribui para a órbita [16](#page=16). **Ossos do crânio em geral:** Os ossos da abóbada craniana são geralmente elípticos e lisos, enquanto os da base são mais irregulares para acomodar órgãos sensoriais, nervos e vasos sanguíneos. Formam três fossas cranianas: anterior, média e posterior [17](#page=17). #### 3.1.2 Ossos da face Os ossos da face compõem a estrutura facial e contêm cavidades importantes. ##### 3.1.2.1 Maxilar superior (maxila) É um osso par, curto, localizado na parte anterior da face, entre as cavidades orbitárias e bucal. Articula-se com todos os ossos da face, exceto o maxilar inferior. Possui um processo zigomático, ascendente e palatino (que forma a parte anterior do céu da boca). Aloja os alvéolos dentários e o seio maxilar [18](#page=18). ##### 3.1.2.2 Palatino É um osso par, achatado, em forma de "L", com lâminas vertical e horizontal. Localiza-se na porção posterior da face, atrás do maxilar superior e à frente do esfenoide. Articula-se com o etmoide, esfenoide, maxilar superior, corneto inferior, vómer e o palatino contralateral. Possui processos maxilar e piramidal [19](#page=19). ##### 3.1.2.3 Osso malar (zigomático) Responsável pelas maçãs do rosto, é um osso par, achatado e quadrilátero. Localiza-se na região geniana, lateralmente à cavidade orbitária. Articula-se com o frontal, esfenoide, temporal e maxilar superior [19](#page=19). ##### 3.1.2.4 Osso lacrimal (ungis) É um osso par, achatado e pequeno, que possui o sulco lacrimal. Localiza-se na parede medial da cavidade orbitária e na parede externa da cavidade nasal. Articula-se com o frontal, etmoide, maxilar superior e corneto inferior. Contribui para a parede média da órbita e a parede externa do canal nasal [20](#page=20). ##### 3.1.2.5 Osso nasal (próprio do nariz) É um osso par, achatado e quadrilátero. Apresenta o sulco etmoidal para o nervo olfatório. Localiza-se na porção interior e frontal da face, entre as cavidades orbitárias e nasais. Articula-se com o frontal, etmoide, maxilar superior e o nasal contralateral [20](#page=20). ##### 3.1.2.6 Vómer É um osso ímpar, achatado, localizado inferior e posteriormente ao septo nasal. Situa-se na linha média e participa na parede medial da cavidade nasal. Articula-se com o etmoide, esfenoide, maxilares superiores e palatinos [21](#page=21). ##### 3.1.2.7 Corneto inferior É um osso par e achatado, localizado na parede externa das cavidades nasais, inferiormente ao etmoide. Articula-se com o etmoide, maxilar superior, lacrimal e palatino. Faz parte da parede externa das cavidades nasais e possui processos maxilar, etmoidal e lacrimal [21](#page=21). ##### 3.1.2.8 Maxilar inferior (mandíbula) É um osso ímpar e longo, localizado na porção inferior da face. Articula-se apenas com os ossos temporais através dos côndilos. É composto por um corpo e dois ramos ascendentes. Possui alvéolos dentários, processos coronoides e buracos mentonianos para a passagem de nervos. Apresenta fossetas salivares e digástricas, e tuberosidades pterigóidea e massetérica para inserção muscular [22](#page=22). #### 3.1.3 Cavidades ósseas da face A face possui três cavidades principais: ##### 3.1.3.1 Cavidade bucal Tem forma aproximadamente cuboide, com paredes superior (palatino e maxilar superior) e laterais (maxilar inferior e superior) [23](#page=23). ##### 3.1.3.2 Cavidade nasal (fossas nasais) Possui forma prismática, alongada e plana, com quatro paredes: superior (frontal, esfenoide, etmoide, nasais), inferior (maxilar superior, palatino), externa (etmoide, esfenoide, maxilar superior, palatino, lacrimal, corneto inferior) e interna (septo: etmoide, vómer, cartilagem do septo). Apresenta um orifício anterior (piriforme) e dois posteriores (coanas). As narinas não são consideradas orifícios ósseos. As coanas comunicam a cavidade nasal com a faringe [23](#page=23) [24](#page=24). ##### 3.1.3.3 Cavidades orbitárias Têm forma piramidal, com quatro paredes, uma base e um vértice. As paredes são formadas por: superior (frontal, esfenoide), inferior (maxilar superior, palatino, malar), externa (esfenoide, malar) e interna (esfenoide, etmoide, maxilar superior, lacrimal). A base envolve frontal, maxilar superior e malar, e o vértice é formado pelo esfenoide [24](#page=24). #### 3.1.4 Fossas ptérigo-maxilares São fossas de forma piramidal, com eixo oblíquo, possuindo três paredes, uma base e um vértice. A parede superior é o esfenoide (grande asa), a interna é o esfenoide (processo pterigóide), e a anterior é o maxilar superior. A base abre-se lateralmente sem limites definidos, e o vértice está relacionado com a porção superior do processo pterigóide [24](#page=24). #### 3.1.5 Articulações da cabeça Existem dois tipos: móveis e imóveis [24](#page=24). ##### 3.1.5.1 Articulação temporomandibular (ATM) É a única articulação móvel do crânio, classificada como diartrose não concordante, necessitando de fibrocartilagem (menisco) para a congruência óssea. É uma bicôndilo-meniscartrose conjugada, permitindo movimentos de abaixamento, levantamento, propulsão, retropulsão, lateralidade e didução. Situa-se na região pré-auricular e tem constituição semelhante a uma articulação sinovial [25](#page=25) [26](#page=26). ##### 3.1.5.2 Articulações imóveis Incluem as articulações da abóbada, base e face (exceto ATM), sendo do tipo suturas (sinfibroses), compostas por tecido fibroso, imóveis (sinartroses) e com superfícies articulares irregulares. Exemplos de suturas cranianas são a coronal, sagital e lambdóide. Suturas faciais incluem a frontonasal e lacrimomaxilar. Existem também sinostoses (fusão óssea sem movimento, como a sutura metópica do frontal) e sincondroses (articulações cartilagíneas, como a esfeno-occipital) [25](#page=25). #### 3.1.6 Músculos da cabeça Dividem-se em músculos da mastigação e músculos da mímica [26](#page=26). ##### 3.1.6.1 Músculos da mastigação Incluem o temporal (elevação da mandíbula), o masséter (elevação da mandíbula), o pterigoideu lateral (didução e propulsão da mandíbula) e o pterigoideu medial (levantamento da mandíbula) (#page=26, 27) [26](#page=26) [27](#page=27). ##### 3.1.6.2 Músculos da mímica São músculos subcutâneos, ligados ao osso e à pele, responsáveis pelas expressões faciais e comunicação de emoções. São inervados pelo nervo facial. Organizados em grupos: subcutâneos do crânio, pálpebra e sobrancelhas, pavilhão da orelha, pirâmide nasal e lábios [27](#page=27). ### 3.2 Membro superior O membro superior liga-se à coluna através da cintura escapular, composta pela clavícula e escápula [28](#page=28). #### 3.2.1 Ossos do membro superior ##### 3.2.1.1 Clavícula Osso par e longo, em forma de "S", une o esterno à escápula. É frágil e pode fraturar facilmente, especialmente durante o parto [28](#page=28). ##### 3.2.1.2 Escápula (omoplata) Osso par, achatado e triangular, com face anterior lisa e face posterior com a espinha da escápula. A extremidade externa da espinha é o acrómio, que se articula com a clavícula (articulação acromioclavicular). No ângulo lateral encontra-se a cavidade glenóidea, que se articula com a cabeça do úmero [28](#page=28). ##### 3.2.1.3 Úmero Único osso do braço, longo, com diáfise (corpo) e duas epífises. Liga-se superiormente à escápula e inferiormente ao rádio e cúbito. A epífise superior é a cabeça do úmero, com troquiter e troquino para inserção muscular, e o sulco (goteira bicipital) para tendões. A epífise inferior articula-se com o rádio (côndilo) e o cúbito (tróclea) [28](#page=28). ##### 3.2.1.4 Rádio e Cúbito (Ulna) Constituem o antebraço [30](#page=30). * **Rádio:** Localiza-se lateralmente, com corpo e duas epífises. A epífise superior possui a cabeça do rádio, cúpula (cavidade glenóidea do rádio) e colo, articulando-se com o côndilo umeral. A epífise distal tem o processo estiloide, que se articula com a ulna e os ossos do carpo [30](#page=30). * **Cúbito (Ulna):** É o osso mais longo do antebraço. Apresenta a grande cavidade sigmoideia (chanfradura troclear) para a tróclea do úmero, dividida em olécrano (apófise maior, ponta do cotovelo) e processo coronóide (apófise menor). O processo estiloide da ulna articula-se com o rádio e os ossos do carpo [30](#page=30). ##### 3.2.1.5 Mão Composta pelo carpo (8 ossos curtos em duas fileiras: escafoide, semilunar, piramidal, pisiforme; trapézio, trapezoide, grande osso, unciforme), metacarpo (5 ossos longos numerados em algarismos romanos) e falanges (dedos, com 2 falanges no polegar e 3 nos demais: proximal, média, distal) [31](#page=31). #### 3.2.2 Articulações do membro superior ##### 3.2.2.1 Articulação do ombro (escápulo-umeral) Formada pela cavidade glenóidea da escápula, cabeça do úmero e debrum glenoideu (fibrocartilagem que aumenta a estabilidade) (#page=28, 29). É uma das articulações com maior amplitude de movimento [28](#page=28) [29](#page=29). ##### 3.2.2.2 Articulação do cotovelo É uma tripla articulação: troclear úmero-cubital, trocartrose rádio-cubital e condilartrose úmero-radial. Permite movimentos de flexão e extensão do antebraço [29](#page=29). ##### 3.2.2.3 Articulações radiocubitais Unem o rádio e a ulna, permitindo a rotação do rádio sobre a ulna (pronação e supinação) (#page=29, 30) [29](#page=29) [30](#page=30). ##### 3.2.2.4 Articulação do punho O rádio liga-se ao carpo através do ligamento triangular, uma vez que a ulna está mais elevada [29](#page=29). ##### 3.2.2.5 Membrana interóssea Ligação fibrosa entre rádio e ulna, classificada como anfiartrose (sindesmose) devido ao seu movimento reduzido [30](#page=30). #### 3.2.3 Músculos do membro superior Dividem-se em músculos do ombro, braço, antebraço e mão [32](#page=32). ##### 3.2.3.1 Músculos do ombro Inervados diretamente pela medula, sendo essenciais para o movimento do plexo braquial. Dividem-se em [32](#page=32): * **Grupo anterior:** Grande peitoral, pequeno peitoral, músculo subclávio [32](#page=32). * **Grupo inferior:** Grande dentado [32](#page=32). * **Grupo posterior:** Grande redondo, supra espinhoso, infra espinhoso, pequeno redondo, infraescapular [32](#page=32). * **Grupo externo:** Músculo deltoide [32](#page=32). ##### 3.2.3.2 Músculos do braço * **Anteriores:** Responsáveis pela flexão. Principal: bicípite braquial (com duas porções: curta e longa) (#page=32, 33) [32](#page=32) [33](#page=33). * **Posteriores:** Antagónicos dos anteriores, responsáveis pela extensão. Principal: tricípite braquial (com três porções) [33](#page=33). * **Outros:** Coracobraquial e braquial anterior (movimentos de rotação interna e externa) [33](#page=33). ##### 3.2.3.3 Músculos do antebraço * **Anteriores:** Redondo pronador, grande palmar, pequeno palmar, cubital anterior, flexores comuns dos dedos e do polegar, quadrado pronador [33](#page=33). * **Externos:** Longo supinador, radial externo, segundo radial externo, curto supinador [33](#page=33). * **Posteriores:** Extensor comum dos dedos, extensor próprio do dedo mindinho, cubital posterior, ancôneo, longo abdutor do polegar, curto e longo extensor do polegar, extensor próprio do indicador [33](#page=33). ##### 3.2.3.4 Músculos da mão Inúmeros músculos e tendões permitem movimentos variados dos dedos. O líquido sinovial lubrifica tendões e articulações sinoviais, diminuindo o atrito [33](#page=33). ### 3.3 Membro inferior O membro inferior liga-se ao esqueleto axial pela cintura pélvica [35](#page=35). #### 3.3.1 Ossos do membro inferior ##### 3.3.1.1 Osso coxal Osso par, dividido em ílion, ísquion e púbis, formando a cintura pélvica. A pélvis difere entre homens e mulheres devido às adaptações para o parto [35](#page=35). * **Ílion:** Contata com o sacro através da junção sacroilíaca, possuindo crista ilíaca e fossa [35](#page=35). * **Ísquion:** Possui o buraco obturado (isquiopúbico), revestido pela membrana obturadora [35](#page=35). * **Púbis:** Une-se ao ísquion através do arco púbico e da sínfise púbica (membrana cartilagínea com algum movimento em mulheres) (#page=35, 36) [35](#page=35) [36](#page=36). ##### 3.3.1.2 Fémur Osso longo com epífise superior (cabeça do fémur esférica, colo) e epífise inferior (côndilos) (#page=36, 37). Possui trocânteres (grande e pequeno) para inserção muscular. A epífise inferior articula-se com a tíbia e fíbula no joelho [36](#page=36) [37](#page=37). ##### 3.3.1.3 Tíbia e Fíbula (Perónio) Situam-se na perna. A tíbia é mais grossa e medial, enquanto a fíbula é mais fina e lateral. Articulam-se no tornozelo através dos maléolos para ligar aos ossos do pé [37](#page=37). ##### 3.3.1.4 Pé Suporta o peso do corpo. Ligado à fíbula pelo calcâneo. Composto pelo tarso (astrágalo e calcâneo na fileira proximal; outras fileiras medial e distal), metatarso e falanges (com nomenclatura semelhante às do membro superior) [38](#page=38). #### 3.3.2 Articulações do membro inferior ##### 3.3.2.1 Articulação coxo-femoral (quadril) Formada pela cavidade cotiloideia (acetábulo) do osso coxal e pela cabeça do fémur. É uma esferoideia ou enartrose corrigida por debrum, com ligamento, cápsula, cartilagem articular e membrana sinovial [36](#page=36). ##### 3.3.2.2 Articulação do joelho Liga os côndilos do fémur à tíbia. Possui meniscos (peças triangulares) para aumentar a congruência devido à falta de concordância entre as superfícies articulares. A patela (rótula) é um osso sesamoide e inconstante. A articulação é rica em ligamentos (anterior, laterais, cruzados) [37](#page=37). ##### 3.3.2.3 Articulação do tornozelo Ligação entre os maléolos da tíbia e fíbula com os ossos do pé, mantida principalmente pelo ligamento perónio-calcâneo. Permite a articulação do astrágalo com a tíbia (trocartroses) [37](#page=37) [38](#page=38). #### 3.3.3 Músculos do membro inferior Permitem movimentos como andar e são divididos em quatro grupos [39](#page=39). ##### 3.3.3.1 Músculos da região glútea (anca) * **Grande glúteo:** Extensão, abdução e rotação externa da coxa [39](#page=39). * **Médio glúteo:** Abdução e rotação interna da coxa; abaixamento lateral da pélvis [39](#page=39). * **Pequeno glúteo:** Abdução e rotação interna da coxa; abaixamento lateral da pélvis [39](#page=39). ##### 3.3.3.2 Músculos da coxa * **Quadricípite crural:** Anterior, responsável pela extensão da perna [39](#page=39). * **Bicípite femoral:** Flexão da perna e extensão da coxa [39](#page=39). ##### 3.3.3.3 Músculos da perna * **Longo peroneal:** Eversão e extensão do pé [39](#page=39). * **Tibial anterior:** Flexão e inversão do pé [39](#page=39). * **Poplíteo:** Flexão e rotação interna da perna [39](#page=39). * **Tricípite sural:** Flexão do joelho e flexão plantar do pé [39](#page=39). ##### 3.3.3.4 Músculos do pé * **Músculos da região plantar:** Abdução dos dedos [39](#page=39). * **Pedioso ou curto extensor dos dedos:** Contribui para a extensão dos dedos [39](#page=39). ### 3.4 Coluna vertebral A coluna vertebral, ou raquidiana, sustenta o crânio e o tronco, protege a medula espinal e permite o movimento. Possui aproximadamente 71-75 cm de comprimento, constituída por 33-34 vértebras e 23 discos intervertebrais. Apresenta curvaturas: duas convexas (cervical e lombar) e duas côncavas (torácica e sacrococcígea) [40](#page=40). #### 3.4.1 Curvaturas vertebrais As curvaturas são essenciais para a postura e desenvolvimento, surgindo à medida que o indivíduo cresce. Curvaturas patológicas incluem escoliose (lateral), lordose (lombar exagerada) e cifose (cervical côncava exagerada) [40](#page=40) [41](#page=41). #### 3.4.2 Vértebras Dividem-se em cinco categorias, com características comuns mas variações regionais [41](#page=41). ##### 3.4.2.1 Vértebras cervicais (C1-C7) Localizam-se no pescoço, são as menores e suportam menos peso (#page=41, 42). Possuem forâmen vertebral triangular, processos transversos com buracos transversários (para artérias e veias cervicais) e processos espinhosos curtos e bituberculados (proeminente em C7) [41](#page=41) [42](#page=42). * **C1 (Atlas):** Não possui corpo vertebral, liga-se aos côndilos occipitais através de cavidades glenoides. Tem o maior buraco vertebral e é formada por duas massas laterais unidas por arcos [42](#page=42). * **C2 (Áxis):** Possui o dente do áxis (processo odontoide) que se articula com C1, permitindo a rotação. Apresenta processo espinhoso e goteira transversária [43](#page=43). ##### 3.4.2.2 Articulações atlantoaxiais Ocorrem em dois pontos: * **Mediana:** Entre o dente do áxis e a fóvea do dente de C1 (sinovial, trocartrose), permite a rotação da cabeça. Ligamentos: transversos, fascículos longitudinais, alares [43](#page=43). * **Lateral:** Entre as faces articulares superiores do áxis e os processos articulares inferiores do atlas (sinovial, plana/artrodia), permite deslizamento. Ligamentos: atlantoaxiais [43](#page=43). ##### 3.4.2.3 Articulação uncovertebral Ocorre entre o processo semilunar (uncus) de uma vértebra cervical e a face inferior da vértebra subjacente [44](#page=44). ##### 3.4.2.4 Vértebras torácicas (T1-T12) Localizam-se na região posterior do tórax. Possuem corpo vertebral em forma de coração, mais volumoso que as cervicais, com hemifóveas articulares para as costelas. O forâmen vertebral é circular. Processos transversos com fóveas costais (T1-T10) ligam-se às tuberosidades das costelas. Processos espinhosos são inclinados para baixo, volumosos, longos e triangulares. Processos articulares são oblíquos [41](#page=41) [44](#page=44). ##### 3.4.2.5 Vértebras lombares (L1-L6) Localizam-se na parte inferior das costas. Possuem corpo vertebral volumoso e em forma de rim (reniforme). Processos transversos são designados "costelas lombares". O processo espinhoso é o mais volumoso, espesso e quadrilátero. Processos articulares são praticamente verticais (condilartroses rudimentares). Forâmen vertebral triangular [41](#page=41) [45](#page=45). ##### 3.4.2.6 Sacro e Cóccix * **Sacro:** Formado pela fusão de 5 vértebras (S1-S5). Localiza-se na porção inferior da coluna e posterior da bacia, articulando-se com os ossos ilíacos (asas do sacro) e com L5 (articulação sacrovertebral). A saliência superior é o promontório. Articula-se com o cóccix na articulação sacrococcígea. Tem forma de pirâmide quadrangular achatada, com linhas transversais (fusão vertebral) e forâmenes sagrados para nervos [41](#page=41) [45](#page=45) [46](#page=46). * **Cóccix:** Formado pela fusão de 4 ou 5 vértebras (Co1-Co4/Co5). Articula-se superiormente com o sacro e possui cornos do cóccix [41](#page=41) [47](#page=47). #### 3.4.3 Discos intervertebrais São estruturas articulares (anfiartroses) que ligam a maioria das vértebras (de C2-C3 a L5). São compostos por um anel de fibrocartilagem e um núcleo pulposo gelatinoso. Hérnias discais ocorrem quando o núcleo pulposo é projetado, podendo comprimir nervos [41](#page=41). #### 3.4.4 Elementos gerais da vértebra São ossos ímpares e irregulares, compostos por seis porções e um buraco [41](#page=41). * **Corpo vertebral:** Cilindro para sustentação e ligação dos discos intervertebrais [41](#page=41). * **Forâmen vertebral:** Buraco central para passagem de nervos [41](#page=41). * **Processo espinhoso:** Forma de espinha, na linha média, na união das lâminas [41](#page=41). * **Processos transversos:** Orientados para fora, são pares [41](#page=41). * **Processos articulares:** Permitem a ligação entre vértebras (superiores articulam-se com inferiores supradjacentes, e vice-versa) [42](#page=42). * **Lâminas vertebrais:** Constituem a parede lateral do buraco vertebral [42](#page=42). * **Pedículos vertebrais:** Ligam as estruturas ao corpo vertebral [42](#page=42). #### 3.4.5 Músculos do pescoço, nuca e dorso Estes músculos tornam a coluna vertebral uma estrutura de suporte e dinâmica. Dividem-se em músculos do pescoço e músculos do dorso [47](#page=47). --- # Sistemas cardiovascular, linfático e respiratório Este tópico aborda a estrutura e função do coração, vasos sanguíneos, sistema linfático e as vias aéreas, incluindo a mecânica respiratória. ### 4.1 Sistema cardiovascular O sistema cardiovascular é responsável pelo transporte de gases (O2 e CO2), nutrientes, hormonas e produtos metabólicos. O coração, um órgão muscular, atua como bomba, impulsionando o sangue através de artérias, arteríolas, capilares, vênulas e veias [56](#page=56). #### 4.1.1 O coração O coração localiza-se no mediastino médio da cavidade torácica, apoiado sobre o diafragma, entre a 4ª e 8ª vértebras torácicas. É circundado pelo pericárdio, um saco fibrosseroso que o mantém no lugar [56](#page=56) [57](#page=57) [58](#page=58). **Constituição anatómica do coração:** O coração é formado por três túnicas: * **Endocárdio:** Camada mais interna, delgada, composta por endotélio, membrana basal e tecido conjuntivo laxo [57](#page=57). * **Miocárdio:** Camada média de grande espessura, composta por músculo cardíaco. É mais espesso no ventrículo esquerdo do que nos átrios [57](#page=57). * **Epicárdio:** Camada mais externa, correspondente ao folheto visceral do pericárdio, formada por tecido conjuntivo laxo revestido por mesotélio [57](#page=57). **Pericárdio:** Subdivide-se em pericárdio fibroso (tecido conjuntivo denso) e pericárdio seroso (dupla membrana: folheto parietal e folheto visceral/epicárdio). A cavidade pericárdica entre estes folhetos contém um líquido lubrificante que permite o movimento do coração sem atrito [58](#page=58). **Morfologia externa e cavidades:** O coração tem forma de pirâmide triangular com base póstero-superior e ápice ântero-inferior. É dividido em duas porções (direita para sangue venoso, esquerda para sangue arterial) e quatro cavidades: dois átrios (direito e esquerdo) e dois ventrículos (direito e esquerdo), separados por septos. Existem sulcos coronário (entre átrios e ventrículos) e interventricular (entre ventrículos) [59](#page=59). **Átrios:** * **Átrio Direito:** Possui seis paredes: posterior (nódulo sinusal), anterior (óstio atrioventricular direito/tricúspide), medial (fossa oval), lateral (músculos pectíneos), superior (óstio da veia cava superior) e inferior (óstio da veia cava inferior/válvula de Eustáquio e óstio do seio coronário/válvula de Thebesius) [60](#page=60). * **Átrio Esquerdo:** Possui paredes posterior (óstios das veias pulmonares), anterior (óstio atrioventricular esquerdo/mitral), medial (membrana/válvula da fossa oval), lateral (aurícula), superior (convexa) e inferior (saliência do seio coronário) [61](#page=61). **Ventrículos:** Localizam-se antero-inferiormente aos átrios e têm forma piramidal. Possuem óstios atrioventriculares (com valvas tricúspide e mitral) e óstios arteriais (com valvas semilunares) [61](#page=61). * **Ventrículo Direito:** Possui paredes anterior, inferior e septal, onde se inserem músculos papilares e cordas tendinosas. Na base encontram-se o óstio AV direito e o óstio do tronco pulmonar [61](#page=61). * **Ventrículo Esquerdo:** Localiza-se superiormente ao direito e possui paredes semelhantes, com músculos papilares e cordas tendinosas para a valva bicúspide. Na base estão o óstio AV esquerdo e o óstio da aorta [61](#page=61). **Esqueleto fibroso:** Tecido conjuntivo denso e elástico organizado em anéis fibrosos (para as valvas) e trígonos fibrosos [62](#page=62). **Funcionamento das valvas:** As valvas atrioventriculares (tricúspide e mitral) abrem-se em diástole (relaxamento ventricular) e fecham-se em sístole (contração ventricular). As valvas semilunares (aórtica e pulmonar) invertem este comportamento. O controlo das valvas é feito pela pressão sanguínea, não por movimentos musculares [62](#page=62) [63](#page=63). **Movimentos Cardíacos: Sístole e Diástole:** * **Sístole:** Contração ventricular, levando ao esvaziamento [62](#page=62). * **Diástole:** Relaxamento ventricular, com recebimento de sangue dos átrios. Em diástole, o coração apresenta três faces: anterior/esternocostal, inferior/diafragmática e esquerda/pulmonar. Em sístole, apenas duas faces persistem [62](#page=62). **Mecanismos de controlo do bombeamento:** Válvulas atrioventriculares, cordas tendinosas e válvulas semilunares impedem o refluxo sanguíneo [63](#page=63). **Fossa oval:** Estrutura entre os átrios, vestígio da comunicação entre átrios no feto, que fecha ao nascer [63](#page=63). **Sistema cardionector:** Sistema nervoso intrínseco que gera impulsos elétricos para a contração cardíaca, independentemente do sistema nervoso central. Inclui o nódulo sinusal (marcapasso), nódulo atrioventricular, feixe de His e fibras de Purkinje. A propagação do sinal ocorre por polarização e despolarização celular [66](#page=66) [67](#page=67). #### 4.1.2 Vasos sanguíneos Os vasos sanguíneos dividem-se em artérias, veias e capilares [67](#page=67). * **Artérias:** Transportam sangue do coração para os tecidos. * **Veias:** Transportam sangue dos tecidos de volta para o coração. * **Capilares:** Locais de troca de substâncias com os tecidos [67](#page=67). **Estrutura e composição dos vasos sanguíneos:** As artérias e veias possuem três túnicas em comum: * **Túnica íntima:** Endotélio, membrana basal, lâmina própria e membrana elástica interna [67](#page=67). * **Túnica média:** Células musculares lisas, fibras elásticas e colagénio [68](#page=68). * **Túnica adventícia:** Tecido conjuntivo [68](#page=68). **Tipos de artérias:** * **Artérias condutoras (elásticas/largas):** As maiores, saem do coração. Podem sofrer aterosclerose [68](#page=68). * **Artérias distribuidoras (musculares/médias):** Ramificações das condutoras, transportam sangue para zonas específicas [68](#page=68). * **Artérias de resistência (pequenas/arteríolas):** As menores, ligam-se aos capilares [68](#page=68). **Órgãos sensoriais no sistema arterial:** * **Seio carotídeo:** Barorecetor na artéria carótida interna que monitoriza a pressão arterial [69](#page=69). * **Corpos carotídeos:** Quimiorrecetores na artéria carótida externa que monitorizam a composição do sangue [69](#page=69). * **Corpos aórticos:** Quimiorrecetores no arco aórtico [69](#page=69). **Capilares:** Possuem apenas endotélio e lâmina basal, sendo finos para facilitar a permeabilidade [69](#page=69). **Veias:** Menos musculadas que as artérias, com paredes finas e flácidas, permitindo grande capacidade de expansão [69](#page=69). * **Vênulas pós-capilares:** As mais finas, sem tecido muscular [69](#page=69). * **Vênulas musculares:** Maiores, recebem sangue das pós-capilares [69](#page=69). * **Veias médias:** Recolhem sangue de partes do corpo (ex: veia radial); utilizam a contração muscular e válvulas para a ascensão do sangue nos membros [69](#page=69). * **Seios venosos:** Paredes finas, grande lúmen para acumulação de sangue [69](#page=69). * **Grandes veias:** Entram diretamente no coração, com alguma musculatura [69](#page=69). **Sistema porta:** Sistema onde o sangue passa por duas redes de capilares antes de retornar ao coração (ex: sistema porta-hepático) [69](#page=69). #### 4.1.3 Circulação sistémica e pulmonar O sistema arterial é composto pela pequena circulação (pulmonar) e pela grande circulação (aórtica). A grande circulação transporta sangue arterial do ventrículo esquerdo a todos os tecidos, retornando ao átrio direito pelas veias cavas [70](#page=70). **Porções da artéria aorta:** * **Aorta ascendente:** De onde se originam as artérias coronárias [70](#page=70). * **Crossa da aorta (aorta horizontal):** Origina o tronco braquiocefálico, artérias carótidas comuns e subclávias [71](#page=71). * **Aorta descendente:** Dividida em porção torácica e abdominal, irrigando o tórax, abdómen, pelve e membros inferiores [71](#page=71). **Artérias da cabeça e pescoço:** Carótida externa, carótida interna (forma o sifão de Egas Moniz para atenuar pressão), artéria subclávia e artéria vertebral. A irrigação do cérebro é feita pelo polígono de Willis [73](#page=73) [75](#page=75) [76](#page=76). **Artérias do membro superior:** Axilar, umeral/braquial, cubital/ulnar e radial, formando arcadas palmares e artérias digitais [73](#page=73). **Artérias do membro inferior:** Ilíaca externa (femeroral), popliteia, tibial anterior, tibial posterior, peroneal/fibular, artérias plantares e ramos digitais [73](#page=73). **Veias tributárias da veia cava superior:** Veias braquicefálicas, mediastínicas, veia ázigos, veia hemi-ázigos acessória e veia hemi-ázigos [74](#page=74). **Veias tributárias da veia cava inferior:** Ilíaca primitiva, veias do abdómen (renais, hepáticas, etc.) e veia porta hepática [74](#page=74). **Circulação pulmonar:** O sangue é bombeado do ventrículo direito para a artéria pulmonar, que se ramifica para os pulmões, onde ocorre a troca gasosa nos capilares alveolares. O sangue oxigenado retorna ao átrio esquerdo pelas veias pulmonares [77](#page=77). **Patologias do sistema circulatório:** Aterosclerose (acúmulo de gorduras), aneurisma (perda de retração da túnica média) e varizes (mau funcionamento das válvulas venosas) [77](#page=77). ### 4.2 Sistema linfático O sistema linfático tem funções de vigilância imunológica, defesa, absorção de gorduras e vitaminas lipossolúveis, e manutenção da homeostase dos fluidos nos tecidos. É composto por linfa, vasos linfáticos e tecido linfático (incluindo órgãos linfáticos). O fluxo é unidirecional, auxiliado por válvulas e contração muscular [78](#page=78). **Linfa:** Semelhante ao plasma, mas com menos proteínas. Encontra-se nos tecidos e é transferida por tubos de fundo cego [78](#page=78). **Vasos linfáticos:** * **Grande Veia Linfática (Ducto Linfático Direito):** Drena o quadrante superior direito do corpo, desaguando na junção das veias jugular interna e subclávia direita (em cerca de 20% dos casos) [79](#page=79). * **Ducto Torácico:** O maior vaso linfático, com a cisterna do quilo (ou de Pequet) na sua porção inferior. Drena a maior parte do corpo (três quartos) e desagua na junção das veias jugular interna esquerda e subclávia esquerda [79](#page=79). **Gânglios linfáticos:** Estruturas em forma de feijão ao longo do sistema linfático. Filtram a linfa e desenvolvem respostas imunitárias. Podem apresentar-se inchados em caso de inflamação. Grandes agrupamentos encontram-se nas regiões cervical, axilar e inguinal [80](#page=80). **Órgãos linfáticos:** * **Baço:** O maior órgão linfático, localizado lateralmente ao estômago. Contém polpa vermelha (eritrócitos) e polpa branca (linfócitos e macrófagos) [80](#page=80) [81](#page=81). * **Timo:** Localizado no mediastino anterior. Mais desenvolvido em recém-nascidos, diminui com a idade. É onde ocorre a diferenciação dos linfócitos T [81](#page=81). * **Amígdalas:** Nódulos de tecido linfoide. Incluem a amígdala faríngea (adenoide), palatinas e linguais, formando o anel amigdalino de Waldeyer [82](#page=82). ### 4.3 Sistema respiratório O sistema respiratório é responsável pelas trocas gasosas (oxigénio e dióxido de carbono), climatização do ar e defesa contra patogénicos [83](#page=83). **Divisões:** * **Sistema respiratório superior:** Fossas nasais e faringe [83](#page=83). * **Sistema respiratório inferior:** Laringe, traqueia, brônquios, bronquíolos, pulmões e alvéolos [83](#page=83). **Porção condutora:** Vias que transportam o ar, filtrando-o, humidificando-o e aquecendo-o. Inclui fossas nasais, faringe, laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos terminais. Revestida por mucosa respiratória com epitélio ciliado produtor de muco [83](#page=83). **Porção respiratória:** Local de trocas gasosas nos pulmões. Inclui bronquíolos respiratórios, ductos alveolares, sacos alveolares e alvéolos pulmonares [83](#page=83). #### 4.3.1 Vias aéreas superiores * **Fossas Nasais:** Parte externa do nariz (pirâmide nasal) e cavidades nasais. Filtram, humidificam e aquecem o ar. Possuem epitélio olfativo para o olfato. Os seios paranasais (frontal, maxilar, etmoidal, esfenoidal) auxiliam na função respiratória e ressonância da voz [84](#page=84) [85](#page=85) [86](#page=86). * **Faringe:** Canal comum aos sistemas respiratório e digestivo. Divide-se em nasofaringe, bucofaringe e laringofaringe. Contém as amígdalas [87](#page=87). #### 4.3.2 Vias aéreas inferiores * **Laringe:** Órgão da fonação e parte respiratória. Formada por nove cartilagens (tiroideia, cricoideia, epiglote - ímpares; aritenoideias, corniculadas, cuneiformes - pares). Produz som através da vibração das pregas vocais. A epiglote impede a entrada de alimentos nas vias aéreas durante a deglutição [88](#page=88). * **Traqueia:** Canal fibro-músculo-cartilaginoso com anéis de cartilagem em "C". Termina na carina, que se bifurca nos brônquios principais [90](#page=90). * **Brônquios e Bronquíolos:** A traqueia divide-se em brônquios principais (direito e esquerdo), que se ramificam em brônquios lobares (secundários) e segmentares (terciários), originando bronquíolos. A cartilagem diminui e o músculo liso aumenta à medida que o calibre das vias aéreas diminui [91](#page=91). * **Pulmões:** Principais órgãos da respiração. Cada pulmão tem forma cónica, com ápice, base e duas faces (costal e medial). O pulmão direito tem três lobos e o esquerdo tem dois. Os lobos subdividem-se em lóbulos ou segmentos broncopulmonares. As artérias e veias brônquicas irrigam o tecido pulmonar, enquanto as artérias e veias pulmonares atuam na hematose nos alvéolos [92](#page=92) [93](#page=93). * **Pleuras:** Sacos serosos independentes que envolvem cada pulmão. A pleura parietal reveste a cavidade torácica e a pleura visceral reveste o pulmão. O fluido pleural lubrifica e mantém as pleuras juntas [94](#page=94). #### 4.3.3 Mecânica respiratória A respiração envolve a variação do volume da caixa torácica, principalmente pelo diafragma (responsável por 2/3 do ar inspirado/expirado). Músculos intercostais e acessórios auxiliam no processo. A respiração normal é um processo inconsciente controlado pelo cérebro [95](#page=95) [96](#page=96). **Patologias pulmonares:** * **Restritivas:** Diminuição da flexibilidade dos tecidos pulmonares [97](#page=97). * **Obstrutivas:** Estreitamento das vias respiratórias [97](#page=97). --- # Sistema digestivo, urinário e reprodutores Este tópico explora os órgãos e funções do sistema digestivo, urinário e os sistemas reprodutores masculino e feminino, detalhando sua anatomia, relações e funções essenciais para o funcionamento do organismo e a perpetuação da espécie. ### 5.1 O sistema digestivo O sistema digestivo é responsável pela transformação dos alimentos ingeridos em partículas absorvíveis e utilizáveis pelas células. Ele compreende cinco etapas principais: ingestão, digestão (química e física), absorção de nutrientes, compactação e defecação. Este sistema é composto pelo tubo digestivo, que se estende da boca ao ânus, e pelas glândulas anexas, que secretam fluidos para auxiliar na digestão. #### 5.1.1 Divisão anatómica e topográfica do sistema digestivo O aparelho digestivo pode ser dividido em alto (boca, faringe, esófago, estômago) e baixo (intestino delgado, intestino grosso). A maioria dos órgãos digestivos localiza-se na cavidade abdómino-pélvica, que pode ser dividida em regiões topográficas (epigastro, hipocôndrio, mesogastro, flanco, fossa ilíaca, hipogastro) e quadrantes para facilitar a sua localização [98](#page=98). * **Estômago:** Epigastro e hipocôndrio esquerdo [99](#page=99). * **Fígado:** Epigastro e hipocôndrios direito e esquerdo [99](#page=99). * **Baço:** Hipocôndrio esquerdo [99](#page=99). * **Cego:** Fossa ilíaca direita [99](#page=99). * **Intestino delgado:** Mesogastro e hipogastro [99](#page=99). * **Intestino Grosso:** Mesogastro e hipogastro [99](#page=99). * **Pâncreas:** Mesogastro e epigastro [99](#page=99). * **Rins:** Flancos [99](#page=99). #### 5.1.2 A cavidade oral (boca) A boca, situada na face inferior, tem funções de ingestão, formação do bolo alimentar (mastigação), digestão química inicial do amido, respiração e comunicação. É limitada superiormente pela abóboda palatina (palato duro e mole/véu do palato), inferiormente pelo pavimento oral, e posteriormente pelo istmo das fauces. O vestíbulo é a área entre o lábio e a gengiva [100](#page=100) [99](#page=99). * **Língua:** Estrutura muscular essencial para mastigação, deglutição e fala. Divide-se em 2/3 anteriores (com papilas gustativas e receptoras) e 1/3 posterior (com glândulas e amígdala lingual). Ligada inferiormente pelo freio [100](#page=100). * **Dentes:** Promovem a digestão física. Composta por coroa, colo e raiz. Cobertos por esmalte, com dentina e cavidade pulpar no interior. Ligados ao osso pelo ligamento periodontal. Cada quadrante possui 8 dentes: 2 incisivos, 1 canino, 2 pré-molares e 3 molares . * **Glândulas salivares:** Produzem saliva e muco, auxiliando na digestão, lubrificação, eliminação de toxinas e manutenção do pH. Dividem-se em pequenas (dispersas) e grandes (pares): * **Glândula parótida:** Maior, com canal de Sténon. Localizada posteriormente ao ramo ascendente da mandíbula . * **Glândulas submaxilares:** Com canal de Wharton. Localizadas acima do osso hioide . * **Glândulas sublinguais:** Com canais de Rivinus e de Walther. Localizadas no pavimento da cavidade bucal . #### 5.1.3 A faringe A faringe, já descrita no sistema respiratório, compreende a nasofaringe (superior), bucofaringe (média) e laringofaringe (inferior). Apenas a bucofaringe e a laringofaringe são vias digestivas . #### 5.1.4 O esófago Canal musculomembranoso de aproximadamente 25 cm, que transporta alimentos da faringe ao estômago, atravessando o diafragma pelo hiato esofágico. Liga-se ao estômago no orifício cardíaco, protegido pelo esfíncter esofágico inferior. Subdivide-se em porção cervical, torácica, diafragmática e abdominal. Possui constrições fisiológicas (cricoideia, aórtico-brônquica, cardíaca, diafragmática) . #### 5.1.5 O estômago Órgão muscular em forma de J, localizado no hipocôndrio esquerdo e epigastro. Armazena alimentos e realiza digestão química e física, transformando o bolo alimentar em quimo. Possui curvatura maior e menor, omentos e é dividido em quatro regiões: cárdica, fúndica, corpo e pilórica. O piloro, com o esfíncter pilórico, regula a passagem do quimo para o duodeno . #### 5.1.6 O intestino delgado Principal órgão de absorção de nutrientes e fase final da digestão. É uma estrutura longa com grande área de superfície, dividida em três partes: * **Duodeno:** Primeiros 25 cm, onde o quimo é neutralizado pelo bicarbonato. Recebe secreções biliares e pancreáticas na grande papila duodenal (ampola de Vater), regulada pelo esfíncter de Oddi . * **Jejuno:** Aproximadamente 2,5 metros, com pregas circulares altas e juntas, elevada vascularização e parede espessa . * **Íleo:** Últimos 3,6 metros, com parede mais fina, menos vascularização e presença de placas de Peyer (nódulos linfáticos) . A junção ileocecal une o íleo ao intestino grosso, com o esfíncter ileocecal e a válvula ileocecal . #### 5.1.7 O intestino grosso Com aproximadamente 1,5 m, estende-se da junção ileocecal ao ânus. Responsável pela formação e expulsão das fezes, absorção de água e sais, e produção de vitaminas . * **Cego:** Porção proximal, com o apêndice vermiforme . * **Cólon:** Dividido em ascendente, transverso, descendente e sigmoide. O cólon ascendente e descendente são retroperitoneais. Possui teniae coli, haustras e apêndices epiploicos . * **Reto:** Tubo muscular de 15 cm, com pregas transversais (válvulas de Houston) . * **Canal anal:** Últimos 2-3 cm, com colunas anais e seios anais. Controlado por esfíncteres anais interno (liso, involuntário) e externo (esquelético, voluntário) . #### 5.1.8 Glândulas anexas * **Pâncreas:** Glândula mista (endócrina e exócrina). * **Porção endócrina:** Ilhéus de Langerhans produzem insulina, glucagon e somatostatina, regulando os níveis de glicose . * **Porção exócrina:** Produz enzimas digestivas e bicarbonato de sódio, libertados como suco pancreático no duodeno através do canal pancreático principal (de Wirsung) ou, ocasionalmente, do canal acessório (de Santorini) . * **Fígado:** Maior glândula anexa, com funções digestivas, excretoras, de armazenamento, biotransformação e desintoxicação. * Produz bílis, essencial para a emulsificação de gorduras e neutralização do ácido gástrico . * Armazena glicogénio, gorduras, vitaminas, cobre e ferro . * Biotransforma nutrientes, convertendo aminoácidos em glicose e lípidos, e produzindo fosfolípidos e vitamina D ativa . * Desintoxica substâncias nocivas, convertendo amónia em ureia . * Células de Kupffer fagocitam células não funcionais e detritos . * Sintetiza proteínas sanguíneas como albumina, fibrinogénio e fatores de coagulação . * Estruturalmente, é composto por lóbulos hexagonais com tríades portais (veia porta hepática, artéria hepática, ducto hepático) e veias centrais . * **Vesícula Biliar:** Armazena e concentra bílis produzida pelo fígado, libertando-a no intestino delgado após as refeições . #### 5.1.9 Peritoneu Membrana serosa que reveste a cavidade abdominal, reduzindo a fricção entre os órgãos. É composta por folhetos parietal e visceral, e forma pregas como ligamentos, mesos e omentos. Órgãos retroperitoneais estão localizados atrás do peritoneu . ### 5.2 O sistema urinário O sistema urinário é crucial para a manutenção do pH, osmolaridade, composição iónica, volume sanguíneo e pressão arterial. É responsável pela produção de urina, excreção de metabolitos e xenobióticos . * **Rins:** Órgãos pares em forma de feijão, retroperitoneais, localizados lateralmente à coluna vertebral. Produzem urina. O rim direito é ligeiramente mais baixo que o esquerdo devido à presença do fígado. Internamente, o parênquima é dividido em córtex (externo) e medula (interna), com pirâmides renais e colunas renais. As vias excretoras incluem cálices, pélvis renal e ureteres. A unidade funcional é o néfrono, composto pela cápsula de Bowman, túbulo contornado proximal, ansa de Henle e túbulo contornado distal . * **Ureteres:** Dois tubos musculares que transportam a urina dos rins para a bexiga. Possuem três camadas de tecido (adventícia, muscular, mucosa) e a sua inserção oblíqua na bexiga impede o refluxo de urina . * **Bexiga:** Reservatório muscular oco na cavidade pélvica, que armazena urina antes da micção. Possui o trígono de Lieutaud e é altamente distensível devido ao músculo detrusor . * **Uretra:** Canal que expele a urina para o exterior, desde a bexiga até ao meato urinário. A sua estrutura e comprimento diferem entre homens e mulheres. Nos homens, é via comum para urina e esperma . ### 5.3 Os sistemas reprodutores O sistema reprodutor não é essencial para a vida individual, mas garante a perpetuação da espécie através da produção de gâmetas, facilitação do encontro destes e desenvolvimento do embrião. É composto por gónadas, sistema de canais, glândulas sexuais acessórias e genitália externa . #### 5.3.1 Sistema reprodutor masculino Composto pelos testículos (gónadas), epidídimo, canais deferentes, canais ejaculadores, uretra, vesículas seminais, próstata e glândulas bulbouretrais, além da bolsa testicular e pénis . * **Testículos:** Órgãos ovoides responsáveis pela produção de espermatozoides e testosterona. Localizam-se na bolsa testicular para manter a temperatura ideal (inferior a 37°C). Desenvolvem-se retroperitonealmente e migram para o escroto através do canal inguinal. O escroto é composto por sete túnicas, incluindo a pele, músculo de Dartos, fáscias espermáticas, músculo cremáster e túnica vaginal. Os testículos contêm túbulos seminíferos (onde ocorre a espermatogénese) e células de Leydig (produção de testosterona) e Sertoli (nutrição das células germinativas) . * **Sistema de Canais:** * **Epidídimos:** Localizados no bordo posterior do testículo, onde ocorre a maturação e armazenamento dos espermatozoides . * **Canais deferentes:** Tubos longos que transportam espermatozoides do epidídimo para a cavidade pélvica, onde a ampola se une ao canal da vesícula seminal para formar o canal ejaculador . * **Canais ejaculadores:** Cruzam a próstata e desembocam na uretra prostática . * **Uretra:** Via comum para urina e sémen nos homens, com porções prostática, membranosa e esponjosa/peniana . * **Glândulas Sexuais Acessórias:** Produzem fluidos que compõem o sémen. * **Vesículas seminais:** Produzem a maior parte do fluido seminal (60%), rico em frutose e prostaglandinas . * **Próstata:** Produz fluido prostático (30%) com enzimas e ácido cítrico. Pode sofrer hipertrofia com a idade . * **Glândulas bulbouretrais (de Cowper):** Produzem fluido lubrificante e pré-ejaculatório (contribuição vestigial no sémen) . * **Genitália externa:** * **Bolsas testiculares (escroto):** Contêm os testículos, com túnicas para regulação térmica . * **Pénis:** Órgão erétil de cópula, composto por corpos cavernosos e corpo esponjoso. Contém a uretra esponjosa. Possui raiz, corpo e glande, coberta pelo prepúcio . #### 5.3.2 Sistema reprodutor feminino Responsável pela produção de gâmetas (oócitos) e hormonas, local de fecundação, implantação e desenvolvimento embrionário/fetal, e expulsão do recém-nascido. Composto por ovários, trompas de Falópio, útero, vagina, vulva, glândulas sexuais acessórias e glândulas mamárias . * **Ovários:** Gónadas femininas, localizadas lateralmente ao útero, responsáveis pela produção de oócitos e hormonas. Possuem uma túnica albugínea e parênquima dividido em córtex (com folículos ováricos) e medula . * **Trompas de Falópio (Uterinas):** Dois tubos que conduzem os oócitos do ovário ao útero. São o local de fecundação. Cada trompa possui quatro porções: intersticial, istmo, ampola e pavilhão (infundíbulo) com fímbrias. A gravidez ectópica pode ocorrer nas trompas . * **Útero:** Órgão muscular impar em forma de pera invertida, onde ocorre a nidação, gestação e expulsão do feto. Composto por corpo (com fundo e cavidade) e colo (cérvix). A parede uterina tem três camadas: perimétrio (serosa), miométrio (muscular) e endométrio (mucosa, que sofre descamação na menstruação). É sustentado por ligamentos (largo, útero-ovárico, útero-sagrado, redondo, cervical) . * **Vagina:** Canal muscular distensível que liga o útero ao exterior. Função de cópula, canal de parto e via menstrual. Possui pregas transversais e colunas vaginais. O orifício vaginal é parcialmente coberto pelo hímen . * **Vulva (Genitália externa):** Inclui o vestíbulo, clitóris, pequenos e grandes lábios, monte púbico, bulbos vestibulares e glândulas de Bartholin e peri-uretrais . * **Glândulas mamárias:** Localizadas nas mamas, produzem leite. São glândulas sudoríparas modificadas que se desenvolvem durante a gravidez. A mama é composta por pele, aréola e mamilo, com lobos secretores e canais excretores (galactóforos) . --- # Sistema nervoso, endócrino e órgãos dos sentidos Este resumo abrange a estrutura e função do sistema nervoso central e periférico, o sistema endócrino e os órgãos dos sentidos, detalhando seus componentes e suas inter-relações. ### 6.1 Sistema nervoso O sistema nervoso é responsável pela captação de informações do ambiente e pela coordenação das respostas do organismo. É composto por neurónios, a sua unidade funcional básica, e divide-se em Sistema Nervoso Central (SNC) e Sistema Nervoso Periférico (SNP). O SNC, que inclui o encéfalo e a medula espinhal, é o centro de integração e armazenamento de informações, enquanto o SNP, composto por nervos e gânglios, transmite estímulos e respostas . #### 6.1.1 Sistema nervoso central O SNC é constituído pelo encéfalo e pela medula espinhal. O encéfalo compreende o cérebro, o tronco encefálico e o cerebelo . ##### 6.1.1.1 Encéfalo O encéfalo é protegido pelas meninges (duramáter, aracnoideia e piamáter) e pelo líquido cefalorraquidiano (LCR), que atua como amortecedor e protetor . * **Cérebro:** Originário do telencéfalo, é composto por dois hemisférios cerebrais (direito e esquerdo), ligados pelo corpo caloso. A sua superfície rugosa, com sulcos e circunvoluções, aumenta a área cortical para maior capacidade de processamento de informação. O cérebro é dividido em lobos: frontal, parietal, occipital, temporal e ínsula. Cada lobo contém áreas funcionais primárias e secundárias responsáveis por diversas funções, como processamento sensorial, motor, linguagem e cognição. As áreas de Brodmann referem-se a uma divisão do neocórtex em seis camadas distintas com organização celular e funções específicas. O córtex cerebral, a camada mais externa, é composto por corpos celulares de neurónios, incluindo células piramidais e estreladas. A substância branca, subjacente ao córtex, é formada por axónios mielinizados organizados em fibras de projeção, comissurais e de associação . * **Lobo frontal:** Associado a funções motoras, planeamento, tomada de decisão, linguagem (área de Broca) e funções executivas . * **Lobo parietal:** Responsável pelo processamento somatossensorial (tato, temperatura, dor), perceção espacial e gustação. Contém o homúnculo sensitivo e motor . * **Lobo occipital:** Dedicado ao processamento visual . * **Lobo temporal:** Envolvido no processamento auditivo, memória, reconhecimento de discurso (área de Wernicke) e emoções . * **Lobo da ínsula:** Relacionado com a sensibilidade visceral e dor, e emoções . * **Diencéfalo:** Localizado entre o tronco cerebral e o cérebro, compreende o tálamo, hipotálamo e epitálamo . * **Tálamo:** Atua como estação retransmissora para a maioria dos sinais sensoriais (exceto olfato) e está envolvido no controlo motor e no sistema límbico . * **Hipotálamo:** Regula funções vitais como temperatura corporal, fome, sede, sono, e influencia o sistema nervoso autónomo e o sistema endócrino . * **Epitálamo:** Inclui a glândula pineal e a habénula, importantes para o controlo do ritmo circadiano e desenvolvimento sexual . * **Tronco encefálico:** Conecta o encéfalo à medula espinhal e é composto pelo mesencéfalo, ponte e bulbo raquidiano. Contém núcleos vitais para funções fisiológicas como respiração e batimento cardíaco, além de controlar movimentos voluntários. A decussação das pirâmides no bulbo garante o controlo contralateral dos movimentos . * **Cerebelo:** Responsável pela coordenação motora fina, equilíbrio e aprendizagem de movimentos. Divide-se em arqueocerebelo (equilíbrio), paleocerebelo (coordenação com medula espinhal) e neocerebelo (coordenação com cérebro) . ##### 6.1.1.2 Medula espinhal A medula espinhal, protegida pela coluna vertebral, é responsável pela condução de impulsos nervosos (aferentes e eferentes), locomoção e reflexos. É composta por substância cinzenta (em forma de H) no interior e substância branca no exterior. Possui cornos anteriores (motores) e posteriores (sensitivos). Os reflexos espinhais, unidades funcionais básicas, envolvem um arco reflexo. 31 pares de nervos espinhais emergem da medula, organizados em plexos (cervical, braquial, lombar, sagrado) que inervam diversas partes do corpo. Dermátomos são áreas de pele inervadas por um determinado segmento medular, e miómeros são territórios motores correspondentes a raízes nervosas . #### 6.1.2 Sistema nervoso periférico O SNP é constituído por nervos (feixes de axónios) e gânglios (corpos celulares de neurónios). Divide-se em : * **Sistema Nervoso Somático:** Controla a musculatura esquelética voluntária . * **Sistema Nervoso Autónomo (SNA):** Controla órgãos viscerais e funções involuntárias, como batimento cardíaco, digestão e respiração. É dividido em : * **Sistema Simpático:** Prepara o corpo para ações de "luta ou fuga", aumentando o ritmo cardíaco, dilatando pupilas e brônquios. Seus gânglios estão próximos ao SNC (toracolombar) e as fibras pré-ganglionares são curtas, enquanto as pós-ganglionares são longas. A medula adrenal funciona como um gânglio simpático ampliado, liberando adrenalina e noradrenalina . * **Sistema Parassimpático:** Atua em situações de repouso e digestão ("descansar e digerir"), diminuindo o ritmo cardíaco e promovendo a digestão. Seus gânglios estão localizados perto dos órgãos alvo (cranio-sacral) e as fibras pré-ganglionares são longas, enquanto as pós-ganglionares são curtas . **Neurotransmissores no SNA:** A acetilcolina é usada nas sinapses pré-ganglionares. No sistema simpático, a noradrenalina é o neurotransmissor pós-ganglionar, enquanto no sistema parassimpático é a acetilcolina . ##### 6.1.2.1 Nervos cranianos Existem 12 pares de nervos cranianos que emergem do encéfalo e inervam estruturas da cabeça, pescoço e algumas regiões do tronco - : * **I - Olfativo:** Sensitivo (olfato) . * **II - Ótico:** Sensitivo (visão) . * **III - Motor ocular comum (Oculomotor):** Motor (movimentos oculares, pálpebra, pupila) . * **IV - Troclear (Patético):** Motor (movimentos oculares) . * **V - Trigémio:** Misto (sensibilidade facial, mastigação) . * **VI - Motor ocular externo (Abducente):** Motor (movimentos oculares laterais) . * **VII - Facial:** Misto (expressões faciais, paladar, salivação) . * **VIII - Vestíbulo-coclear (Estato-acústico):** Sensitivo (audição, equilíbrio) . * **IX - Glossofaríngeo:** Misto (deglutição, salivação, paladar posterior) . * **X - Vago (Pneumogástrico):** Misto (inervação visceral, digestão, deglutição, fala) . * **XI - Acessório:** Motor (mastigação, deglutição, movimentos da cabeça e ombros) . * **XII - Hipoglosso:** Motor (movimentos da língua) . ### 6.2 Sistema endócrino O sistema endócrino utiliza hormonas libertadas na corrente sanguínea para regular funções corporais, atuando de forma mais lenta e prolongada que o sistema nervoso . * **Complexo Hipotálamo-Hipófise:** O hipotálamo, parte do sistema nervoso e endócrino, controla a hipófise. A neuro-hipófise liberta hormonas produzidas pelo hipotálamo (ex: oxitocina), enquanto a adeno-hipófise é estimulada por hormonas hipotalâmicas para secretar suas próprias hormonas . * **Glândula Pineal:** Produz melatonina, que regula os ritmos circadianos e o desenvolvimento sexual . * **Glândula Tiroideia:** Produz hormonas tiroideias que aumentam o metabolismo e o consumo de oxigénio . * **Glândulas Paratiroideias:** Regulam os níveis de cálcio no sangue . * **Glândulas Supra-renais:** O córtex produz hormonas que regulam pressão sanguínea e metabolismo lipídico/proteico. A medula adrenal, funcionando como um gânglio simpático, liberta adrenalina e noradrenalina em resposta a stress . * **Timo:** Importante para o sistema imunitário e endócrino, secreta hormonas que influenciam a atividade imunitária . * **Pâncreas:** As ilhas de Langerhans produzem insulina e glucagon, que regulam a glicemia . * **Outras Estruturas:** Órgãos como testículos e ovários produzem hormonas sexuais (testosterona, estrogénio) . ### 6.3 Órgãos dos sentidos Os órgãos dos sentidos possuem recetores especializados para detetar estímulos específicos, transmitindo a informação para o SNC através de uma cadeia de três neurónios . * **Paladar:** Localizado na língua, utiliza quimiorrecetores nas papilas gustativas para detetar cinco sabores primários: doce, salgado, amargo, azedo e umami . * **Tipos de papilas:** Filiformes (textura), foliadas, fungiformes e valadas (gustativas) . * **Nervos envolvidos:** Facial (VII), Glossofaríngeo (IX) e Vago (X) . * **Olfato:** Utiliza quimiorrecetores na mucosa olfativa, no teto da cavidade nasal, para detetar odores. É a única sensação primária transmitida diretamente ao córtex cerebral, sem passar pelo tálamo . * **Neurónios olfativos:** Expostos diretamente ao ambiente, com capacidade de regeneração . * **Tato:** Localizado na pele, o maior órgão do corpo, que possui diversos recetores nervosos, tanto livres quanto encapsulados, para detetar dor, temperatura, pressão e textura . * **Terminações nervosas livres:** Detetam dor, calor, frio e pressão . * **Terminações nervosas encapsuladas:** Incluem corpúsculos de Meissner (pressão leve), Vater-Pacini (pressão profunda, vibração), Ruffini (pressão profunda, estiramento) e de Krausse (frio) . * **Audição:** Percebe vibrações sonoras e é responsável pelo equilíbrio através do ouvido interno . * **Ouvido Externo:** Pavilhão auricular e canal auditivo, captam e transmitem o som para o tímpano . * **Ouvido Médio:** Cavidade timpânica com ossículos (martelo, bigorna, estribo) que amplificam as vibrações sonoras e a trompa de Eustáquio que equaliza a pressão . * **Ouvido Interno:** Contém a cóclea (órgão da audição, onde as ondas sonoras são convertidas em sinais nervosos) e o vestíbulo com canais semicirculares e otólitos (órgãos do equilíbrio). O nervo vestíbulo-coclear (VIII) transmite as informações auditivas e vestibulares para o SNC . * **Visão:** Percebe objetos através da luz, utilizando os olhos . * **Estruturas acessórias:** Sobrancelhas, pálpebras, pestanas e sistema lacrimal protegem e lubrificam o olho . * **Músculos extrínsecos:** Controlam os movimentos oculares . * **Globo ocular:** Composto por três camadas: externa (córnea e esclerótica), média (íris, coroide, corpo ciliar) e interna (retina) . * **Retina:** Contém fotorrecetores (cones para cor e bastonetes para visão em baixa luz) que convertem a luz em sinais nervosos . * **Cristalino:** Foca a luz na retina . * **Nervo Ótico (II):** Transmite os sinais visuais para o córtex visual no lobo occipital, após passarem pelo tálamo . --- ## Erros comuns a evitar - Revise todos os tópicos cuidadosamente antes dos exames - Preste atenção às fórmulas e definições chave - Pratique com os exemplos fornecidos em cada seção - Não memorize sem entender os conceitos subjacentes

| Termo | Definição | |---|---| | Postura Anatómica | Posição de referência do corpo humano em ortostatismo, com os membros inferiores apoiados na planta dos pés e os membros superiores em supinação, utilizada para descrever a localização das estruturas corporais. | | Planos de Secção | Planos imaginários que dividem o corpo em secções para facilitar a visualização e descrição de estruturas anatómicas. Os principais são o sagital, o axial (horizontal/transverso) e o coronal. | | Sistema Locomotor | Conjunto de ossos, articulações e músculos que proporcionam suporte, movimento e proteção ao corpo, além de funções como a produção de células sanguíneas e reserva de cálcio. | | Ossos Longos | Ossos com comprimento significativamente maior que a largura, como os ossos dos membros, que geralmente têm função de alavanca para o movimento. | | Ossos Curtos | Ossos em que comprimento e largura são semelhantes, como os do carpo e tarso, que oferecem estabilidade e permitem pequenos movimentos. | | Ossos Achatados | Ossos com espessura reduzida em relação às suas outras dimensões, como os ossos do crânio e do esterno, que geralmente oferecem proteção a órgãos vitais. | | Ossos Irregulares | Ossos que não se encaixam em nenhuma das classificações anteriores devido à sua forma complexa e variada, como as vértebras e alguns ossos da face. | | Ossos Sesamoides | Ossos pequenos, em forma de semente, encontrados dentro de tendões, como a patela, que modificam o ângulo de tração dos músculos, aumentando a sua eficiência. | | Ossos Suturais | Ossos pequenos e irregulares que podem ser encontrados em algumas suturas do crânio, especialmente entre os ossos parietais e o occipital. | | Zona Compacta (Osso) | Porção mais rígida e densa do osso, localizada na periferia, responsável pela resistência mecânica. | | Zona Esponjosa (Osso) | Porção interna do osso, mais leve e porosa, contendo a medula óssea, responsável pela hematopoiese (produção de células sanguíneas). | | Osteoporose | Doença caracterizada pela perda de massa óssea, tornando os ossos mais frágeis e suscetíveis a fraturas, comum no envelhecimento. | | Acidentes Anatómicos (Osso) | Variações morfológicas na superfície dos ossos que servem para a inserção de músculos, ligamentos e tendões, ou para a passagem de nervos e vasos sanguíneos. Exemplos incluem cristas, tubérculos, forâmenes e sulcos. | | Esqueleto Axial | Parte do esqueleto composta pela cabeça, coluna vertebral e caixa torácica, que fornece suporte e proteção aos órgãos internos. | | Esqueleto Apendicular | Parte do esqueleto composta pelos membros (superiores e inferiores) e as suas cinturas (escapular e pélvica), responsável pela locomoção e manipulação. | | Articulações | Pontos de união entre dois ou mais ossos, permitindo ou limitando o movimento. Classificam-se quanto à função (diartroses, anfiartroses, sinartroses) e ao tipo de tecido (fibrosas, cartilagíneas, sinoviais). | | Diartroses (Sinoviais) | Articulações com grande mobilidade, caracterizadas pela presença de cavidade articular preenchida por líquido sinovial, como o ombro e o cotovelo. | | Anfiartroses | Articulações com movimento limitado, unidas por tecido fibroso ou cartilagíneo, como a sínfise púbica ou as articulações intervertebrais. | | Sinartroses | Articulações imóveis, onde os ossos estão firmemente unidos por tecido fibroso, como as suturas do crânio. | | Articulações Fibrosas | Articulações onde os ossos são unidos por tecido conjuntivo fibroso, permitindo pouco ou nenhum movimento (ex: suturas cranianas, gonfoses). | | Articulações Cartilagíneas | Articulações onde os ossos são unidos por cartilagem, permitindo algum movimento (ex: sínfise púbica, discos intervertebrais). | | Articulações Sinoviais | Articulações com cavidade articular, líquido sinovial e cartilagem articular, permitindo ampla mobilidade (ex: ombro, joelho). | | Meniscos e Discos Articulares | Peças de fibrocartilagem dentro de algumas articulações sinoviais que aumentam a congruência entre as superfícies articulares e absorvem choques. | | Ligamentos | Bandas fibrosas que conectam os ossos entre si nas articulações, conferindo estabilidade. | | Bolsas Serosas (Bursas) | Pequenas bolsas cheias de líquido sinovial, localizadas em pontos de atrito entre tendões, músculos e ossos, reduzindo o desgaste. | | Artrite Reumatoide | Doença inflamatória crônica que afeta as articulações, causando dor, inchaço e rigidez, podendo levar à deformidade articular. | | Músculos Esqueléticos | Músculos de contração voluntária, ligados aos ossos, responsáveis pelo movimento do corpo. | | Fáscia/Aponeurose | Tecido conjuntivo que envolve os músculos, auxiliando na sua organização e transmissão de força. | | Agonista (Músculo) | Músculo que inicia um movimento específico, contraindo-se para produzir a ação desejada. | | Antagonista (Músculo) | Músculo que se opõe à ação do agonista, relaxando quando este se contrai. | | Sinergistas (Músculos) | Músculos que complementam a ação de um agonista, auxiliando na estabilização da articulação ou na modulação do movimento. | | Fixadores (Músculos) | Músculos que estabilizam a origem de um músculo agonista, permitindo que este realize o movimento com maior eficiência. | | Fibras Musculares | Células que compõem os músculos, responsáveis pela contração. Podem ter diversas formas e orientações (fusiforme, paralela, triangular, circular, penada). | | Cabeça (Osso) | Extremidade arredondada de um osso que se articula com outra estrutura óssea, formando uma articulação. | | Colo (Osso) | Região estreita entre a cabeça de um osso e o seu corpo. | | Côndilo | Proeminência arredondada na extremidade de um osso, que forma uma articulação. | | Faceta | Superfície articular pequena e plana em um osso. | | Tróclea | Estrutura em forma de polia em um osso, como no úmero, que se articula com outra estrutura para permitir movimentos de flexão e extensão. | | Fossa (Osso) | Depressão em um osso, que pode alojar outra estrutura ou servir como local de inserção muscular. | | Sulco (Osso) | Depressão linear em um osso, por onde passam nervos, vasos sanguíneos ou tendões. | | Fissura (Osso) | Abertura alongada em um osso, por onde passam nervos e vasos. | | Seio (Osso) | Cavidade em um osso, geralmente preenchida por ar, como os seios paranasais no crânio. | | Canal (Osso) | Passagem tubular em um osso, por onde passam nervos e vasos sanguíneos. | | Forâmen | Abertura em um osso, geralmente para a passagem de nervos e vasos sanguíneos. | | Articulação Temporomandibular (ATM) | Articulação entre o osso temporal e a mandíbula, responsável pelos movimentos da mastigação. | | Músculos da Mastigação | Músculos responsáveis pelos movimentos de abertura, fechamento e protrusão da mandíbula, como o temporal e o masséter. | | Músculos da Mímica | Músculos faciais responsáveis pelas expressões e comunicação não-verbal. | | Cintura Escapular | Estrutura óssea que liga o membro superior ao esqueleto axial, composta pela clavícula e escápula. | | Cintura Pélvica | Estrutura óssea que liga o membro inferior ao esqueleto axial, formada pelos ossos coxais, sacro e cóccix. | | Acetábulo | Cavidade na face lateral do osso coxal que se articula com a cabeça do fêmur. | | Fêmur | O osso mais longo e resistente do corpo humano, localizado na coxa. | | Patela (Rótula) | Osso sesamoide localizado anteriormente ao joelho, que protege a articulação e aumenta a alavancagem do músculo quadríceps. | | Tíbia | O osso mais medial e robusto da perna, que suporta a maior parte do peso corporal. | | Fíbula (Perónio) | O osso mais lateral e fino da perna, que tem um papel mais estabilizador e de inserção muscular. | | Maléolos | Proeminências ósseas na extremidade distal da tíbia e fíbula, que formam a articulação do tornozelo. | | Astrágalo | Osso do tarso que se articula com a tíbia e fíbula, transmitindo o peso do corpo para o pé. | | Calcâneo | O osso do calcanhar, o maior osso do pé, que suporta o peso do corpo durante a marcha. | | Coluna Vertebral | Estrutura óssea formada por vértebras que protege a medula espinhal, sustenta o crânio e o tronco, e permite o movimento. | | Vértebras | Ossos irregulares que compõem a coluna vertebral, divididos em cervicais, torácicas, lombares, sacrais e coccígeas. | | Discos Intervertebrais | Estruturas cartilagíneas localizadas entre as vértebras, que absorvem choques e permitem a flexibilidade da coluna. | | Escoliose | Curvatura lateral anormal da coluna vertebral. | | Lordose | Curvatura anterior exagerada da coluna vertebral, geralmente na região lombar. | | Cifose | Curvatura posterior exagerada da coluna vertebral, geralmente na região torácica. | | Sistema Cardiovascular | Sistema responsável pelo transporte de sangue, oxigénio, nutrientes e hormonas por todo o corpo, composto pelo coração e vasos sanguíneos. | | Coração | Órgão muscular oco que funciona como uma bomba para impulsionar o sangue através do sistema circulatório. | | Endocárdio | Camada interna do coração, composta por endotélio e tecido conjuntivo, que reveste as cavidades cardíacas e as valvas. | | Miocárdio | Camada muscular do coração, responsável pela contração cardíaca, sendo mais espessa no ventrículo esquerdo. | | Epicárdio | Camada mais externa do coração, correspondendo ao folheto visceral do pericárdio seroso. | | Pericárdio | Saco fibrosseroso que envolve o coração, protegendo-o e mantendo-o na sua posição. | | Átrios | As duas cavidades superiores do coração que recebem o sangue. | | Ventrículos | As duas cavidades inferiores do coração que bombeiam o sangue para as artérias. | | Valvas Cardíacas | Estruturas que regulam o fluxo de sangue entre as cavidades cardíacas e para as artérias, impedindo o refluxo. Exemplos: tricúspide, mitral, aórtica, pulmonar. | | Sístole | Fase de contração do coração, durante a qual o sangue é ejetado dos ventrículos. | | Diástole | Fase de relaxamento do coração, durante a qual os ventrículos se enchem de sangue. | | Artérias | Vasos sanguíneos que transportam sangue do coração para os tecidos. | | Veias | Vasos sanguíneos que transportam sangue dos tecidos de volta para o coração. | | Capilares | Vasos sanguíneos minúsculos onde ocorrem as trocas gasosas e de substâncias entre o sangue e os tecidos. | | Aterosclerose | Doença caracterizada pelo acúmulo de placas de gordura nas paredes das artérias, dificultando o fluxo sanguíneo. | | Aneurisma | Dilatação anormal de um vaso sanguíneo, que pode levar ao seu rompimento. | | Varizes | Dilatação e tortuosidade das veias, geralmente nas pernas, devido ao mau funcionamento das válvulas venosas. | | Sistema Linfático | Sistema responsável pela drenagem de fluidos dos tecidos, pela absorção de gorduras e pela defesa imunológica. | | Linfa | Fluido que circula no sistema linfático, rico em glóbulos brancos, com composição semelhante ao plasma sanguíneo. | | Vasos Linfáticos | Rede de tubos que transportam a linfa por todo o corpo. | | Gânglios Linfáticos | Pequenas estruturas em forma de feijão localizadas ao longo dos vasos linfáticos, que filtram a linfa e produzem células imunitárias. | | Amígdalas | Aglomerados de tecido linfóide localizados na faringe, que desempenham um papel na defesa imunitária. | | Timo | Órgão linfático localizado no mediastino anterior, importante para a maturação dos linfócitos T. | | Baço | Maior órgão do sistema linfático, localizado no quadrante superior esquerdo do abdómen, responsável pela filtração do sangue e produção de células imunitárias. | | Sistema Respiratório | Sistema responsável pelas trocas gasosas entre o corpo e o ambiente, permitindo a entrada de oxigénio e a saída de dióxido de carbono. | | Fossa Nasal | Cavidade localizada no nariz, responsável por filtrar, aquecer e humidificar o ar inalado. | | Faringe | Parte comum dos sistemas respiratório e digestivo, localizada posteriormente à cavidade nasal e oral. | | Laringe | Estrutura cartilagínea localizada entre a faringe e a traqueia, responsável pela fonação e proteção das vias aéreas inferiores. | | Traqueia | Tubo cartilagíneo que conduz o ar da laringe aos brônquios. | | Brônquios | Ramificações da traqueia que conduzem o ar aos pulmões. | | Alvéolos Pulmonares | Pequenas bolsas de ar nos pulmões onde ocorrem as trocas gasosas. | | Pleura | Membrana serosa que reveste os pulmões e a cavidade torácica, facilitando os movimentos respiratórios. | | Diafragma | Músculo em forma de cúpula que separa a cavidade torácica da abdominal, sendo o principal músculo da respiração. | | Sistema Digestivo | Sistema responsável pela ingestão, digestão, absorção e eliminação dos alimentos. | | Tubo Digestivo | Canal muscular contínuo que se estende da boca ao ânus, composto pela boca, faringe, esófago, estômago, intestino delgado e intestino grosso. | | Glândulas Anexas | Glândulas que segregam fluidos para o tubo digestivo, como as glândulas salivares, o fígado, o pâncreas e a vesícula biliar. | | Boca (Cavidade Oral) | Início do sistema digestivo, responsável pela ingestão, mastigação, deglutição e alguma digestão química do amido. | | Língua | Órgão muscular na boca, essencial para a mastigação, deglutição, fala e paladar. | | Dentes | Estruturas ósseas na boca, responsáveis pela digestão mecânica dos alimentos. | | Glândulas Salivares | Glândulas que produzem saliva, essencial para a digestão, lubrificação e defesa da cavidade oral. | | Faringe (Digestivo) | Parte do tubo digestivo que conduz o bolo alimentar da boca para o esófago. | | Esófago | Canal musculomembranoso que transporta o bolo alimentar da faringe ao estômago. | | Estômago | Órgão muscular em forma de J, onde ocorre a digestão química e mecânica dos alimentos, transformando-os em quimo. | | Intestino Delgado | Parte do tubo digestivo onde ocorre a maior parte da digestão e absorção de nutrientes, composto pelo duodeno, jejuno e íleo. | | Duodeno | Primeira porção do intestino delgado, onde desembocam os ductos biliar e pancreático. | | Jejuno | Porção intermédia do intestino delgado, responsável pela maior parte da absorção de nutrientes. | | Íleo | Última porção do intestino delgado, que se liga ao intestino grosso. | | Intestino Grosso | Parte do tubo digestivo responsável pela absorção de água e sais minerais, formação e eliminação das fezes. | | Cego | Primeira porção do intestino grosso, onde se encontra o apêndice vermiforme. | | Cólon | Porção principal do intestino grosso, dividida em ascendente, transverso, descendente e sigmoide. | | Reto | Última porção do intestino grosso, que armazena as fezes antes da defecação. | | Canal Anal | Porção final do intestino grosso, que se abre para o exterior através do ânus. | | Pâncreas | Glândula mista com funções endócrinas (produção de insulina e glucagon) e exócrinas (produção de suco pancreático para a digestão). | | Fígado | Maior glândula do corpo, com diversas funções, incluindo a produção de bílis, metabolismo de nutrientes, desintoxicação e síntese de proteínas. | | Vesícula Biliar | Pequeno órgão localizado abaixo do fígado, que armazena e concentra a bílis. | | Peritoneu | Membrana serosa que reveste a cavidade abdominal e os órgãos intra-abdominais, facilitando o deslizamento e protegendo as estruturas. | | Sistema Urinário | Sistema responsável pela produção, armazenamento e eliminação da urina, essencial para a manutenção do equilíbrio hídrico e eletrolítico do corpo. | | Rins | Órgãos pares em forma de feijão, responsáveis pela filtração do sangue e produção de urina. | | Ureteres | Tubos musculares que transportam a urina dos rins para a bexiga. | | Bexiga | Órgão muscular oco que armazena temporariamente a urina. | | Uretra | Canal que conduz a urina da bexiga para o exterior do corpo. | | Nefrónio | A unidade funcional básica do rim, responsável pela filtração do sangue e formação da urina. | | Pélvis Renal (Bacinete) | Estrutura em forma de funil na parte superior do ureter, que recolhe a urina dos cálices renais. | | Sistema Reprodutor Masculino | Sistema responsável pela produção de gâmetas masculinos (espermatozoides) e hormonas sexuais (testosterona), e pela condução dos espermatozoides para o exterior. | | Testículos | Gónadas masculinas, responsáveis pela produção de espermatozoides e testosterona. | | Epidídimo | Canal enrolado onde os espermatozoides amadurecem e são armazenados. | | Canais Deferentes | Tubos que transportam os espermatozoides do epidídimo até aos canais ejaculadores. | | Canais Ejaculadores | Canais formados pela união dos canais deferentes e das vesículas seminais, que atravessam a próstata e desembocam na uretra. | | Uretra Masculina | Canal que conduz tanto a urina quanto o esperma para o exterior, atravessando a próstata e o pênis. | | Vesículas Seminais | Glândulas acessórias que produzem parte do fluído seminal, rico em frutose e prostaglandinas. | | Próstata | Glândula acessória localizada abaixo da bexiga, que produz parte do fluído seminal, contribuindo para a motilidade dos espermatozoides. | | Glândulas Bulbouretrais (de Cowper) | Glândulas acessórias que secretam um fluído lubrificante e pre-ejaculatório, eliminando resíduos de urina da uretra. | | Pênis | Órgão genital externo masculino, responsável pela cópula e pela eliminação de urina e esperma. | | Sistema Reprodutor Feminino | Sistema responsável pela produção de gâmetas femininos (óvulos) e hormonas sexuais (estrogénio e progesterona), pela fecundação, implantação e desenvolvimento do embrião/feto, e pelo parto. | | Ovários | Gónadas femininas, responsáveis pela produção de óvulos e hormonas sexuais femininas. | | Trompas de Falópio (Uterinas) | Tubos que transportam os óvulos dos ovários para o útero; local onde geralmente ocorre a fecundação. | | Útero | Órgão muscular em forma de pera onde ocorre a implantação e o desenvolvimento do embrião/feto. | | Vagina | Canal que se estende do colo do útero ao exterior, servindo como órgão da cópula e canal de parto. | | Vulva | Conjunto dos órgãos genitais externos femininos, incluindo o monte púbico, os lábios maiores e menores, o clitóris e o vestíbulo. | | Mamas (Glândulas Mamárias) | Glândulas exócrinas modificadas, responsáveis pela produção de leite para a alimentação do recém-nascido. | | Sistema Nervoso | Sistema responsável pela captação, processamento e resposta a estímulos, controlando as funções corporais e a interação com o ambiente. | | Sistema Nervoso Central (SNC) | Composto pelo encéfalo e medula espinhal, responsável pela integração e processamento da informação. | | Sistema Nervoso Periférico (SNP) | Composto por nervos e gânglios que se estendem do SNC para o resto do corpo, transmitindo estímulos e respostas. | | Neurónio | A unidade celular básica do sistema nervoso, responsável pela transmissão de impulsos nervosos. | | Neurónio Aferente (Sensitivo) | Neurónio que transmite informações sensoriais da periferia para o SNC. | | Neurónio Eferente (Motor) | Neurónio que transmite comandos motores do SNC para os músculos e glândulas. | | Substância Cinzenta | Região do SNC composta por corpos celulares de neurónios, dendrites e sinapses. | | Substância Branca | Região do SNC composta por axónios mielinizados, que transmitem impulsos nervosos a longa distância. | | Meninges | Camadas de tecido conjuntivo que envolvem o encéfalo e a medula espinhal, oferecendo proteção. São compostas pela dura-máter, aracnoideia e pia-máter. | | Líquido Céfalo-Raquidiano (LCR) | Fluido transparente que preenche o espaço subaracnóideo e os ventrículos cerebrais, protegendo e nutrindo o SNC. | | Ventrículos Cerebrais | Cavidades no interior do encéfalo que contêm o LCR. | | Plexos Coroídeos | Estruturas nos ventrículos cerebrais responsáveis pela produção do LCR. | | Cérebro | A maior parte do encéfalo, responsável pelas funções cognitivas superiores, como pensamento, memória e linguagem. Dividido em dois hemisférios e quatro lobos (frontal, parietal, temporal e occipital). | | Tronco Encefálico | Parte do encéfalo que liga o cérebro à medula espinhal, controlando funções vitais como respiração, ritmo cardíaco e consciência. Composto pelo bulbo raquidiano, ponte e mesencéfalo. | | Cerebelo | Estrutura localizada na parte posterior do encéfalo, responsável pela coordenação motora, equilíbrio e postura. | | Bulbo Raquidiano | A parte mais inferior do tronco encefálico, controlando funções vitais como respiração e batimentos cardíacos. | | Ponte | Parte do tronco encefálico que liga o bulbo raquidiano ao mesencéfalo, e o tronco encefálico ao cerebelo. | | Mesencéfalo | A parte superior do tronco encefálico, envolvida no processamento visual e auditivo, e no controlo do movimento. | | Nervos Cranianos | 12 pares de nervos que se originam no encéfalo, responsáveis pela inervação da cabeça, pescoço e algumas estruturas torácicas e abdominais. | | Medula Espinhal | Tubo de tecido nervoso que se estende do tronco encefálico até a região lombar, protegida pela coluna vertebral. Responsável pela transmissão de impulsos nervosos entre o encéfalo e o corpo, e pelos reflexos. | | Nervos Espinhais | 31 pares de nervos que se originam na medula espinhal, inervando o tronco e os membros. | | Dermatomo | Área da pele inervada por um único nervo espinhal. | | Miómero | Grupo de músculos inervados por um único nervo espinhal. | | Arco Reflexo | Via neural que controla um reflexo, envolvendo um receptor, um neurónio aferente, um centro de integração, um neurónio eferente e um efetor. | | Sistema Nervoso Autónomo (SNA) | Divisão do sistema nervoso periférico que controla funções involuntárias, como o ritmo cardíaco, a digestão e a respiração. | | Sistema Simpático | Divisão do SNA responsável pelas respostas de "luta ou fuga", preparando o corpo para situações de estresse. | | Sistema Parassimpático | Divisão do SNA responsável pelas funções de "repouso e digestão", promovendo o relaxamento e a conservação de energia. | | Neurotransmissor | Substância química liberada por um neurónio para transmitir um sinal a outro neurónio, músculo ou glândula. | | Acetilcolina | Neurotransmissor utilizado na junção neuromuscular e em muitas sinapses autonômicas. | | Epinefrina (Adrenalina) e Norepinefrina | Neurotransmissores e hormonas produzidas pelas glândulas suprarrenais e terminações nervosas simpáticas, envolvidas nas respostas de estresse. | | Sistema Endócrino | Sistema responsável pela produção e secreção de hormonas na corrente sanguínea, que regulam diversas funções corporais. | | Hipotálamo | Região do encéfalo que controla a hipófise e regula funções como temperatura corporal, fome, sede e sono. | | Hipófise | Glândula endócrina localizada na base do encéfalo, que secreta hormonas que controlam outras glândulas endócrinas. | | Glândula Pineal | Glândula endócrina que produz melatonina, regulando os ciclos de sono-vigília. | | Glândula Tiroideia | Glândula localizada no pescoço, que produz hormonas que regulam o metabolismo. | | Glândulas Paratireoides | Pequenas glândulas localizadas na região posterior da tiroideia, que regulam os níveis de cálcio no sangue. | | Glândulas Supra-Renais | Glândulas localizadas acima dos rins, que produzem hormonas como cortisol, adrenalina e aldosterona, envolvidas na resposta ao estresse e regulação metabólica. | | Ilhas de Langerhans | Grupos de células no pâncreas responsáveis pela produção de insulina e glucagon, que regulam os níveis de glicose no sangue. | | Órgãos dos Sentidos | Estruturas responsáveis pela captação de estímulos do ambiente e envio de informações para o sistema nervoso central, permitindo a perceção sensorial. | | Recetores Sensoriais | Estruturas especializadas na captação de diferentes tipos de estímulos (luz, som, química, pressão, temperatura, dor). | | Tato | Sentido que permite a perceção de pressão, textura, temperatura e dor através de recetores na pele. | | Visão | Sentido que permite a perceção da luz e das imagens através dos olhos. | | Audição | Sentido que permite a perceção dos sons através das estruturas do ouvido. | | Olfato | Sentido que permite a perceção de odores através dos recetores olfativos no nariz. | | Paladar | Sentido que permite a perceção dos sabores através dos recetores gustativos na língua. | | Corpos Celulares (Neurónio) | A parte do neurónio que contém o núcleo e a maior parte das organelas. | | Axónio | Projeção longa e delgada de um neurónio, responsável pela transmissão do impulso nervoso para outros neurónios ou células efetuadoras. | | Bainha de Mielina | Revestimento lipídico dos axónios que aumenta a velocidade de condução do impulso nervoso. | | Terminações Nervosas | Extremidades ramificadas de um axónio, onde ocorre a sinapse com outras células. | | Fibras Comissurais | Fibras nervosas que conectam áreas correspondentes dos dois hemisférios cerebrais. | | Fibras de Associação | Fibras nervosas que conectam diferentes áreas corticais dentro do mesmo hemisfério cerebral. | | Fibras de Projeção | Fibras nervosas que conectam o córtex cerebral com outras partes do SNC e com a periferia. | | Corpo Caloso | Grande feixe de fibras nervosas comissurais que conecta os dois hemisférios cerebrais. | | Tálamo | Estação de retransmissão de sinais sensoriais para o córtex cerebral. | | Hipotálamo | Controla o sistema nervoso autónomo e o sistema endócrino, regulando funções vitais como temperatura, fome e sede. | | Amígdala | Estrutura do sistema límbico envolvida no processamento de emoções, como medo e recompensa. | | Circunvoluções Cerebrais | Pregas na superfície do córtex cerebral que aumentam a sua área e capacidade de processamento de informação. | | Sulcos Cerebrais | Depressões entre as circunvoluções cerebrais, que ajudam a dividir o córtex em lobos. | | Lobo Frontal | Lobo cerebral responsável pelas funções executivas, planejamento, tomada de decisão e controle motor. | | Lobo Parietal | Lobo cerebral responsável pelo processamento de informações sensoriais, como tato, temperatura e dor. | | Lobo Temporal | Lobo cerebral responsável pelo processamento auditivo, memória e linguagem. | | Lobo Occipital | Lobo cerebral responsável pelo processamento visual. | | Lobo da Ínsula | Lobo cerebral localizado profundamente na fissura lateral, envolvido no processamento de informações viscerais e emocionais. | | Áreas de Brodmann | Divisão do córtex cerebral em áreas numeradas com base em suas diferenças estruturais e funcionais. | | Área Motora Primária | Região do córtex frontal responsável pela execução dos movimentos voluntários. | | Área de Broca | Região do lobo frontal associada à produção da fala. | | Área de Wernicke | Região do lobo temporal associada à compreensão da linguagem. | | Córtex Cerebral | A camada mais externa do cérebro, responsável pelas funções cognitivas superiores. | | Núcleos da Base | Grupos de neurónios subcorticais envolvidos no controle do movimento e da aprendizagem motora. | | Sistema Límbico | Conjunto de estruturas cerebrais envolvidas nas emoções, motivação e memória. | | Matéria Branca | Tecido nervoso composto por axónios mielinizados, formando os tratos que conectam diferentes áreas do cérebro. | | Matéria Cinzenta | Tecido nervoso composto por corpos celulares de neurónios, dendrites e sinapses, encontrado no córtex cerebral e nos núcleos da base. | | Plexo | Rede de nervos interconectados que se formam a partir de ramos de nervos espinhais, inervando uma determinada região do corpo. | | Plexo Cervical | Rede de nervos que se origina nos segmentos cervicais da medula espinhal, inervando o pescoço, parte da cabeça e o diafragma. | | Plexo Braquial | Rede de nervos que se origina nos segmentos cervicais e torácicos superiores da medula espinhal, inervando o membro superior. | | Plexo Lombar | Rede de nervos que se origina nos segmentos lombares da medula espinhal, inervando a parede abdominal, a região glútea e os membros inferiores. | | Plexo Sagrado | Rede de nervos que se origina nos segmentos sacrais e coccígeos da medula espinhal, inervando a região glútea, a pelve e os membros inferiores. | | Nervo Frénico | Nervo que se origina no plexo cervical e inerva o diafragma, sendo essencial para a respiração. | | Nervo Ciático (Isquiático) | O maior nervo do corpo humano, que se origina no plexo sagrado e inerva a parte posterior da coxa, a perna e o pé. | | Dermatomo | Área da pele inervada por um único nervo espinhal. | | Miómero | Grupo de músculos inervados por um único nervo espinhal. | | Arco Reflexo | Via neural que controla um reflexo, envolvendo um receptor, um neurónio aferente, um centro de integração, um neurónio eferente e um efetor. | | Sistema Nervoso Autónomo (SNA) | Divisão do sistema nervoso periférico que controla funções involuntárias, como o ritmo cardíaco, a digestão e a respiração. | | Sistema Simpático | Divisão do SNA responsável pelas respostas de "luta ou fuga", preparando o corpo para situações de estresse. | | Sistema Parassimpático | Divisão do SNA responsável pelas funções de "repouso e digestão", promovendo o relaxamento e a conservação de energia. | | Neurotransmissor | Substância química liberada por um neurónio para transmitir um sinal a outro neurónio, músculo ou glândula. | | Acetilcolina | Neurotransmissor utilizado na junção neuromuscular e em muitas sinapses autonômicas. | | Epinefrina (Adrenalina) e Norepinefrina | Neurotransmissores e hormonas produzidas pelas glândulas suprarrenais e terminações nervosas simpáticas, envolvidas nas respostas de estresse. | | Sistema Endócrino | Sistema responsável pela produção e secreção de hormonas na corrente sanguínea, que regulam diversas funções corporais. | | Hipotálamo | Região do encéfalo que controla a hipófise e regula funções como temperatura corporal, fome, sede e sono. | | Hipófise | Glândula endócrina localizada na base do encéfalo, que secreta hormonas que controlam outras glândulas endócrinas. | | Glândula Pineal | Glândula endócrina que produz melatonina, regulando os ciclos de sono-vigília. | | Glândula Tiroideia | Glândula localizada no pescoço, que produz hormonas que regulam o metabolismo. | | Glândulas Paratireoides | Pequenas glândulas localizadas na região posterior da tiroideia, que regulam os níveis de cálcio no sangue. | | Glândulas Supra-Renais | Glândulas localizadas acima dos rins, que produzem hormonas como cortisol, adrenalina e aldosterona, envolvidas na resposta ao estresse e regulação metabólica. | | Ilhas de Langerhans | Grupos de células no pâncreas responsáveis pela produção de insulina e glucagon, que regulam os níveis de glicose no sangue. | | Órgãos dos Sentidos | Estruturas responsáveis pela captação de estímulos do ambiente e envio de informações para o sistema nervoso central, permitindo a perceção sensorial. | | Recetores Sensoriais | Estruturas especializadas na captação de diferentes tipos de estímulos (luz, som, química, pressão, temperatura, dor). | | Tato | Sentido que permite a perceção de pressão, textura, temperatura e dor através de recetores na pele. | | Visão | Sentido que permite a perceção da luz e das imagens através dos olhos. | | Audição | Sentido que permite a perceção dos sons através das estruturas do ouvido. | | Olfato | Sentido que permite a perceção de odores através dos recetores olfativos no nariz. | | Paladar | Sentido que permite a perceção dos sabores através dos recetores gustativos na língua. | | Corpos Celulares (Neurónio) | A parte do neurónio que contém o núcleo e a maior parte das organelas. | | Axónio | Projeção longa e delgada de um neurónio, responsável pela transmissão do impulso nervoso para outros neurónios ou células efetuadoras. | | Bainha de Mielina | Revestimento lipídico dos axónios que aumenta a velocidade de condução do impulso nervoso. | | Terminações Nervosas | Extremidades ramificadas de um axónio, onde ocorre a sinapse com outras células. | | Fibras Comissurais | Fibras nervosas que conectam áreas correspondentes dos dois hemisférios cerebrais. | | Fibras de Associação | Fibras nervosas que conectam diferentes áreas corticais dentro do mesmo hemisfério cerebral. | | Fibras de Projeção | Fibras nervosas que conectam o córtex cerebral com outras partes do SNC e com a periferia. | | Corpo Caloso | Grande feixe de fibras nervosas comissurais que conecta os dois hemisférios cerebrais. | | Tálamo | Estação de retransmissão de sinais sensoriais para o córtex cerebral. | | Hipotálamo | Controla o sistema nervoso autónomo e o sistema endócrino, regulando funções vitais como temperatura, fome e sede. | | Amígdala | Estrutura do sistema límbico envolvida no processamento de emoções, como medo e recompensa. | | Circunvoluções Cerebrais | Pregas na superfície do córtex cerebral que aumentam a sua área e capacidade de processamento de informação. | | Sulcos Cerebrais | Depressões entre as circunvoluções cerebrais, que ajudam a dividir o córtex em lobos. | | Lobo Frontal | Lobo cerebral responsável pelas funções executivas, planejamento, tomada de decisão e controle motor. | | Lobo Parietal | Lobo cerebral responsável pelo processamento de informações sensoriais, como tato, temperatura e dor. | | Lobo Temporal | Lobo cerebral responsável pelo processamento auditivo, memória e linguagem. | | Lobo Occipital | Lobo cerebral responsável pelo processamento visual. | | Lobo da Ínsula | Lobo cerebral localizado profundamente na fissura lateral, envolvido no processamento de informações viscerais e emocionais. | | Áreas de Brodmann | Divisão do córtex cerebral em áreas numeradas com base em suas diferenças estruturais e funcionais. | | Área Motora Primária | Região do córtex frontal responsável pela execução dos movimentos voluntários. | | Área de Broca | Região do lobo frontal associada à produção da fala. | | Área de Wernicke | Região do lobo temporal associada à compreensão da linguagem. | | Córtex Cerebral | A camada mais externa do cérebro, responsável pelas funções cognitivas superiores. | | Núcleos da Base | Grupos de neurónios subcorticais envolvidos no controle do movimento e da aprendizagem motora. | | Sistema Límbico | Conjunto de estruturas cerebrais envolvidas nas emoções, motivação e memória. | | Matéria Branca | Tecido nervoso composto por axónios mielinizados, formando os tratos que conectam diferentes áreas do cérebro. | | Matéria Cinzenta | Tecido nervoso composto por corpos celulares de neurónios, dendrites e sinapses, encontrado no córtex cerebral e nos núcleos da base. | | Plexo | Rede de nervos interconectados que se formam a partir de ramos de nervos espinhais, inervando uma determinada região do corpo. | | Plexo Cervical | Rede de nervos que se origina nos segmentos cervicais da medula espinhal, inervando o pescoço, parte da cabeça e o diafragma. | | Plexo Braquial | Rede de nervos que se origina nos segmentos cervicais e torácicos superiores da medula espinhal, inervando o membro superior. | | Plexo Lombar | Rede de nervos que se origina nos segmentos lombares da medula espinhal, inervando a parede abdominal, a região glútea e os membros inferiores. | | Plexo Sagrado | Rede de nervos que se origina nos segmentos sacrais e coccígeos da medula espinhal, inervando a região glútea, a pelve e os membros inferiores. | | Nervo Frénico | Nervo que se origina no plexo cervical e inerva o diafragma, sendo essencial para a respiração. | | Nervo Ciático (Isquiático) | O maior nervo do corpo humano, que se origina no plexo sagrado e inerva a parte posterior da coxa, a perna e o pé. |

# Inleiding tot biomechanica en onderzoekstechnieken Biomechanica onderzoekt houdingen van het menselijk lichaam kwalitatief en kwantitatief om bewegingsvormen te optimaliseren en overbelasting van het bewegingsstelsel te voorkomen [1](#page=1). ### 1.1 Benaderingen in biomechanica Er zijn twee hoofdbenaderingen binnen de biomechanica: * **Mechanistisch**: Het lichaam wordt beschouwd als één mechanisch geheel. Het doel is bijvoorbeeld om het lichaamszwaartepunt (LZP) zo hoog mogelijk te krijgen, waarbij een grotere beginhoogte resulteert in een hogere sprong [1](#page=1). * **Kinesiologisch**: Het lichaam wordt gezien als een verzameling van vereenvoudigde gewrichtssystemen of een kinematische keten. Hierbij wordt gekeken naar sequenties, zoals de proximodistale sequentie waarbij eerst de heup, dan de knie, en vervolgens de enkel strekt om energie over te dragen naar het meest distale segment. Bi-articulaire spieren spelen hierbij een belangrijke rol [1](#page=1). ### 1.2 Onderzoeksmethoden Er worden twee soorten onderzoek onderscheiden: * **Kwalitatief onderzoek**: Dit analyseert bewegingen en wordt bijvoorbeeld gebruikt voor prestatieverbetering [1](#page=1). * **Kwantitatief onderzoek**: Dit meet en berekent variabelen. Het wordt toegepast in mechanische antropometrie om op basis van de registratie van het LZP snelheden en versnellingen te berekenen [1](#page=1). De toepassing van deze methoden vindt plaats in veldonderzoek, waarbij complexe bewegingen zo realistisch mogelijk worden onderzocht [1](#page=1). #### 1.2.1 Video motion capture Video motion capture systemen verschaffen informatie over de positie van lichaamssegmenten door de tijd heen [1](#page=1). * **Technologie**: Er worden high-speed camera's (hoge frequentie, bv. 400 Hz) of geautomatiseerde kinematische registratiesystemen (motion capture systems - MOCAPs) gebruikt [1](#page=1). * **Marker-gebaseerd**: Systemen kunnen werken met markers, die vaak infrarood camera's detecteren [1](#page=1). * **Marker-loos**: Er bestaan ook systemen met automatische vormherkenning en visual hull technologie [1](#page=1). * **Kalibratie**: Ruimtelijke ijking is noodzakelijk, zowel voor 2D als 3D opnames [1](#page=1). * **Modellering**: Lichaamssegmenten kunnen worden voorgesteld als cilinders om een biomechanisch model te creëren en een realistischer beeld te verkrijgen [1](#page=1). * **3D weergave**: Meerdere camera's worden vaak gebruikt om een 3D beeld te genereren [1](#page=1). * **Toepassingen**: Voorbeelden zijn analyses van de hoogtesprong uit stand en ganganalyse [1](#page=1). #### 1.2.2 Krachtmeting Krachtmetingen verschaffen informatie over krachten in de tijd [2](#page=2). * **Krachtmeetplatform**: Dit functioneert als een elektronische weegschaal die de grondreactiekrachtvector (GRK) opdeelt in drie orthogonale componenten: verticaal, voor-achterwaarts, en medio-lateraal. Een 3D-laboreferentiestelsel is hiervoor nodig [2](#page=2). * **Center of pressure (CoP)**: Dit is het aangrijpingspunt van de grondreactiekrachtvector [2](#page=2). * **Vereisten**: Hoge meetsnelheid en hoge resonantiefrequentie zijn vereist. Vaak is filtering nodig om ruis uit het signaal te halen [2](#page=2). * **Toepassingen**: Krachtmetingen worden bijvoorbeeld gebruikt bij ganganalyse [2](#page=2). ##### 1.2.2.1 Grondreactiekrachten bij het lopen * **Verticale GRK**: * In rust is de verticale GRK gelijk aan de lichaamsmassa [2](#page=2). * In de vluchtfase is de GRK nul [2](#page=2). * De eerste piek is de impactspiek, die optreedt wanneer de hiel de grond raakt [2](#page=2). * In midstand wordt de meeste kracht geleverd, tot wel twee tot drie keer het lichaamsgewicht [2](#page=2). * Daarna neemt de kracht af naarmate het LZP omhoog beweegt [2](#page=2). * **Voor-achterwaartse GRK**: Deze component is gerelateerd aan de verplaatsing van het LZP [2](#page=2). * **Rem-fase**: Initieel is er een negatieve voor-achterwaartse GRK, waarbij het LZP achter het steunpunt beweegt [2](#page=2). * **Zerocrossing**: Dit markeert de overschakeling van vertraging naar versnelling, wat plaatsvindt in midstand [2](#page=2). * **Propulsie-fase**: Het LZP versnelt naar voren richting het afstoten [2](#page=2). * Vertraging en versnelling leiden tot een quasi-constante snelheid, met altijd schommelingen in de snelheid (het deel onder en boven de grafiek telt op) [2](#page=2). * **Medio-laterale GRK**: * Initieel is er contact met de hiel [3](#page=3). * Vervolgens rolt de voet naar binnen [3](#page=3). * Het afstoten gebeurt ongeveer centraal, tussen de eerste en tweede middenvoetsbeentjes [3](#page=3). #### 1.2.3 Plantaire drukmetingen Plantaire drukmetingen gebeuren met een warmteschaal en kunnen gecombineerd worden met het traject van de center of pressure [3](#page=3). * **Informatie**: Deze metingen geven het temporele verloop van het afrollen van de voet weer. Ze tonen hoeveel druk er wordt uitgeoefend en hoe het drukpunt verschuift [3](#page=3). * **Classificatie**: Op basis van het drukverloop kan een classificatie gemaakt worden ten behoeve van blessurepreventie [3](#page=3). * **Pronatoren**: Zetten te veel druk op de binnenkant van de voet. Overmatige pronatie is gerelateerd aan overbelastingsblessures, waarvoor anti-pronatieschoenen nuttig kunnen zijn [3](#page=3). * **Supinatoren**: Hebben te soepele voeten, ook wel "platvoeten" genoemd [3](#page=3). * **Neutraal**: Wordt beschouwd als het meest ideale looppatroon [4](#page=4). #### 1.2.4 Elektromyografie (EMG) Elektromyografie verschaffen informatie over spieractiviteit in de tijd [4](#page=4). * **Meting**: Spieractiviteit wordt gemeten met oppervlakkige elektroden, en soms met intramusculaire draadelektroden [4](#page=4). * **Toepassing**: Een voorbeeld is het meten van de activiteit van de m. gastrocnemius, die voornamelijk actief is in de propulsiefase en een belangrijke agonist is bij het afstoten [4](#page=4). --- # Antropometrische biomechanica en het lichaamszwaartepunt Dit onderdeel beschrijft de relatie tussen antropometrie en biomechanica, met een focus op de definitie, bepaling en belang van het lichaamszwaartepunt (LZP) [5](#page=5). ### 2.1 De relatie tussen antropometrie en biomechanica Antropometrie bestudeert de fysieke eigenschappen van het menselijk lichaam, waaronder lengte, volume, dichtheid en de inertietermen zoals massa. In biomechanische analyses worden vereenvoudigingen toegepast. Bij de analyse van het lichaam als geheel, worden het lichaamszwaartepunt (LZP) en traagheidsmomenten ten opzichte van hoofdtraagheidsassen beschouwd. Voor analyses van specifieke lichaamssegmenten worden deze segmenten vaak gemodelleerd met een constante lengte, massa en traagheidsmoment, en wordt aangenomen dat ze roteren rond gewrichten met vaste draaiassen [5](#page=5). ### 2.2 Het lichaamszwaartepunt (LZP) #### 2.2.1 Definitie van het LZP Het lichaamszwaartepunt is het punt in een lichaam waar de zwaartekracht op aangrijpt, alsof alle massa van dat lichaam in dat ene punt geconcentreerd is. Het is geen vast anatomisch punt en kan zelfs buiten het lichaam vallen, wat bijvoorbeeld zichtbaar is bij hoogspringen [5](#page=5). #### 2.2.2 Bepaling van het LZP Er zijn zowel directe als indirecte methoden om het LZP te bepalen. ##### 2.2.2.1 Directe experimentele bepaling Deze methode wordt zelden toegepast en is gebaseerd op de principes van statisch evenwicht: de som van alle krachten is nul ($\sum F = 0$) en de som van alle krachtmomenten is nul ($\sum \tau = 0$) [6](#page=6). * **Ophangmethode:** Gebaseerd op het principe van het kruisen van drie zwaartelijnen. Dit is problematisch voor het menselijk lichaam [6](#page=6). * **Balansmethode:** * **Eén steunpunt (Borelli):** Het lichaam wordt op een balans gelegd. Dit is eveneens problematisch voor het menselijk lichaam [6](#page=6). * **Meerdere steunpunten (Raymond):** Deze methode, gebruikt in oefeningen, is gebaseerd op de statische momentenbalans. Hierbij werken vier krachten op het lichaam: de zwaartekracht van het lichaam, de zwaartekracht van de plank, en de reactiekrachten ter hoogte van het hoofd en de voeten. De reactiekracht ter hoogte van het hoofd valt weg als deze het rotatiepunt is [6](#page=6). * In een neutrale anatomische houding bevindt het LZP zich op ongeveer 56% (plus of min 4%) van de lichaamslengte, gemeten vanaf de voeten (caudaal) [6](#page=6). * **Bepalen van het LZP tijdens beweging:** Dit vereist het reproduceren van de houding op een balans. * **Voordelen:** Kan vrij correct bepaald worden [6](#page=6). * **Nadelen:** Omslachtig, beperkt tot twee dimensies, en kan beïnvloed worden door de verplaatsing van weefsels en bloed [6](#page=6). ##### 2.2.2.2 Indirecte bepaling Deze methode wordt frequent gebruikt en maakt gebruik van een analytische berekening [7](#page=7). * **Principe:** De positie van het LZP wordt berekend aan de hand van deelmassa's en de posities van de deelzwaartepunten van de verschillende lichaamssegmenten. De zwaartepuntbaan kan ook op deze manier worden bepaald door het proces te herhalen voor verschillende houdingen binnen een bewegingssequentie. Er kan gebruik gemaakt worden van een laboratorium-referentiestelsel of een meebewegend assenstelsel. Meestal worden er veertien segmenten onderscheiden. De som van de deelzwaartepunten levert het totale lichaamszwaartepunt op, met de coördinaten van het LZP in 2D berekend als [7](#page=7): $$x_{LZP} = \frac{1}{M} \sum_{i=1}^{n} m_i x_i$$ $$y_{LZP} = \frac{1}{M} \sum_{i=1}^{n} m_i y_i$$ waarbij $M$ de totale massa is en $m_i$ en $x_i, y_i$ de massa en coördinaten van segment $i$ zijn [7](#page=7). * **Deelmassa's en deelzwaartepunten:** Deze worden bepaald met behulp van verschillende studies en technieken. * **Kadaverstudies (Dempster en Clauster):** * **Principe:** Lichaamssegmenten worden ontleed, gewogen en met een balanstechniek worden de deelzwaartepunten bepaald [7](#page=7). * **Voor- en nadelen:** Efficiënt voor berekeningen, eenvoudig, maar beperkt door het aantal kadavers, de representativiteit (vaak enkel volwassen, blanke mannen), grote variatie door dissectietechnieken en vochtverlies, en een beperkt aantal segmenten [7](#page=7). * **Relatieve deelmassa's volgens Dempster:** Hoofd 7,3%, romp 50,7%, bovenarm 2,6%, onderarm 1,6%, hand 0,7%, bovenbeen 10,3%, onderbeen 4,3%, voet 1,5%. Bij een oefening worden de totale lichaamsmassa en coördinaten gegeven om, samen met deze deelmassa's, het LZP te berekenen voor verschillende houdingen [7](#page=7) [8](#page=8). * **Onderdompeling (Dempster):** * **Principe:** Het volume van een segment wordt bepaald door onderdompeling. Met de formule voor dichtheid ($\rho = \frac{m}{V}$), kan de deelmassa worden berekend als $m = \rho \times V$ [8](#page=8). * **Voor- en nadelen:** In vivo en gepersonaliseerd, maar de dichtheid is niet uniform en kan veranderen gedurende de dag. Bovendien is het problematisch voor het hoofd en de romp en omslachtig [8](#page=8). * **Stralingstechniek:** * **Principe:** De geabsorbeerde straling is een maat voor de deelmassa. Een grotere massa absorbeert meer straling, gemeten via een geleidingscoëfficiënt [8](#page=8). * **Locatie van het DZP:** Uitgedrukt in percentage van de segmentlengte [8](#page=8). * **Voor- en nadelen:** Gepersonaliseerd, maar met ethische bezwaren (gezondheid) en hoge kosten [8](#page=8). * **Geometrische modellen:** * **Principe:** Lichaamssegmenten worden benaderd als geometrische lichamen, meestal cilinders, waarvan het volume en het centraal volumepunt (deelzwaartepunt) wiskundig berekend kunnen worden. Hoe meer segmenten worden bepaald, hoe nauwkeuriger het LZP [8](#page=8). * **Voor- en nadelen:** Lengte en omtrek kunnen bepaald worden, wat zorgt voor personalisatie [8](#page=8). ### 2.3 Baan van het Lichaamszwaartepunt en positie van lichaamssegmenten bij hoogspringtechnieken De vergelijking van verschillende hoogspringtechnieken, zoals de Fosbury Flop, toont aan dat mechanistisch gelijke sprongen (gelijke kracht geleverd en LZP even hoog gebracht) met de Fosbury Flop een hogere lat kunnen overschrijden. Dit komt doordat het LZP dichter bij de lat (of zelfs eronder) kan worden gebracht, waardoor met dezelfde kracht een hogere lat overschreden kan worden. Een grotere kromming van het lichaam kan het LZP lager brengen, wat minder kracht vereist [9](#page=9). **Voorbeeld:** Bij de vergelijking van T. Hellebaut en B. Vlasic, kromt Vlasic haar lichaam meer, waardoor ze minder kracht nodig heeft voor dezelfde spronghoogte. Hellebaut benutte haar hoge aanloopsnelheid en een optimale voetplaatsing om horizontale energie om te zetten in verticale energie. Haar extreme vermagering was ook een voordeel, aangezien een lagere massa minder kracht vereist voor dezelfde versnelling ($F=ma$) [9](#page=9). > **Tip:** Begrijpen hoe het LZP zich gedraagt ten opzichte van de steunpunten is cruciaal voor het analyseren van stabiliteit en bewegingsefficiëntie in sport en dagelijkse activiteiten. --- # Traagheidsmoment en zijn toepassingen Het traagheidsmoment beschrijft de weerstand tegen rotatie en is een cruciaal concept dat wordt toegepast in de analyse van lichaamsbewegingen, met name in sportactiviteiten [10](#page=10). ### 3.1 Definitie en berekening van het traagheidsmoment Het traagheidsmoment ($I$) is de inertieterm voor angulaire beweging, die de weerstand tegen rotatie weergeeft. Het wordt altijd berekend ten opzichte van een rotatie-as of -punt en heeft als eenheid kilogram meter kwadraat ($kg \cdot m^2$). De fundamentele formule voor het traagheidsmoment van een puntmassa is [10](#page=10): $$I_{as} = \sum m_i \cdot r_i^2$$ Hierbij is $m_i$ de massa van het $i$-de deeltje en $r_i$ de afstand van dat deeltje tot de rotatie-as. Uit deze formule blijkt dat de straal ($r$) een kwadratische invloed heeft op het traagheidsmoment; een grotere afstand tot het rotatiepunt resulteert in een grotere weerstand tegen rotatie [10](#page=10). #### 3.1.1 Gyratiestraal De gyratiestraal ($R_{GYR}$) is de theoretische afstand ten opzichte van een bepaalde as, waarbij een puntmassa met dezelfde totale massa als het uitgebreide lichaam, een gelijk traagheidsmoment zou hebben als het daadwerkelijke lichaam. De relatie is [10](#page=10): $$I_{as} = M_{tot} \cdot R_{GYR}^2$$ Hierbij is $M_{tot}$ de totale massa van het lichaam [10](#page=10). #### 3.1.2 Wet van Steiner De wet van Steiner (ook wel de stelling van de parallelle assen genoemd) legt het verband tussen traagheidsmomenten ten opzichte van parallelle rotatieassen, waarvan er één door het massamiddelpunt van het starre lichaam gaat. De formule luidt [10](#page=10): $$I_p = I_{mm} + M_{tot} \cdot d^2$$ Hierbij is $I_p$ het traagheidsmoment ten opzichte van een willekeurige as, $I_{mm}$ het traagheidsmoment ten opzichte van de as door het massamiddelpunt (parallel aan $I_p$), $M_{tot}$ de totale massa van het lichaam, en $d$ de afstand tussen beide assen. Deze wet maakt het mogelijk om het traagheidsmoment ten opzichte van elke willekeurige as te berekenen, mits het traagheidsmoment ten opzichte van de parallelle as door het massamiddelpunt bekend is [10](#page=10). ### 3.2 Interindividuele verschillen en dynamische aspecten van traagheidsmoment Het traagheidsmoment varieert van persoon tot persoon en is niet constant [11](#page=11). #### 3.2.1 Lichaamsbouw en traagheidsmoment De lichaamsbouw heeft een significante invloed op het traagheidsmoment, wat leidt tot interindividuele verschillen. Zo is het traagheidsmoment ten opzichte van de latero-laterale as afhankelijk van de lichaamslengte ($LL$). Een empirische relatie voor de gyratiestraal van het gehele lichaam ten opzichte van deze as is [11](#page=11): $$R_{GYR} = 0.297 \cdot LL - 0.11$$ Hierbij kan een standaarddeviatie van $\pm 0.016$ worden meegenomen [11](#page=11). > **Voorbeeld:** Voor een lichaamslengte van 1.75 meter en een massa van 70 kg, is de gyratiestraal: > $R_{GYR} = 0.297 \cdot (1.75) - 0.11 = 0.40975$ meter. > Het traagheidsmoment ten opzichte van de latero-laterale as is dan: > $I_{latero-laterale \: as} = 70 \: kg \cdot (0.40975 \: m)^2 = 11.75 \: kgm^2$. > Rekening houdend met de standaarddeviatie kan dit variëren tussen 10.85 $kgm^2$ en 12.69 $kgm^2$ [11](#page=11). #### 3.2.2 Variabiliteit van het traagheidsmoment Het traagheidsmoment is niet constant omdat het afhangt van zowel de rotatie-as als de lichaamspositie [11](#page=11). ### 3.3 Toepassingen in sportbewegingen De relatie tussen inertie en sportactiviteiten is significant. Een lager traagheidsmoment maakt bewegingen gemakkelijker en efficiënter. * **Artistieke bewegingsactiviteiten:** Een hurksalto is biomechanisch aanzienlijk gemakkelijker dan een streksalto door een drie keer kleiner traagheidsmoment, wat ook de waardering in de gymnastiek weerspiegelt [12](#page=12). * **Gymnastiek:** Gymnasten zijn doorgaans klein en slank, wat hen een voordeel geeft: kleinere lichaamsafmetingen verminderen de weerstand bij rotaties, zowel rond de eigen lichaamsas als rond een externe as zoals de rekstok. Een kleiner lichaam met een lagere massa resulteert direct in een kleiner traagheidsmoment ($I = m \cdot r^2$) [12](#page=12). ### 3.4 Traagheidsmomenten van lichaamssegmenten Het traagheidsmoment van lichaamssegmenten, specifiek ten opzichte van latero-laterale assen (transversale momenten/inertia), is van belang voor het berekenen van het traagheidsmoment van het gehele lichaam en voor segmentenmodelanalyses [12](#page=12). #### 3.4.1 Methoden voor het bepalen van traagheidsmomenten van lichaamssegmenten Verschillende methoden kunnen worden gebruikt om deze momenten te bepalen: 1. **Pendulummethode:** Uit de slingertijd ($T$) van een opgehangen lichaamssegment kan het traagheidsmoment ten opzichte van de as door het ophangpunt ($I_0$) worden afgeleid. De formule voor de slingertijd is [12](#page=12): $$T = 2\pi \sqrt{\frac{I_0}{m \cdot g \cdot L}}$$ Waarbij $m$ de massa, $g$ de zwaartekrachtversnelling, en $L$ de afstand van het ophangpunt tot het massamiddelpunt is. Hieruit kan $I_0$ worden berekend als: $$I_0 = \frac{m \cdot g \cdot L \cdot T^2}{4\pi^2}$$ Om vervolgens het traagheidsmoment ten opzichte van een as door het deelzwaartepunt ($I_{DZP}$) te berekenen, wordt de wet van Steiner toegepast: $$I_0 = I_{DZP} + m \cdot d^2$$ Dus: $$I_{DZP} = I_0 - m \cdot d^2$$ Waarbij $d$ de afstand tussen het ophangpunt en het deelzwaartepunt is [12](#page=12). 2. **Schijvenmethode:** Het lichaamssegment wordt onderverdeeld in vele dunne schijfjes. Voor elk schijfje wordt het massamiddelpunt berekend, en daaruit het individuele traagheidsmoment. De som van deze momenten geeft het totale traagheidsmoment van het segment. De formule is [13](#page=13): $$I = \sum m_i \cdot r_i^2$$ 3. **Geometrische modellering:** Gebruikmakend van wiskundige modellen, zoals ontwikkeld door T. Hellebaut [13](#page=13). 4. **Quick release methode:** Deze methode is gebaseerd op de definitie van inertie als weerstand tegen rotatie. Een kracht wordt uitgeoefend op een segment, wat leidt tot een krachtmoment ($\tau$) volgens [13](#page=13): $$\tau = F \cdot r$$ De resulterende tangentiële versnelling ($a_{tg}$) leidt tot een hoekversnelling ($\alpha$): $$\alpha = \frac{a_{tg}}{r}$$ Het traagheidsmoment kan vervolgens worden berekend met: $$I = \frac{\tau}{\alpha}$$ * **Voordelen:** Accuraat [13](#page=13). * **Nadelen:** Niet op alle segmenten toepasbaar [13](#page=13). #### 3.4.2 Berekenen van het traagheidsmoment van segmenten Het traagheidsmoment van een segment ten opzichte van de proximale rotatie-as kan op twee manieren worden berekend [13](#page=13): 1. **Rechtstreeks berekenen:** Met de gyratiestraal van het segment ten opzichte van de proximale as ($R_{gyr, prox}$): $$I_{segmentas} = m_{segment} \cdot (R_{gyr, prox})^2$$ Deze methode is niet altijd toepasbaar als het traagheidsmoment verder van de rotatie-as berekend moet worden (bv. het traagheidsmoment van de voet ten opzichte van de heup) (#page=13, 14) [13](#page=13) [14](#page=14). 2. **Via de lokale inertieterm en de wet van Steiner:** Eerst wordt de lokale inertieterm ten opzichte van het deelzwaartepunt berekend: $$I_{DZP} = m_{segment} \cdot (R_{gyr, DZP})^2$$ Vervolgens wordt de wet van Steiner toegepast om het traagheidsmoment ten opzichte van de segmentas te verkrijgen: $$I_{segmentas} = I_{DZP} + m_{segment} \cdot (d_{segment \to as})^2$$ Hierbij is $d_{segment \to as}$ de afstand van het deelzwaartepunt tot de gewenste rotatie-as [14](#page=14). > **Voorbeeld:** Het berekenen van het traagheidsmoment van het zwaaibeen bij lopen vereist eerst het bepalen van de lokale term voor elk segment van het been. Vervolgens wordt met de wet van Steiner de inertie ten opzichte van de rotatie-as (de heup) voor elk segment berekend. De som van deze traagheidsmomenten geeft het totale traagheidsmoment van het been [14](#page=14). ### 3.5 Traagheidsmoment en loopeconomie Het traagheidsmoment van het zwaaibeen is een bepalende factor voor de loopeconomie bij langeafstandlopers [15](#page=15). * **Voordeel Kenianen:** Kenianen hebben antropometrische en genetische voordelen die hun loopeconomie verbeteren. De totale inertie wordt voornamelijk bepaald door de inertie van het onderbeen en de voet. Kenianen hebben vaak andere onderbenen met een hogere massa, wat, gecombineerd met een hoger massamiddelpunt en dus een meer proximaal deelzwaartepunt, leidt tot een kleiner traagheidsmoment. Aangezien $I = m \cdot r^2$, leidt een kleinere $r$ tot een kleinere $I$ [15](#page=15). * Een kleiner traagheidsmoment resulteert in een grotere angulaire frequentie ($I = \frac{\tau}{\alpha}$) . Dit vertaalt zich in een hogere stapfrequentie, waardoor Kenianen bij dezelfde krachtlevering hogere snelheden kunnen behalen [15](#page=15). * De mate van knieflexie speelt eveneens een rol in de loopeconomie [15](#page=15). * Dunne onderbenen bij Kenianen verminderen de zuurstofbehoefte van de spieren. Bij gelijke maximale zuurstofopname ($VO_2 max$) kan iemand met dunnere benen een betere prestatie leveren, omdat meer zuurstof beschikbaar is voor de prestatie zelf [15](#page=15). ### 3.6 Traagheidsmoment ten opzichte van een as buiten het lichaam Dit concept is relevant voor gymnastische houdingen ten opzichte van externe objecten, zoals de rekstok [15](#page=15). > **Voorbeeld:** Bij een buikdraai voorwaarts ten opzichte van de rekstok valt de rotatie-as samen met de heup of dij. Een deel van de massa's bevindt zich aan de ene kant van de rekstok en een ander deel aan de andere kant. De deelzwaartepunten bevinden zich daardoor dichter bij de rekstok dan bij bijvoorbeeld een reuzenzwaai rugwaarts. Dit resulteert in een kleiner traagheidsmoment, waardoor de oefening gemakkelijker wordt [16](#page=16). --- # Kinematica: Bewegingsanalyse Kinematica is de studie die zich bezighoudt met de beschrijving van bewegingen, zonder rekening te houden met de oorzaken van die bewegingen [17](#page=17). ### 4.1 Fundamentele Concepten in Bewegingsanalyse #### 4.1.1 Kinematische Ketens Een kinematische keten is een serie opeenvolgende, verbonden lichamsonderdelen die bewegen [17](#page=17). * **Open kinematische keten:** Hierbij beweegt het meest distale (verst gelegen) segment vrij in de ruimte, zoals bij een balworp of het heffen van gewichten [17](#page=17). * **Gesloten kinematische keten:** Hierbij is het meest distale segment verbonden met een vast voorwerp, zoals een rekstok of de grond. Dit type keten verhoogt de kans op overbelastingsblessures, zoals bij pompen of optrekken [17](#page=17). Om een kinematische bewegingsbeschrijving te maken, worden vereenvoudigingen toegepast: * Lichamsonderdelen worden beschouwd als segmenten met een constante massa, lengte en traagheidsmoment [17](#page=17). * Deze segmenten roteren rond gewrichten met vaste draaiassen [17](#page=17). #### 4.1.2 Vrijheidsgraden (Degrees of Freedom - DOF) Vrijheidsgraden vertegenwoordigen het aantal onafhankelijke parameters dat nodig is om de positie van een object te specificeren [17](#page=17). * **Zes vrijheidsgraden:** Elk segment kan transleren langs drie assen (evenwijdig aan het referentierooster) en roteren rond drie assen (evenwijdig aan het referentierooster) [17](#page=17). * **Referentieroosters:** Beweging kan worden geanalyseerd vanuit twee perspectieven: een lokaal (segment-gebonden) referentierooster of een globaal (ruimte-gebonden) referentierooster [17](#page=17). * **Anatomische vrijheidsgraden:** Niet elk gewricht maakt alle zes de theoretische bewegingen mogelijk. De anatomische structuur beperkt het aantal bewegingen tot 1, 2 of 3, afhankelijk van het gewricht. Bijvoorbeeld, de knie kent voornamelijk flexie-extensie, terwijl de enkel drie rotatiemogelijkheden heeft [17](#page=17). #### 4.1.3 Bewegingsvlakken en Assen Voor 2D-analyses is het essentieel om bewegingen te situeren in specifieke vlakken en rond assen: * **Sagittaal vlak:** Flexie-extensie, rotatie om de medio-laterale as [17](#page=17). * **Transversaal vlak:** Exorotatie/endorotatie, rotatie om de cephalo-caudale as [18](#page=18). * **Frontaal vlak:** Abductie/adductie, rotatie om de antero-posterieure as [18](#page=18). ### 4.2 Kwalitatieve Bewegingsbeschrijving Een kwalitatieve bewegingsbeschrijving is een beschrijving van een beweging die niet wordt uitgedrukt in gemeten kwantitatieve variabelen. Deze analyses worden vaak visueel uitgevoerd, gebaseerd op functionele anatomie [18](#page=18). * **Beschrijvingsmethoden:** * **Absolute termen:** Rechte lijn, amplitude, cyclisch, vloeiend [18](#page=18). * **Relatieve termen:** Te veel kniebuiging, meer arminzet, krachtige beenzwaai [18](#page=18). * **Hulpmiddelen:** Beelden worden vaak opgenomen met video en verwerkt met software zoals Kinovea of Dartfish [18](#page=18). * **Belangrijke elementen:** Het herkennen van functionele fasen (bv. uitval, zwaaifase) is cruciaal. Auditieve ondersteuning met een bewegingsritme kan ook nuttig zijn [18](#page=18). * **Spatio-temporele analyse:** Zelfs in een kwalitatieve analyse is temporele analyse mogelijk door het bepalen van beeldfrequentie of het gebruik van een chronometer. Dit vereist een referentiekader [18](#page=18). * **Overgang naar kwantitatieve analyse:** Een kwalitatieve analyse kan overgaan in een kwantitatieve analyse [18](#page=18). * **Vermijden van oversimplificatie:** Het is belangrijk om niet te simplistisch te werk te gaan. De analyse wordt adequater wanneer deze wordt gecombineerd met andere biomechanische variabelen, zoals externe krachten of spieractiviteit (EMG), wat leidt tot een kinesiologische analyse [18](#page=18). #### 4.2.1 Voorbeeld van Kwalitatieve Bewegingsanalyse Een gestructureerde kwalitatieve analyse omvat: 1. **Relevant kinematisch model bepalen:** Afhankelijk van de beweging wordt een specifieke camerapositie of anatomisch vlak in beeld gebracht (soms in 2D) [19](#page=19). 2. **Bewegingsfasen/events afbakenen.** [19](#page=19). 3. **Beschrijving baseren op functioneel anatomische terminologie.** [19](#page=19). #### 4.2.2 Proximo-distale Snelheidsopbouw Veel bewegingen, zoals de bovenhandse worp, tennisopslag, kogelstoten en speerwerpen, delen een gemeenschappelijk principe: de proximo-distale sequentie. Dit houdt in dat snelheid geleidelijk wordt opgebouwd in de proximale gewrichten en via bi-articulaire spieren wordt overgedragen naar het meest distale segment, wat resulteert in een continue snelheidsstijging [20](#page=20). > **Voorbeeld:** Bij een bovenhandse worp wordt de snelheid opgebouwd vanuit de benen, romp, schouder, elleboog en pols, om de bal met maximale snelheid weg te slaan [20](#page=20). ### 4.3 Kwantitatieve Bewegingsbeschrijving Kwantitatieve bewegingsanalyses maken gebruik van gemeten variabelen en bieden een gedetailleerdere inzage in de beweging [21](#page=21). #### 4.3.1 Positie in Tijd Dit type analyse beschrijft de positie van bewegende delen over een bepaalde tijdsperiode. Het kan zowel in 2D $(x_i, y_i)$ als in 3D $(x_i, y_i, z_i)$ worden weergegeven [21](#page=21). * **Streepjesfiguren:** Kunnen worden gebruikt om verschillende gradaties van een beweging te visualiseren, zoals maximale en sub-maximale sprongen [21](#page=21). * **Aanduiding van balbaan:** Visualiseert het traject van een object, zoals een bal [22](#page=22). * **Bewegingstraject van objecten:** Bijvoorbeeld het traject van een raket of golfclub, waarbij de proximo-distale sequentie zichtbaar is [22](#page=22). * **Vergelijken van situaties:** Door de lineaire verplaatsing van verschillende lichaamsdelen in verschillende scenario's (bv. skiën op kunstgras vs. sneeuw, roeien op een ergometer vs. in een skiff) te vergelijken, kunnen grote verschillen in bewegingsverloop en efficiëntie worden aangetoond [22](#page=22). > **Voorbeeld:** Bij roeien op een ergometer is het bewegingstraject van de heup een vlak verloop, terwijl het op een skiff op water een 8-vormige curve vertoont. De snelheid van de pols is cruciaal voor de voortstuwing, en het apparaat moet een vergelijkbaar polssnelheidsprofiel vertonen om een effectieve trainingstool te zijn [22](#page=22). * **Positie van het Leidende Zwaartepunt (LZP) in de tijd:** [22](#page=22). * **Verenspringen:** Het traject van het LZP bij verspringen kan worden opgedeeld in vier fasen: afspronghoogte, vluchtbaan, landingshoogte en landingspositie. Snelheidsvectoren worden weergegeven. De atleet zet horizontale aanloopsnelheid om in verticale snelheid, wat een angulair moment genereert. Dit wordt gecompenseerd door lokale angulaire momenten met de armen [22](#page=22). #### 4.3.2 Eén Variabele in de Tijd Dit betreft de weergave van één specifieke bewegingsvariabele (lineair of angulair, positie, snelheid of versnelling) in functie van de tijd. De tijd kan absoluut (in seconden) of relatief (genormaliseerd naar een fase of de volledige cyclus in procenten) worden weergegeven [23](#page=23). * **Voorbeelden:** * **Gewrichtshoek of lichaamssegmenthoek:** Deze worden in grafieken geplot tegen de tijd [23](#page=23). * **Prestatiebepalende factoren bij sprongopslag in volleybal:** Een vergelijking tussen elite en sub-elite atleten kan inzichten geven in hoe kinematische variabelen de prestatie beïnvloeden [23](#page=23). > **Opmerking:** De snelheid van de bal is significant groter dan de snelheid van de hand op het moment van impact. Dit komt door het verschil in massa. Het lineaire momentum vóór de impact is gelijk aan het lineaire momentum ná de impact, volgens het principe van behoud van lineair momentum. In een perfect elastische botsing geldt: $(m_{\text{arm}} \cdot v_{\text{armvoor}} + m_{\text{bal}} \cdot v_{\text{balvoor}}) = (m_{\text{arm}} \cdot v_{\text{armna}} + m_{\text{bal}} \cdot v_{\text{balna}})$ Echter, in werkelijkheid is de botsing zelden perfect elastisch (elasticiteitscoëfficiënt vaak niet groter dan 0,5), waardoor een deel van de snelheid verloren gaat door vervorming van de bal [23](#page=23). | Bepalende factoren | Elite atleet | Sub-elite atleet | | :----------------- | :---------------------------------------------- | :----------------------------------------------- | | Grootte atleet | Groot | Kleiner | | Spronghoogte | Zeer hoog springen | Minder hoog springen | | Snelheid van bal | Grotere balsnelheid (29,3 m/s) -> kortere vluchttijd (0,65s) | Minder grote snelheid (24,9 m/s) -> langere vluchttijd (0,84s) | | Richting slag | Onder relatief vlakke hoek (10,5°) -> grotere horizontale balsnelheid | Grotere hoek (17,7 °) | | Swing a/d bal | Slag van 4,3°/s | Slag van 3,6°/s | | Snelheid van hand | 11,2 m/s | 9,2 m/s | #### 4.3.3 Variabele 1 vs. Variabele 2 Dit type analyse plot twee variabelen tegen elkaar, wat vaak wordt toegepast bij cyclische bewegingen zoals lopen of springtouwen [23](#page=23). * **Hoek-hoekdiagrammen:** Deze grafieken geven informatie over de coördinatie van bewegingen, zoals de relatie tussen de knie- en heuphoek tijdens het lopen [23](#page=23). * Het gearceerde vlak vertegenwoordigt de range of motion (bereik van beweging) van een lichaamsdeel, bijvoorbeeld een been [23](#page=23). * De grafiek toont de snelheidstoename van voor naar achter [24](#page=24). * Op de x-as wordt het verloop van de dijhoek weergegeven (hoek ten opzichte van de verticale). Positieve waarden betekenen dat het been voor de verticale staat, negatieve waarden dat het been achter de verticale staat [24](#page=24). * Op de y-as wordt het verloop van de kniehoek (flexie/extensie) weergegeven [24](#page=24). * De combinatie van beide assen geeft het bewegingsverloop van het been tijdens het lopen weer [24](#page=24). * De hellingsgraad van de grafiek beïnvloedt de coördinatie: * **Naar beneden lopen:** Beperkte knie-extensie om het lopen onder controle te houden [24](#page=24). * **Naar boven lopen:** Extreme knie-extensie is nodig om tegen de zwaartekracht in te lopen [24](#page=24). * De totale oppervlakte onder de curve kan een indicatie geven van de inspanning [24](#page=24). #### 4.3.4 Tijd-ruimtelijke Stapfactoren Dit betreft spatio-temporele factoren bij wandelen en lopen, specifiek staplengte en stapfrequentie [24](#page=24). * **Basisdefinities:** * **Stap:** Van contact van het ene been tot contact van het andere been [24](#page=24). * **Schrede:** Twee stappen; de periode tussen het contact van één voet en het volgende contact van dezelfde voet [24](#page=24). * **Standfase:** Duur van het contact met één voet [24](#page=24). * **Zwaaifase:** Het zwaaien van een been door de lucht [24](#page=24). * **Dubbele steunfase:** Beide voeten zijn tegelijkertijd in contact met de grond [24](#page=24). * **Vluchttijd:** De periode waarin geen enkel contact met de grond is (beide voeten in de lucht) [24](#page=24). * **Verschillen tussen wandelen en lopen:** | Kenmerk | Wandelen | Lopen | | :----------------------- | :-------------------------------------------- | :------------------------------------------------------- | | Snelheid | Trager | Sneller | | Stap- en schredelengte | Korter | Langer | | Stap- en schredefrequentie| Lagere frequentie | Meer stappen in eenzelfde tijdsinterval | | Standfase | Langer (0,55-0,65s) | Korter (0,2-0,3s) | | Verhouding steun-zwaaifase | Steunfase duurt relatief langer dan zwaaifase (40%) | Zwaaifase (70%) duurt relatief langer dan steunfase | | Dubbele steunfase | Een moment dat beide voeten contact maken | Afwezig | | Vluchttijd | Afwezig | Moment dat persoon geen contact heeft/in de lucht is. | * **Evolutie van wandelen naar lopen naar sprinten:** [25](#page=25). * **Duty Factor:** De verhouding van de steunfase tot de schredefase [26](#page=26). * Duty factor > 0,5: Dubbele steunfase [26](#page=26). * Duty factor = 0,5: Snelwandelen [26](#page=26). * Duty factor < 0,5: Vluchtfase (lopen/sprinten); hoe kleiner de duty factor, hoe sneller de beweging [26](#page=26). * **Verhoging van tempo (in lopen):** * De zwaaifase neemt toe met de snelheid, voornamelijk in relatieve duur, terwijl de absolute duur nagenoeg gelijk blijft [26](#page=26). * De contactfase neemt af in zowel absolute als relatieve duur [26](#page=26). * **Berekeningen:** * Gemiddelde snelheid ($v_{\text{gem}}$) = staplengte $\times$ stapfrequentie, of schredelengte $\times$ schredefrequentie [26](#page=26). * Schredefrequentie = $\frac{\text{# schredes}}{\text{# seconden}}$ of schredetijd = $\frac{1}{\text{schredefrequentie}}$ [26](#page=26). * Stapfrequentie = $\frac{\text{schredefrequentie}}{2}$ [26](#page=26). * **Evolutie van loopsnelheid:** De grafiek toont de relatie tussen staplengte en stapfrequentie voor verschillende loopsnelheden [26](#page=26). * **Loopgedeelte (4-6 m/s):** Bij snelheidsverhoging is er voornamelijk een toename in staplengte [26](#page=26). * **Sprintgedeelte (8-9 m/s):** Bij snelheidsverhoging is er voornamelijk een stijging in stapfrequentie, met minimale toename in staplengte omdat deze bijna zijn maximum heeft bereikt. Om de stapfrequentie te verhogen, moet het contact kort zijn en het been snel vooruit gezwaaid worden. Sterk ontwikkelde hamstrings helpen bij het snel optrekken van het been [26](#page=26). * **Verband schredelengte en schredenfrequentie bij verschillende lopers:** De verhouding kan variëren. Bij sprinten kan een stijging van de schredenfrequentie leiden tot een vermindering van de staplengte. Flexibiliteitstraining en antropometrische eigenschappen zijn belangrijk voor een optimale staplengte. Elke loper heeft een individuele loopstijl [27](#page=27). #### 4.3.5 Spatio-temporele Analyse van Sprint (Usain Bolt) * **Blauwe curve:** Geeft het gemeten verloop van de snelheid weer (met infraroodstraling). Versnelling-vertraging-versnelling cycli treden op doordat het LZP zich verplaatst ten opzichte van het steunpunt [27](#page=27). * **Rode curve:** Geeft de gemiddelde snelheid weer (zonder schommelingen) [27](#page=27). * **Sprintfasen:** 1. **Initiële versnellingsfase:** Opbouwen van snelheid [27](#page=27). 2. **Secundaire versnellingsfase:** Versnellen tot maximale snelheid [27](#page=27). 3. **Maximale snelheidsfase:** Aanhouden van de maximale snelheid (anaëroob) [27](#page=27). 4. **Snelheidsverval:** Afname van snelheid omdat de maximale snelheid niet kan worden volgehouden [27](#page=27). --- # Dynamica en wetten van Newton Dit hoofdstuk verdiept zich in de dynamica van beweging, de toepassing van de wetten van Newton, krachten, momenten en evenwichtsconcepten, zowel statisch als dynamisch [28](#page=28). ### 5.1 Het doel en de wetten van Newton Dynamica bestudeert de interactie tussen een lichaam en zijn omgeving, waarbij krachten en krachtmomenten de oorzaak zijn van beweging en bewegingsverandering. Massa en traagheidsmoment zijn traagheidskenmerken die de evenredigheidsfactor vormen tussen inwerkende krachten en versnelling [28](#page=28). De dynamica is gebaseerd op de drie wetten van Newton: * **Eerste wet van Newton (traagheidswet):** Een voorwerp waarop geen resulterende kracht werkt, blijft in rust of beweegt zich rechtlijnig met constante snelheid voort [28](#page=28). * **Tweede wet van Newton (kracht-snelheid):** Wanneer er een resulterende kracht op een voorwerp werkt, zal het voorwerp versnellen, vertragen of van richting veranderen [28](#page=28). * **Derde wet van Newton (actie-reactie):** Als voorwerp A een kracht uitoefent op voorwerp B, gaat deze kracht gepaard met een even grote maar tegengestelde kracht van B op A [28](#page=28). #### 5.1.1 Dynamische analyse Een dynamische analyse omvat de volgende stappen: * **Construeren van een vrijlichaamsdiagram:** Dit is een zelfgekozen deel van het lichaam dat los wordt gedacht van zijn omgeving. Dit kan het hele lichaam zijn of specifieke segmenten [28](#page=28). * **Massamiddelpunt bepalen:** Rekening houdend met het massamiddelpunt van lichaamssegmenten [28](#page=28). * **Krachten en momenten aanduiden:** Alle inwerkende (bekende en onbekende) krachtvectoren en krachtmomenten worden aangeduid. Alleen externe krachten en momenten worden in beschouwing genomen [28](#page=28). * Op een plat vlak heffen normaalkracht en gravitatiekracht elkaar op. De normaalkracht is altijd loodrecht op het steunvlak [28](#page=28). * Bij verplaatsing over de grond is er sprake van een frictiekracht [28](#page=28). * Op een helling wordt de gravitatiekracht opgesplitst in: * Een versnellende vector: $m \cdot g \cdot \sin(\theta)$ [28](#page=28). * Een vector die de normaalkracht opheft: $m \cdot g \cdot \cos(\theta)$ [28](#page=28). De grootte van deze vectoren is afhankelijk van de hellingsgraad [28](#page=28). * **Geschikt referentiestelsel kiezen:** [29](#page=29). * **Wetten van Newton toepassen:** [29](#page=29). Het is cruciaal om te bepalen welk lichaam of welk segment in beschouwing wordt genomen, afhankelijk van het onderzoeksvraagstuk (bijvoorbeeld een bewegingswetenschapper kijkt naar de fietser + lichaam, een ingenieur naar de fietskwaliteit) [29](#page=29). #### 5.1.2 Soorten krachten | Kracht | Formule | | :--------------------- | :-------------------------------------------- | | Gewicht | $m \cdot g$ | | Wrijvingskracht | $F_w = \mu_s \cdot N$ (statisch), $F_w = \mu_k \cdot N$ (dynamisch) | [29](#page=29). | Lucht-/waterweerstand | $F_d = \frac{1}{2} \cdot \rho \cdot v^2 \cdot C_d \cdot A$ | [29](#page=29). | Centripetale krachten | $F_{cp} = m \cdot \omega^2 \cdot r$ | [29](#page=29). | | $F_{cp} = m \cdot \frac{v^2}{r}$ | [29](#page=29). | Elastische krachten | $F = k \cdot x$ | [29](#page=29). | Reactiekrachten | Bijv. normaalkracht, trekkracht, grondreactiekracht | [29](#page=29). ### 5.2 Evenwicht Evenwicht kan statisch of dynamisch zijn. #### 5.2.1 Statisch evenwicht * **Principe:** Er is geen snelheid en geen versnelling. Zowel de krachtenbalans als de momentenbalans zijn gelijk aan nul [29](#page=29). * Statische momentenbalans: $\sum \tau = 0$ [30](#page=30). * Statische krachtenbalans: $\sum F = 0$ [30](#page=30). **Factoren bepalend voor stabiliteit en evenwicht:** * **Massa:** Een grotere massa verhoogt de stabiliteit [30](#page=30). * **LZP (Lichaamszwaartepunt):** Hoe lager het LZP, hoe stabieler het lichaam. Een hoger LZP maakt het lichaam minder stabiel [30](#page=30). * **Grootte van het steunvlak:** Evenwicht wordt behouden zolang de krachtvector binnen het steunvlak valt [30](#page=30). * **Kantelhoek:** Een grotere kantelhoek leidt tot een groter krachtmoment, wat meer kracht vereist om kantelen te voorkomen [30](#page=30). * **Stabiliserend moment:** Een moment dat kanteling tegengaat [30](#page=30). > **Voorbeelden uit de sport:** > * Basketbalspelers staan met gebogen en open benen: lager LZP, groter stabiliserend vermogen en breder steunvlak [30](#page=30). > * Een gymnast in evenwicht: geen resulterende krachtvector of moment (indien normaalkracht en gravitatiekracht loodrecht staan, is er geen momentsarm). Het lichaamszwaartepunt valt boven het steunpunt [30](#page=30). > **Tip:** Statisch evenwicht is aanwezig wanneer het LZP boven het steunpunt valt (tussen 65-76, specifiekere paginanummers ontbreken hier) [30](#page=30). #### 5.2.2 Dynamische postural sway Zelfs bij stilstand is er constante minimale rotatie rond de enkelas. Er is een voortdurende beweging van het LZP ten opzichte van de COP (Center of Pressure). Dit resulteert in een lichaamszwaai (omgekeerde pendulumbeweging) in het sagittaal vlak met een frequentie van 0,5-1,5 Hz [30](#page=30). * De afstand tussen de aangrijpingspunten van krachten en de enkelas creëert een momentsarm, wat leidt tot een moment en versnelling van het LZP [31](#page=31). * Initieel is de versnelling naar voren gericht, gevolgd door een voorwaartse snelheid. Het lichaam reageert hierop door op de tenen te duwen, wat een achterwaartse versnelling veroorzaakt en de momentsarmen kleiner maakt. Dit cyclische proces leidt tot een constante pendelbeweging [31](#page=31). De relatie tussen moment, inertie en hoekversnelling is: $$ \tau = I \cdot \alpha $$ [31](#page=31). Voor de sway is de vergelijking (onder bepaalde aannames): $$ p \cdot R_y - g \cdot G = I \cdot \alpha $$ [31](#page=31). mits $R_y = g \cdot p - g = \frac{I \cdot \alpha}{G}$ [31](#page=31). De grootte van de momentsarmen is afhankelijk van de posities van COMx en COPx. De pendelzwaai wordt volledig gecontroleerd door de locatie/verplaatsing van de COPx, aangezien de COMx niet te controleren is. Dit gebeurt actief door kuitspiercontractie om meer op de bal van de voet te steunen, waardoor COPx meer ventraal verschuift [31](#page=31). De horizontale versnelling van het LZP (COMacc) wordt bepaald door de voor-achterwaartse afstand tussen COPx en COMx: $$ COP_x - COM_x = \frac{I_e \cdot COM_{acc}}{G} \cdot h $$ [31](#page=31). waarbij $h$ de hoogte van de COM boven de enkels is en $I_e$ het traagheidsmoment rond de flexie-extensie as door de enkels [32](#page=32). De metingen van COP-verplaatsingen met drukmeetplaten laten zien waar het COP zich bevindt, meestal tussen de voeten. Ongelijke drukverdeling kan beweging in medio-laterale richting veroorzaken [32](#page=32). * **Fysiologisch belang:** Postural sway activeert continu het kuitpompmechanisme, wat de veneuze terugkeer verbetert [32](#page=32). * **Posturografie:** Het bestuderen van deze pendelbeweging wordt gebruikt bij de beoordeling van lichaams- of evenwichtsproblemen (bv. Rombergtest) [32](#page=32). #### 5.2.3 Dynamisch evenwicht Dynamisch evenwicht treedt op tijdens beweging. ##### 5.2.3.1 Dynamisch evenwicht – Translatie De verticale hoogtesprong wordt gebruikt als voorbeeld voor dynamisch evenwicht in één dimensie (verticaal opwaarts). Translaties zijn ook mogelijk in 2D, waarbij de krachtenbalans wordt ontbonden in x- en y-componenten: $$ \sum F_x = m \cdot a_x $$ [32](#page=32). $$ \sum F_y = m \cdot a_y $$ [32](#page=32). Tijdens de dynamische analyse van een sprong werken twee krachten op het lichaam: * De verticale grondreactiekracht (VGRK), aangrijpend in het steunpunt [33](#page=33). * De gravitatiekracht (G), aangrijpend in het LZP [33](#page=33). De krachtenbalans in de y-richting is: $$ \sum F_y = m \cdot a_y $$ $$ F_{ry} - G = m \cdot a_y $$ [33](#page=33). Over een tijdsinterval geldt de impuls-momentum relatie. De VGRK kan gemeten worden met een krachtmeetplatform, waaruit de verticale versnelling van het LZP berekend kan worden. Integratie van de versnelling geeft de snelheid en positie [33](#page=33). **Verloop van de VGRK tijdens een sprong:** * Eerst neemt de VGRK af door daling van het LZP (negatieve versnelling) [34](#page=34). * Vervolgens neemt de kracht toe (positieve versnelling), om het LZP omhoog te brengen (actieve impuls) [34](#page=34). * De GRK is nul bij het verlaten van de grond [34](#page=34). De take-off snelheid bepaalt de spronghoogte, aangezien vanaf dat moment enkel de zwaartekracht nog inwerkt [34](#page=34). **Toepassingen van de verticale hoogtesprong:** 1. **Bepalen van spronghoogte (Sargeant "reach and jump" test):** * Principe: Reikhoogte wordt gemeten, gevolgd door de spronghoogte. Spronghoogte = bereikte hoogte - reikhoogte [34](#page=34). * Nadelen: De startpositie met hielen op de grond geeft reeds hoogtewinst door het afzetten met de tenen. De spronghoogte wordt beïnvloed door de sprongtechniek [34](#page=34). * De gouden standaard voor het bepalen van spronghoogte is via VGRK [34](#page=34). 2. **Van vluchttijd naar vluchthoogte:** Spronghoogte kan berekend worden uit de vluchttijd (gemeten via video, Optojump, of krachtmeetplatform) [34](#page=34). De vluchthoogte ($h_v$) kan worden berekend met: $$ h_v = \frac{v_{0y}^2}{2g} $$ [35](#page=35). waarbij $v_{0y}$ de initiële verticale afstootssnelheid is en $g$ de valversnelling. 3. **Van VGK naar totale spronghoogte:** Totale spronghoogte = vluchthoogte + contacthoogte (hoogtewinst door op de tenen staan) [35](#page=35). Eerst wordt VGRK omgezet in versnelling ($F=ma$) en vervolgens via integratie in snelheid en positie [35](#page=35). 4. **Mechanisch sprongvermogen:** Geeft het temporele verloop van vermogen tijdens de sprong weer (gemiddeld en piekvermogen) [35](#page=35). 5. **Vergelijkingen maximale en submaximale hoogtesprong (getraind vs. ongetraind):** Een grotere positieve snelheid bij take-off leidt tot een langere vluchttijd, aangezien er in de lucht enkel nog een negatieve versnelling werkt [36](#page=36). Vluchttijd ($t$) kan berekend worden vanuit de take-off snelheid ($v_0$): $$ t = \frac{v_0}{g} $$ [36](#page=36). Daaruit kan de vluchthoogte berekend worden [36](#page=36). 6. **Squat jump vs. Counter movement jump (CMJ):** * **Excentrische voorspanning:** CMJ is efficiënter door excentrische voorspanning van de spieren, wat leidt tot betere strekking en een positieve versnelling [36](#page=36). * **Grotere actieve impuls:** Bij CMJ wordt de kracht over een langere periode geleverd, wat resulteert in een grotere actieve impuls en take-off snelheid [36](#page=36). * **Grotere vluchttijd:** CMJ resulteert in een langere vluchttijd en dus hogere sprong [36](#page=36). 7. **Relatie tussen versnelling van deelsegmenten en LZP-versnelling:** De versnelling van het LZP wordt bepaald door de deelversnellingen van alle lichaamssegmenten [37](#page=37). Bij snelle bewegingen van lichaamssegmenten (bv. armzwaai) kan de GRK nul worden of verdubbelen [37](#page=37). $$ \sum F = m \cdot a $$ [37](#page=37). De GRK is gelijk aan $G$ + versnelling van het LZP [37](#page=37). Met de massa van de armen als 10% van de totale lichaamsmassa, kan een armversnelling van -10g leiden tot GRK=0 [37](#page=37). Een armversnelling van +10g leidt tot een verdubbeling van de GRK [38](#page=38). * **Sprong zonder vs. met armen:** Een springer met armzwaai springt 15-20% hoger door coördinatie en een grotere verticale afstootssnelheid [38](#page=38). 8. **Het remwegprincipe:** Bij de landing moet het lineaire momentum van het lichaam worden afgeremd, waarbij de GRK geminimaliseerd wordt door de afremtijd en -afstand te maximaliseren [38](#page=38). De GRK kent een passief en een actief deel [39](#page=39). * **Passieve piek:** Eerste 50 ms na aanraking, opgevangen door voet, onderbeen en dij. Schok wordt opgevangen door lichaamsmateriaal (kraakbeen, vetweefsel) en externe materialen (schoenen, ondergrond) [39](#page=39). * **Inveren:** Energie wordt (bijna) volledig teruggegeven [39](#page=39). * **Schokdemping:** Energie wordt geabsorbeerd (energieverlies). Dit verlaagt de impactkracht (blessurepreventie), maar kan leiden tot tragere bewegingen (bv. lopen op beton vs. valmat) [39](#page=39). * **Juist afgesteld landingsoppervlak:** Balans tussen vervorming/remweg en stabiliteit is cruciaal. Te veel vervorming kan leiden tot instabiliteit in de enkel [40](#page=40). * **Reologisch model (Voight):** Beschrijft visco-elastische materialen met een parallelle veer en demper [40](#page=40). * **Actieve piek:** Opgevangen door 69% van het LG, door lichaamsbeweging (bv. diepe knieflexie). Dit vergroot remtijd en -afstand, waardoor de GRK daalt (impact kan verminderen van 3x naar 1,5x lichaamsgewicht) [41](#page=41). * Diepe flexie kan echter leiden tot ligamentaire schade, zeker in combinatie met snelle richtingsverandering (kans op ACL blessure) [41](#page=41). * **Impactkracht geschoeid lopen met initieel hielcontact:** * **VGRK:** Bij lopen zijn er ook passieve en actieve pieken, maar de passieve piek is kleiner en de actieve piek groter dan bij landen [41](#page=41). * **Ant-post GRK:** Een voortdurende pendulumbeweging zorgt voor een constante gemiddelde snelheid [41](#page=41). * **Loading rate:** Snelheid waarmee de piek van de VGRK wordt gehaald. Bij blootsvoets lopen is de loading rate groter, wat meer belastend is [42](#page=42). * Een kortere contacttijd zorgt voor grotere impact [42](#page=42). * **Piek Tibiale Acceleratie (PTA):** Hoge versnelling op het relatief kleine onderbeen van het scheenbeen, wat leidt tot grote impact en overbelastingsblessures (bv. scheenbeenvliesontsteking) [42](#page=42). * Een systeem met accelerometer en Bluetooth in een kous kan impact monitoren. Een drempelwaarde voor overbelasting (8g) wordt ingesteld; bij overschrijding klinkt er ruis [43](#page=43). * De impact kan verlaagd worden door de stapfrequentie te vergroten, wat de vluchttijd beperkt [43](#page=43). ##### 5.2.3.2 Dynamisch evenwicht – Rotatie * **Link tussen lineair en rotatie:** Spierkracht genereert momenten in gewrichten, wat beweging veroorzaakt [44](#page=44). * Analoog aan translatie, is er bij rotatie een dynamische momentenbalans [44](#page=44). * Rotatie kan rond een ruimtelijk vaste as of rond een as door het lichaamszwaartepunt plaatsvinden [44](#page=44). * De reuzenzwaai aan de rekstok is een voorbeeld van momenteel dynamisch evenwicht [44](#page=44). $$ \tau = I \cdot \alpha $$ [45](#page=45). waarbij $\tau$ het rotatiemoment is, $I$ het traagheidsmoment en $\alpha$ de hoekversnelling. * **Slingerverkorting:** Om negatieve versnelling te beperken, verkleinen turners de momentsarm (bv. door hoeken in heup/schouders) [45](#page=45). Het zwaartepunt volgt geen cirkelvormige baan, maar vertoont verlenging in kwadrant 2 (positieve versnelling) en verkorting in kwadrant 3 en 4 (negatieve versnelling minimaliseren) [45](#page=45). * **Angulair impuls-momentum relatie:** [45](#page=45). * **Rotatieopbouw bij buikdraai rugwaarts:** Eerst achteruitzwaaien om positief angulair moment te creëren (toename momentsarm, grotere positieve hoekversnelling). Daarna LZP dichter bij de rekstok brengen en hoeken in de bekken om de momentsarm te verkleinen en negatieve versnelling te beperken [46](#page=46). * **Paaldansen:** Moeilijkheid is afhankelijk van het angulair moment. Een grote momentsarm (LZP ver weg van paal) creëert een groot angulair moment dat door spieren moet worden tegengewerkt [46](#page=46). ##### 5.2.3.3 Dynamisch evenwicht – Translatie + Rotatie Wanneer er geroteerd wordt rond een denkbeeldige as door het LZP, is er vaak een combinatie van rotatie en translatie [46](#page=46). * **Drie draai-assen:** * Longitudinale as (cephalo-caudale): Pirouette, schroef [46](#page=46). * Antero-posterieure as: Radslag [46](#page=46). * Medio-laterale as: Salto [46](#page=46). * **Rotaties opgebouwd tijdens afstoot:** * **Excentrische afstoot:** Een afstootkracht die niet door het LZP gaat, creëert zowel rotatie rond een as door het LZP als translatie van het LZP [46](#page=46). * Bij verticale hoogtesprong gaat de GRK door het LZP, resulterend in zuivere translatie [47](#page=47). * Bij excentrisch afstoten ligt het LZP voor of achter het steunpunt, wat leidt tot een angulair moment [47](#page=47). * **Angulaire impuls-momentum relatie tijdens afstoot:** Gedurende de afstoot geldt: $\tau = I \cdot \alpha = \frac{dL}{dt}$ [47](#page=47). Bij verkleining van inertie ($I$), neemt de rotatiesnelheid ($\alpha$) toe, mits angulair momentum ($L$) constant blijft [47](#page=47). Net voor de landing wordt het lichaam uitgestrekt om stabiliteit te behouden (vergroten van inertie $I$ vermindert rotatiesnelheid $\alpha$) [47](#page=47). * **Opbouwen van lokaal angulair momentum:** Gebruik van lichaamssegmenten (bv. armzwaai, beenzwaai, lichaamstorsie) om extra angulair momentum te creëren en over te dragen aan het volledige lichaam [48](#page=48). * Contactschroef: Armen gebruiken om rotatie in te zetten en weerstand te verminderen [48](#page=48). * Salto rugwaarts uit stand: Achterwaarts zwaaien van armen om rotatie te vergemakkelijken [48](#page=48). * **Gemengd afstoten (translatie + rotatie):** * Tijdens de afstoot geldt de impuls-momentum relatie voor zowel translatie als rotatie [48](#page=48). * Doel van afstoot bepaalt focus: meer impuls voor translatie (verspringen) of meer angulair momentum voor rotatie (duiken) [48](#page=48). * **Verspringen:** Nadruk op het behouden van horizontale snelheid en het omzetten van een deel naar verticale snelheid voor een vlakke paraboolbaan [49](#page=49). * De aanloopsnelheid wordt deels omgezet in verticale snelheid door de pivotfunctie [50](#page=50). * Rotatie is bij verspringen een nadelig bijeffect dat gecontroleerd moet worden [50](#page=50). * **Duiken:** Vereist optimaal angulair momentum, met lichte translatie om van de plank in het water te geraken [48](#page=48). * **Beïnvloeding van rotaties tijdens de vlucht:** * In vrije lucht is het angulair momentum ($L_0$) constant (enkel zwaartekracht werkt) [53](#page=53). * **Wijzigen van traagheidsmoment:** Door het lichaam te groeperen (verkleinen van $I$), neemt de hoeksnelheid ($\omega$) toe [53](#page=53). * Schaatsers maken pirouettes sneller door armen bij zich te houden [53](#page=53). * **Verdelen van totaal angulair momentum over deelsegmenten:** Een contrarotatie van een segment kan de lichaamsrotatie tijdelijk doen toenemen of afremmen [53](#page=53). * Loop-/hangtechniek bij verspringen: Ongewenste rotatie wordt tegengewerkt door armzwaai en loopbewegingen [53](#page=53). * **Rotaties opgebouwd in vrije lucht:** Rotatie zonder initiële hoeveelheid angulair momentum. Katten kunnen dit bijvoorbeeld [55](#page=55). --- # Kinesiologie: Mechanische eigenschappen van lichaamsweefsels en spierwerking De kinesiologie bestudeert de beweging van het menselijk lichaam, waarbij gewrichtssystemen worden geanalyseerd als functionele eenheden die bestaan uit botten, gewrichten, ligamenten, pezen en spieren, onder neuro-motorische controle [56](#page=56). ### 6.1 Mechanische eigenschappen van botten Botten dienen als hefboommechanismen voor beweging, bieden steun en bescherming, en slaan calcium op [57](#page=57). #### 6.1.1 Definities en basisbegrippen uit de sterkteleer * **Elasticiteitsmodulus van Young:** De verhouding tussen stress (spanning) en strain (vervorming) in een materiaal [57](#page=57). * Formule: $\sigma / \epsilon$ [57](#page=57). * **Sterkte:** De maximale belasting (spanning of vervorming) die een bot kan weerstaan voordat het breekt [57](#page=57). * $\sigma_{breuk}$ en $\epsilon_{breuk}$ [57](#page=57). #### 6.1.2 Materiaaleigenschappen van bot Bot heeft een beperkte elasticiteitsmodulus in vergelijking met staal. Compact bot is sterker dan spongieus bot, dat zorgt voor draagkracht zonder overgewicht. Bot kan hogere drukkrachten weerstaan dan trekkrachten [57](#page=57). * **Anisotropie:** De sterkte van bot is afhankelijk van de locatie en richting van de inwerkende kracht. Lange beenderen zijn het sterkst tegen verticale belasting en breken sneller bij horizontale krachten [58](#page=58). * **Elastische en plastische vervorming:** * **Elastisch gebied:** Kleine vervorming bij grote belasting; het voorwerp herneemt zijn oorspronkelijke vorm na het wegnemen van de kracht [58](#page=58). * **Plastisch gebied:** Het materiaal keert na belasting niet terug naar zijn oorspronkelijke staat [58](#page=58). * **Vloeigrens:** De grens waarboven een materiaal permanent vervormt [58](#page=58). * **Breekpunt:** Het punt waarop het voorwerp breekt [58](#page=58). De vervorming van bot kan worden berekend met de elasticiteitsmodulus van Young: $\Delta L = \frac{F \cdot L_0}{A \cdot Y}$ [59](#page=59). #### 6.1.3 Soorten belasting in vivo In het lichaam komen vaak samengestelde belastingen, wringing en druk voor, bijvoorbeeld tijdens het lopen of bij sporten zoals armworstelen. Blessures zoals ACL-scheuren kunnen ontstaan door combinaties van belasting en beweging [59](#page=59). #### 6.1.4 Structurele eigenschappen van beenderen (Wolff's Wet) **Wolff's Wet van functionele adaptatie:** De inwendige structuur en uitwendige vorm van levend bot worden bepaald door de mechanische belasting, waarbij het bot met minimaal materiaal zijn functie vervult. Mechanische belasting beïnvloedt de dwarsdoorsnede, de dichtheid van spongieus bot en de uitwendige vorm van beenderen [60](#page=60). * **Voorbeelden van adaptatie:** Een tibia wordt sterker aan de voorzijde door meer belasting. Botten van sporters ondergaan aanpassingen afhankelijk van de sport (bv. impact vs. niet-impact sporten) [60](#page=60). * **Trekspanningslijnen:** Krachten geleverd door spieren [60](#page=60). * **Drukspanningslijnen:** Compressiekracht die zich verdeelt over het bot [60](#page=60). #### 6.1.5 Botvorming en remodellering De modellering en remodellering van spongieus bot wordt gestuurd door mechanische belasting op de botbalkjes. Dit proces wordt gereguleerd door osteoclasten (botresorptie) en osteoblasten (botvorming). Microfracturen triggeren osteoclasten, wat leidt tot een signaal voor osteocyten om osteoblasten aan te trekken voor botregeneratie [61](#page=61). > **Tip:** Mechanische belasting is essentieel om bot "in vorm" te houden. Chronisch gebrek aan belasting leidt tot verzwakking en "gaatjes" in het bot [61](#page=61) [62](#page=62). De geometrie van de botstructuur past zich aan de belastingsrichting aan. Bot is het sterkst in de richting van de meest voorkomende belasting. Er is een verband tussen botdensiteit en mechanische belasting. Andere factoren zoals leeftijd, geslacht, erfelijke factoren, en arbeid-rust verhouding spelen ook een rol [62](#page=62). * **Botdensiteit meting:** DEXA-scan met T-score en Z-score [62](#page=62). * T-score: vergelijking met een gemiddelde, gezonde 30-jarige. * Z-score: vergelijking met patiënten van dezelfde leeftijd. * **Cross-sectionele studies:** Atleten hebben een hogere botdensiteit dan sedentaire personen; gewichtheffers/gymnasten meer dan zwemmers; de dominante arm van een tennisser meer dan de niet-dominante arm [63](#page=63). #### 6.1.6 Biopositieve en bionegatieve effecten van mechanische belasting 1. **Biopositief effect:** Fysieke activiteit kan leiden tot een significante toename van botdensiteit, vooral bij pre-puberale meisjes. Bij 40-plussers kan fysieke activiteit botmassa helpen behouden. Belastingsfrequentie, -snelheid en aantal herhalingen zijn belangrijk naast de grootte van de belasting [63](#page=63). 2. **Bionegatief effect (Stressfracturen):** Repetitieve belasting kan leiden tot onevenwicht tussen microtraumata en herstel, resulterend in stressfracturen [63](#page=63). 3. **Bionegatief effect (Demineralisatie bij immobilisatie):** Immobilisatie, zoals door gips of bedrust, leidt tot een sneller verlies van botdensiteit dan herstel [64](#page=64). 4. **Bionegatief effect (Demineralisatie bij ruimtevaarders):** Gewichtloosheid kan leiden tot een aanzienlijke daling van de botdensiteit, wat eerder problemen met botbreuken veroorzaakte. Onderzoek richt zich op het behouden van botdensiteit door fysieke oefeningen, zoals lopen [64](#page=64). #### 6.1.7 Invloed van leeftijd en geslacht Vrouwen zijn gevoeliger voor botdemineralisatie dan mannen. Vanaf 40 jaar is mechanische belasting cruciaal voor het behoud van botdensiteit. Botdichtheid neemt toe tot ongeveer 30 jaar, is daarna constant en neemt progressief af, waarbij elke 10 jaar de botdensiteit met 5% en de breuksterkte met 9% afneemt [64](#page=64) [65](#page=65). ### 6.2 Mechanische eigenschappen van ligamenten en pezen Ligamenten verbinden botten met elkaar bij gewrichten (bot-bot). Pezen fungeren als krachtoverbrengers tussen spieren en het skelet (spier-bot) [66](#page=66). #### 6.2.1 Samenstelling en verschillen Beide structuren bestaan voornamelijk uit collageen bindweefsel met minder elastinevezels. Ze zijn vervormbaarder dan bot. Verschillen in structuur en mechanisch gedrag zijn afhankelijk van de oriëntatie van de collagene bindweefsels, de collageen-elastine verhouding en de afmetingen [66](#page=66). * **Samenstelling collageen bindweefsel:** * Collagene vezels: zorgen voor sterkte en stijfheid [66](#page=66). * Elastine vezels: zorgen voor rekbaarheid [66](#page=66). * Reticulaire vezels: dragen bij aan het volume [66](#page=66). * Grondsubstantie: vermindert wrijving en microtraumata [66](#page=66). #### 6.2.2 Relatie tussen belasting en vervorming van collageen bindweefsel De relatie tussen belasting en vervorming volgt een curve met verschillende fases: 1. **Initiële rek:** Golfvormige configuratie wordt uitgerekt; veel vervorming, weinig spanning [67](#page=67). 2. **Lineair elastisch gebied:** Verdere spanning/rek binnen het elastische domein; herneemt oorspronkelijke vorm [67](#page=67). 3. **Plastisch gebied (+partiële ruptuur):** Geen herstel naar oorspronkelijke staat; mogelijke partiële ruptuur [67](#page=67). 4. **Ruptuur:** Volledige scheuring [67](#page=67). > **Tip:** De curve kan variëren: ligamenten met veel collageen (bv. ACL) zijn sterker en stijver, terwijl ligamenten met meer elastine (bv. ligamentum flavum) vervormbaarder zijn [67](#page=67). #### 6.2.3 Visco-elasticiteit van collageen bindweefsel * **Kruip en krachtrelaxatie:** Kenmerkend voor visco-elastische materialen [68](#page=68). * **Hysteresis + reksnelheid:** Geeft energieverlies aan [68](#page=68). * **Thixotropie:** Verandering in mechanische eigenschappen over tijd onder invloed van spanning [69](#page=69). > **Tip:** Opwarming is belangrijk vanwege de invloed van thixotropie, maar verhoogt ook de laxiteit wat de kans op blessures kan vergroten [70](#page=70). #### 6.2.4 Structurele eigenschappen van ligamenten en pezen * **Knieligamenten:** Voorste en achterste kruisband (ACL, PCL) voor anteroposterieure stabiliteit; collaterale ligamenten voor medio-laterale stabiliteit [70](#page=70). * **Pezen:** Verbinden botten over gewrichten, sturen gewrichtsbeweging, behouden congruentie, en bevatten proprioceptoren voor positionering [70](#page=70). De sterkte van een ligament wordt bepaald door de grootte van de dwarsdoorsnede en de belastingssnelheid. Een hoge belastingssnelheid kan leiden tot scheuren, terwijl een lagere snelheid bij dezelfde kracht meer kans op avulsiefracturen geeft [70](#page=70). #### 6.2.5 Kracht-lengte curve van ligamenten De curve lijkt sterk op die van collageen bindweefsel, met specifieke patronen voor verschillende ligamenten. Een partiële scheur wordt vaak veroorzaakt door rotatie tijdens knieflexie. Ligamenten hebben vaak een multidirectionele vezeloriëntatie om spanningen in verschillende richtingen te weerstaan, wat bijdraagt aan hun stijfheid [71](#page=71). #### 6.2.6 Structurele eigenschappen van pezen De primaire functie is het overbrengen van spierkracht op het skelet. Pezen ondergaan voornamelijk trekbelasting in één richting, waardoor de collageenvezels hierop georiënteerd zijn [71](#page=71). * **Spannings-rekdiagram:** Vergelijkbaar met dat van collageen [71](#page=71). * **Peesafmetingen:** Staan in verhouding tot de spiermassa en -sterkte; pezen zijn ongeveer twee keer zo sterk als de spier zelf. Bij dagelijkse belasting worden ze tot ongeveer een kwart van hun maximale sterkte belast [71](#page=71). #### 6.2.7 Kwantitatieve gegevens en factoren die de morfologie beïnvloeden De relatieve hysteresis/energieabsorptie van pezen is laag (maximaal 20-25%), wat functioneel belangrijk is voor de opname en teruggave van elastische energie, en de efficiëntie van locomotie verhoogt. Factoren zoals leeftijd, oefening versus immobilisatie, en externe gewrichtssteunen beïnvloeden de eigenschappen van pezen en ligamenten [72](#page=72). * **Leeftijd:** Kinderen hebben een minder volgroeid beenderstelsel en flexibelere pezen/ligamenten. Ouder worden vermindert de elasticiteit. Lenigheidsoefeningen kunnen dit proces tegengaan [72](#page=72). * **Oefening vs. immobilisatie:** Dagelijks leven behoudt 80-90% van het mechanisch potentieel. Training resulteert in hypertrofie van pezen en ligamenten. Immobilisatie leidt tot atrofie en snelle achteruitgang [72](#page=72). * **Externe gewrichtssteunen:** Taping en bracing kunnen ondersteuning bieden na blessures of immobilisatie [72](#page=72). #### 6.2.8 Voorbeeld: de voorste kruisband (ACL) De ACL voorkomt anterieure verplaatsing van de tibia ten opzichte van de femur. Blessures treden vaak op bij een combinatie van flexie, rotatie en impact. Herstel kan middels bloedplaatjesrijk plasma injecties of een operatieve reconstructie met peestransplantaat [73](#page=73). * **Invloed van spieren op ACL-belasting:** Het optrainen van spieren, zoals quadriceps en hamstrings door co-contractie, kan de ACL ontlasten en beschermen [73](#page=73) [74](#page=74). ### 6.3 Spierwerking in het intacte organisme Spierwerking kan worden bestudeerd van spiervezelniveau tot de bijdrage aan het netto gewrichtsmoment. Spieren fungeren als de "motor" die momenten creëert, terwijl gewrichten als hefboomsystemen dienen. Spieren leveren een actieve bijdrage aan het skelet voor houding en beweging, en ondersteunen weke delen [74](#page=74) [75](#page=75). #### 6.3.1 Biomechanische contractiefactoren op spiervezelniveau * **Relatie tussen spiervezellengte en spierkracht:** * **Isometrische contractie:** Krachtlevering bij een vaste sarcomeerlengte. De kracht-lengte curve is voor elke spier vergelijkbaar, maar de optimale lengte kan variëren [76](#page=76). * **Hill's curve:** Beschrijft de relatie tussen contractiekracht en contractiesnelheid [76](#page=76). * **Isotone contractie:** Constante spanning met veranderende lengte [76](#page=76). * **Concentrisch:** Spier verkort en levert kracht (positieve snelheid) [76](#page=76). * **Excentrisch:** Spier verlengt en levert kracht (negatieve snelheid). Hierbij kan meer kracht geleverd worden dan het isometrisch maximum [76](#page=76). * **Vmax:** Maximale snelheid waarbij kracht geleverd kan worden (ca. 25 spiervezellengtes/sec). Langere spiervezels kunnen hogere snelheden aan [77](#page=77). * **Fisomax:** Maximale isometrische kracht per oppervlakte-eenheid (gem. 25 N/cm²). Grotere spieren met een grotere dwarsdoorsnede kunnen meer kracht leveren [77](#page=77). #### 6.3.2 Relatie tussen contractiesnelheid en vermogen Vermogen ($P = F \cdot v$) is maximaal bij ongeveer 0,3 * Vmax. Er is een optimum tussen kracht en snelheid voor maximaal vermogen [78](#page=78). #### 6.3.3 Spiervezelschikking en spierarchitectuur * **Schikking:** Sarcomeren in serie bepalen de spiervezellengte, wat invloed heeft op lengteverandering en contractiesnelheid [78](#page=78). * **Architectuur:** * **Pennate structuur:** Spiervezels lopen schuin ten opzichte van de werklijn (pennatiehoek). Een grotere pennatiehoek betekent meer spiervezels en dus grotere dwarsdoorsnede en krachtlevering [79](#page=79). * **Unipennaat:** Krachtwerking in één richting [79](#page=79). * **Multipenaat:** Vezels in verschillende richtingen voor bewegingen in diverse richtingen [79](#page=79). * **Rangschikking van spiervolume:** * **Type A (korte vezels, lange pezen):** Grote fysiologische dwarsdoorsnede (PCSA), kan grote contractiekracht leveren [80](#page=80). * **Type B (lange vezels, korte pezen):** Kleinere dwarsdoorsnede, kleinere kracht, maar grotere lengteverandering en hogere contractiesnelheid [80](#page=80). #### 6.3.4 Functionele differentiatie en complementariteit Spieren vullen elkaar aan qua functie (complementariteit) en hebben verschillende architecturen afhankelijk van locatie en doel. Spieren in benen leveren grotere kracht (kleinere vezellengte, grotere dwarsdoorsnede) dan in armen/handen. Synergisten vullen elkaar aan voor gecoördineerd werken [80](#page=80) [81](#page=81). #### 6.3.5 Biomechanische modellen en segmentenanalyse * **Biomechanische modellen:** Vereenvoudigd, waarbij kracht wordt toegeschreven aan de primaire agonist. Nuttig voor quasi-statische situaties en distaal gelegen gewrichten [98](#page=98). * **Segmentenmodelanalyse:** Geschikt voor snelle bewegingen, berekent netto gewrichtsmoment, intersegmentele krachten en netto gewrichtsvermogen. Positief vermogen duidt op concentrische werking en arbeid levering; negatief vermogen op excentrische werking en energie-absorptie . #### 6.3.6 Bewegingsanalytische toepassing (GRK benadering) De grondreactiekracht (GRK) wordt gebruikt om netto gewrichtsmomenten in te schatten, met name tijdens de steunfase. Verschillen tussen hakken en voorvoet contact bij lopen beïnvloeden de impact en belasting op pezen en ligamenten [100](#page=100) . #### 6.3.7 Spierkracht en reactiekracht berekenen Uitgaan van statisch evenwicht (momenten- en krachtenbalans) kan helpen bij het berekenen van spierkracht en reactiekracht [91](#page=91). #### 6.3.8 Anatomie-momentsarm De relatie tussen gewrichtsbeweging, spierlengte en momentsarm is anatomisch bepaald. De meeste spieren hebben een optimale momentsarm rond een specifieke hoek [92](#page=92). #### 6.3.9 Netto of resulterend gewrichtsmoment Wordt bepaald door het moment van synergisten, eventuele niet-musculaire factoren en de antagonistische co-contractie [92](#page=92). #### 6.3.10 Bi- en Poly-articulaire spieren Spieren die meerdere gewrichten overspannen, kunnen verschillende gewrichtsmomenten veroorzaken en de beweging in meerdere gewrichten beïnvloeden. Ze kunnen mechanische energie transporteren tussen aanliggende gewrichten (proximo-distale sequentie) [93](#page=93). #### 6.3.11 Evaluatie van spierkracht Directe meting van spierkracht in vivo is moeilijk; indirecte metingen via externe weerstand en krachtmomenten (metingen met een Biodex) worden gebruikt [94](#page=94) [97](#page=97). * **Statische maximale gewrichtsmomentcurven:** Meten het maximaal statisch geleverde krachtmoment over verschillende hoekstanden [94](#page=94). * **Dynamische maximale gewrichtsmomentcurven (isokinetisch):** Meten het krachtmoment bij constante hoeksnelheid [96](#page=96). * **Gebruik van Biodex:** Voor wetenschappelijke doeleinden, als evaluatiemiddel en voor het ontwikkelen van trainingsapparatuur [97](#page=97). #### 6.3.12 Werking van CAM-katrolsystemen Ontworpen voor isotonisch trainen, waarbij de geleverde kracht constant blijft ondanks veranderende gewrichtsposities en momentsarmen. Ze controleren de uitwendige weerstand om het te leveren moment aan te passen aan de maximale gewrichtsmomentcurve [97](#page=97). #### 6.3.13 Dynamica van vereenvoudigde gewrichtssystemen Toepassing van dynamica op lichaamssegmenten om krachten en momenten te meten. Hierbij wordt gebruik gemaakt van lineaire en angulaire inertietermen [98](#page=98). #### 6.3.14 Passieve dynamische koppeling tussen segmenten In een open kinematische keten bij snelle bewegingen vindt koppeling van snelheid tussen segmenten plaats, wat bijdraagt aan de totale beweging en energieoverdracht . #### 6.3.15 Rek-verkortingscyclus Excentrische voorspanning gevolgd door concentrische verkorting leidt tot een snellere en krachtigere verkorting in de concentrische fase. Dit principe is van toepassing bij vrijwel alle explosieve bewegingen . #### 6.3.16 Katapult-effect Het principe van proximo-distale sequentie, waarbij de inertie van een distaal lidmaat een meer proximaal gelegen spier kan voorspannen, wat leidt tot meer tijd voor het opbouwen van maximale spierkracht . --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |---|---| | Lichaamszwaartepunt (LZP) | Het punt dat zich volgens de wetten van de mechanica zo beweegt alsof alle massa van het beschouwde lichaam zich in dit punt concentreert. De gravitatiekracht werkt in het LZP. | | Krachtmeetplatform | Een elektronische weegschaal die de temporele evolutie van de grondreactiekrachtvector opdeelt in componenten en zo de krachten meet die op de grond worden uitgeoefend. | | Center of Pressure (COP) | Het aangrijpingspunt van de grondreactiekrachtvector op het steunvlak. | | Elektromyografie (EMG) | Een techniek om de elektrische activiteit van spieren te meten, die wordt opgevangen door elektroden op de huid of intramusculaire elektroden. | | Traagheidsmoment | De weerstand van een voorwerp tegen angulaire beweging, afhankelijk van de massa en de verdeling daarvan ten opzichte van de rotatie-as. | | Gyratiestraal | De afstand die een puntmassa, met gelijke massa als het beschouwde lichaam, zou moeten hebben ten opzichte van een bepaalde as om hetzelfde traagheidsmoment te verkrijgen. | | Wet van Steiner | Een principe dat het verband legt tussen traagheidsmomenten ten opzichte van parallelle rotatieassen, waarvan er één door het massamiddelpunt van een star lichaam loopt. | | Kinematische keten | Een opeenvolging van lichaamssegmenten die verbonden zijn door gewrichten, waardoor beweging zich door de keten voortplant. | | Vrijheidsgraden (Degrees of Freedom) | Het aantal onafhankelijke bewegingsmogelijkheden (translaties en rotaties) die een segment of systeem kan ondergaan. | | Sagittaal vlak | Een anatomisch vlak dat het lichaam verdeelt in een linker- en rechterhelft. Bewegingen zoals flexie en extensie vinden plaats in dit vlak. | | Transversaal vlak | Een anatomisch vlak dat het lichaam verdeelt in een boven- en onderhelft. Rotaties om de longitudinale as vinden plaats in dit vlak. | | Frontaal vlak | Een anatomisch vlak dat het lichaam verdeelt in een voor- en achterhelft. Bewegingen zoals abductie en adductie vinden plaats in dit vlak. | | Dynamica | De studie van beweging en de oorzaken daarvan, met name krachten en krachtmomenten, en hoe deze de beweging veranderen. | | Vrij Lichaamsdiagram | Een schematische weergave van een object of segment, waarbij alle externe krachten en momenten die erop inwerken, worden getoond. | | Grondreactiekracht (GRK) | De kracht die de grond uitoefent op een object dat er contact mee maakt, als reactie op de door het object uitgeoefende kracht. | | Statisch evenwicht | Een toestand waarbij een voorwerp in rust is en de resulterende kracht én het resulterende moment op het voorwerp nul zijn. | | Dynamisch evenwicht | Een toestand waarbij een voorwerp in beweging is, maar de beweging constant verloopt (constante snelheid of constante versnelling), met een netto resultante kracht en moment van nul. | | Postural Sway (Lichaamszwaai) | De continue, kleine bewegingen die het lichaam maakt om het evenwicht te bewaren terwijl men stilstaat. | | Impuls-momentum relatie | Een principe dat stelt dat de impuls (kracht maal tijd) gelijk is aan de verandering in het momentum (massa maal snelheid) van een voorwerp. | | Loading Rate | De snelheid waarmee de grondreactiekracht toeneemt tijdens de initiële contactfase van een stap, een indicator voor de impactbelasting. | | Spierarchitectuur | De ruimtelijke organisatie van spiervezels binnen een spier, inclusief de pennatiehoek en de rangschikking van vezelbundels, wat de krachtproductie beïnvloedt. | | Pennatiehoek | De hoek tussen de spiervezelrichting en de lijn van actie van de spier, die invloed heeft op de krachtproductie. | | PCSA (Physiological Cross-Sectional Area) | Het totale dwarsdoorsnedevlak van alle spiervezels loodrecht op hun lengte, wat correleert met de maximale kracht die een spier kan genereren. | | Spier-gedragsmodel van Hill | Een mechanisch model dat het gedrag van een spier beschrijft door middel van contractiele en elastische componenten (CE, PEC, SEC). | | Isometrische contractie | Een spiercontractie waarbij de spierlengte niet verandert en er kracht wordt gegenereerd zonder beweging in het gewricht. | | Isotonische contractie | Een spiercontractie waarbij de spierspanning constant blijft terwijl de spierlengte verandert (verkorten of verlengen). | | Concentrische contractie | Een spiercontractie waarbij de spier verkort en kracht genereert, zoals bij het optillen van een gewicht. | | Excentrische contractie | Een spiercontractie waarbij de spier verlengt onder spanning, zoals bij het gecontroleerd laten zakken van een gewicht. | | Netto gewrichtsmoment | Het totale moment dat op een gewricht werkt, veroorzaakt door alle spieren die het gewricht bewegen, inclusief antagonisten en andere stabiliserende structuren. | | Bi-articulaire spieren | Spieren die twee gewrichten overspannen, waardoor ze beweging in beide gewrichten kunnen beïnvloeden en energie kunnen transporteren. | | Proximo-distale sequentie | De geleidelijke overdracht van snelheid en energie van meer proximale lichaamssegmenten naar meer distale segmenten tijdens een beweging. | | Kinematische koppeling | De overdracht van beweging en snelheid tussen opeenvolgende lichaamssegmenten in een kinetische keten, wat cruciaal is voor efficiënte bewegingsuitvoering. | | Rek-verkortingscyclus (Stretch-shortening cycle) | Een bewegingspatroon waarbij een spier eerst excentrisch wordt uitgerekt en vervolgens concentrisch verkort, wat leidt tot een krachtiger en efficiëntere beweging. | | Cam-katrol systemen | Trainingsapparaten die de weerstand aanpassen aan de krachtcurve van een spier over het gehele bewegingsbereik, om een optimale trainingsstimulus te bieden. | | Segmentenmodelanalyse | Een geavanceerde biomechanische methode om de krachten en momenten binnen een bewegend systeem te analyseren door het lichaam op te delen in afzonderlijke segmenten. |

# Gasuitwisseling door diffusie Gasuitwisseling in de longen vindt plaats door het principe van diffusie, waarbij gassen zich verplaatsen van een gebied met een hogere concentratie naar een gebied met een lagere concentratie [1](#page=1). ### 1.1 Wat is diffusie? Diffusie is het netto transport van moleculen van een zone met hoge concentratie naar een zone met lage concentratie, gedreven door de willekeurige bewegingen van de moleculen. Dit proces is zeer efficiënt over korte afstanden en vereist geen energie, wat het een passief mechanisme maakt. De concentratiegradiënt fungeert als de drijvende kracht [1](#page=1). ### 1.2 De Wet van Fick voor diffusie De Wet van Fick beschrijft de snelheid van diffusie door een eenvoudige barrière. De formule, hoewel niet per se uit het hoofd te kennen, illustreert de relatie tussen de diffusiesnelheid en de factoren die de diffusiecapaciteit beïnvloeden [1](#page=1). De algemene vorm kan worden uitgedrukt als: $V_{net} = D_L \times (P_1 - P_2)$ [1](#page=1). Waarbij: * $V_{net}$ het volume gas is dat per tijdseenheid over de barrière stroomt [1](#page=1). * $D_L$ de diffusiecapaciteit is, die aangeeft hoe gemakkelijk of moeilijk een gas over de wand diffundeert [1](#page=1). * $P_1 - P_2$ het concentratieverschil (drukverschil) is over de barrière [1](#page=1). De alveolaire wand is bij uitstek geschikt voor diffusie vanwege de dunne structuur en het grote oppervlak. Een typisch voorbeeld van de partiële zuurstofspanning ($PO_2$) is 100 mmHg in de alveool en 40 mmHg in veneus bloed, wat een gradiënt creëert voor de diffusie van zuurstof naar het bloed [1](#page=1). ### 1.3 Factoren die de diffusiecapaciteit ($D_L$) bepalen De diffusiecapaciteit ($D_L$) wordt beïnvloed door zowel de eigenschappen van het gas zelf als de eigenschappen van de diffusiewand [1](#page=1). #### 1.3.1 Eigenschappen van het gas * **Moleculair gewicht (MW):** Een groter moleculair gewicht leidt tot een lagere diffusiecapaciteit [1](#page=1). * **Oplosbaarheid in water (s):** Gassen die slecht oplosbaar zijn in water, zoals stikstof ($N_2$) en helium ($He$), diffunderen moeilijker door de alveolaire wand [1](#page=1). #### 1.3.2 Eigenschappen van de wand * **Oppervlakte (A):** Een grotere oppervlakte van de wand resulteert in een hogere diffusiecapaciteit, omdat er per tijdseenheid meer gas kan diffunderen. Het oppervlak van de alveolen bedraagt 50-100 vierkante meter [1](#page=1). * **Dikte (d):** Een dikkere wand vermindert de diffusiesnelheid en dus de diffusiecapaciteit [1](#page=1). De alveolaire wand is opgebouwd uit vochtige lucht, een waterfilm, de barrière met interstitieel weefsel en bloedplasma [1](#page=1). ### 1.4 Complexiteit van diffusie in de longen Het eenvoudige model van de Wet van Fick is een benadering, aangezien diffusie van gassen zoals zuurstof ($O_2$) en koolstofdioxide ($CO_2$) in de longen complexer is [2](#page=2). Redenen hiervoor zijn: * **Variatie van oppervlakte en dikte:** De oppervlakte en dikte van de alveolaire wand kunnen variëren tijdens de ademhalingscyclus [2](#page=2). * **Variatie van partiële drukken:** De partiële drukken van $O_2$ ($PO_2$) en $CO_2$ ($PCO_2$) in de alveolen variëren enigszins tijdens de ademhalingscyclus [2](#page=2). * **Variatie van partiële druk in capillair:** De $PO_2$ in de capillairen kan variëren [2](#page=2). De Wet van Fick is strikt genomen alleen geldig voor een klein stukje alveolaire wand op een specifiek moment [2](#page=2). ### 1.5 Het Principe van Fick Een alternatieve manier om de gasuitwisseling te evalueren is door te kijken naar het eindresultaat: de totale hoeveelheid gas die wordt opgenomen in het bloed na passage door de capillairen. Dit wordt beschreven door het Principe van Fick. Het Principe van Fick berekent de hoeveelheid opgenomen gas als het product van de bloeddoorstroming (perfusie) en het verschil in gasconcentratie tussen het arterieel en veneus bloed [2](#page=2) [3](#page=3) [4](#page=4). $Hoeveelheid\ gas\ opgenomen = Q \times (Content_{arterieel} - Content_{veneus})$ [3](#page=3) [4](#page=4). Waarbij $Q$ de bloeddoorstroming door de capillair voorstelt. Een hoge bloeddoorstroming kan leiden tot een hogere gasopname, mits er een voldoende gradiënt is. Dit principe erkent dat gasopname niet alleen afhankelijk is van diffusie, maar ook van de perfusie [3](#page=3). ### 1.6 Diffusie-limitate Diffusie-limitatie treedt op wanneer de snelheid van gasopname of -afgifte voornamelijk wordt beperkt door de diffusiesnelheid van het gas over de alveolaire wand [3](#page=3). **Voorbeeld: Koolmonoxide (CO)** Bij het inademen van een kleine hoeveelheid CO (0,1%) is de drijvende kracht laag, en bindt CO 200 keer beter aan hemoglobine dan zuurstof ($O_2$). Dit resulteert in een zeer trage stijging van de opgeloste CO-concentratie in het bloed, zelfs als het bloed langzaam door de capillairen stroomt. De opname van CO is daardoor diffusie-gelimiteerd; de snelheid waarmee CO wordt opgenomen is direct afhankelijk van de diffusiecapaciteit ($D_{LCO}$). Het verlagen van de bloeddoorstroming ($Q$) zal de totale opname van CO niet significant veranderen, omdat de opname beperkt wordt door hoe snel CO de membraan kan passeren [3](#page=3) [4](#page=4). > **Tip:** CO-intoxicatie treedt op omdat CO zich bindt aan hemoglobine, waardoor het zuurstof 'gevangen' houdt [3](#page=3). ### 1.7 Perfusie-limitate Perfusie-limitatie treedt op wanneer de snelheid van gasopname of -afgifte voornamelijk wordt beperkt door de bloeddoorstroming (perfusie) door de longen [4](#page=4). **Voorbeeld: Lachgas ($N_2O$)** Lachgas bindt niet aan hemoglobine. Wanneer $N_2O$ wordt ingeademd, stijgt de partiële druk van $N_2O$ ($PN_2O$) in het bloed zeer snel. Na ongeveer 10% van de afstand die het bloed door de capillairen aflegt, is de $PN_2O$ in het bloed gelijk aan die in de alveool, wat betekent dat het bloed gesatureerd is en er geen drijvende kracht meer is voor verdere diffusie. De opname van $N_2O$ is daardoor perfusie-gelimiteerd. Het verhogen van de diffusiecapaciteit ($D_{LN_2O}$) heeft geen effect op de totale opname, omdat de diffusie al voltooid is. De enige manier om meer $N_2O$ op te nemen is door de bloeddoorstroming te verhogen [4](#page=4) [5](#page=5). ### 1.8 Extremen en de relatie tussen diffusie- en perfusie-limitatie Hoewel de meeste gassen in normale omstandigheden duidelijk ofwel diffusie- ofwel perfusie-gelimiteerd zijn, kunnen extremen optreden. Theoretisch kan de opname van CO perfusie-gelimiteerd worden bij extreem lage perfusiewaarden, en de opname van $N_2O$ diffusie-gelimiteerd bij extreem hoge perfusiewaarden [5](#page=5). Kenmerkend is: * **Diffusie-gelimiteerd:** Het diffusieproces is nog niet voltooid; de concentratiecurves van het gas in het bloed en de alveool vallen niet direct gelijk [5](#page=5). * **Perfusie-gelimiteerd:** De diffusie stopt op een bepaald punt door het ontbreken van een drijvende kracht; de concentratiecurves vallen op een gegeven moment samen [5](#page=5). ### 1.9 Gasuitwisseling van $O_2$ en $CO_2$ Voor $O_2$ en $CO_2$ is de opname en afgifte in de longen in normale omstandigheden grotendeels **perfusie-gelimiteerd** [6](#page=6). #### 1.9.1 Diffusie van $O_2$ Het bloed dat de capillairen binnenkomt, bevat al een basale hoeveelheid $O_2$. Na ongeveer 25-30% van de afstand door de capillairen is de $PO_2$ in het bloed gelijk aan die in de alveool, waardoor de diffusie stopt door het ontbreken van een drukverschil. Een toename van de bloeddoorstroming (bv. tijdens inspanning) leidt tot een hogere $O_2$-opname [6](#page=6). Echter, onder pathologische omstandigheden, zoals een verdikte alveolaire wand of vocht in de longen, kan de diffusiecapaciteit ($D_{LO_2}$) beperkt zijn. Bij een verhoogde bloeddoorstroming in zulke gevallen kan de $O_2$-opname toch diffusie-gelimiteerd raken. Dit kan ook optreden op grote hoogte, waar de lagere atmosferische $PO_2$ de diffusiegradiënt verkleint [6](#page=6) [7](#page=7). #### 1.9.2 Diffusie van $CO_2$ De diffusie van $CO_2$ verloopt in omgekeerde richting van $O_2$. Het bloed komt aan met een hogere $PCO_2$ (ca. 46 mmHg) dan in de alveolen (ca. 40 mmHg). $CO_2$ diffundeert vanuit het bloed naar de alveolen totdat de partiële druk gelijk is, waarna de diffusie stilvalt [7](#page=7). ### 1.10 Pathologische omstandigheden die de diffusiecapaciteit verminderen ($D_{LCO}$) Verschillende aandoeningen kunnen de diffusiecapaciteit voor gassen verminderen: * **Pulmonale fibrose:** Verdikking van de alveolaire wand door amorf weefsel, wat de diffusie belemmert [7](#page=7). * **Verminderd oppervlak:** Aandoeningen zoals COPD of resectie van longweefsel verminderen het totale diffusieoppervlak [7](#page=7). * **Ernstige rokerslongen:** Kunnen ook leiden tot diffusieproblemen [7](#page=7). Bij gezonde personen zijn $O_2$ en $CO_2$ altijd perfusie-gelimiteerd. Een verminderde diffusiecapaciteit wordt daarom als pathologisch beschouwd [7](#page=7). --- # Het Principe van Fick en beperkingen Dit deel verkent het Principe van Fick voor het meten van gasopname en introduceert de concepten van diffusie-limiterende en perfusie-limiterende processen voor gasuitwisseling. ## 2. Principe van Fick en beperkingen Het Principe van Fick biedt een alternatieve benadering om de gasuitwisseling in de longen te kwantificeren, door te focussen op het eindresultaat van gasopname in het bloed na passage door de capillairen. Dit staat in contrast met de directe wet van Fick voor diffusie, die de snelheid van gasoverdracht over een membraan beschrijft en die complex kan zijn door variaties in oppervlakte, wanddikte, en partiële drukken van gassen. Het Principe van Fick integreert zowel diffusie als bloedflow (perfusie) als factoren die de totale gasopname bepalen [2](#page=2) [3](#page=3). ### 2.1 Het principe van Fick Het Principe van Fick berekent de totale hoeveelheid gas die in het bloed wordt opgenomen (of afgegeven) door het verschil in gascontent tussen het bloed dat de capillair binnenkomt en verlaat, te vermenigvuldigen met de bloedflow door die capillair [2](#page=2) [3](#page=3). $$ \text{Hoeveelheid gas opgenomen} = \text{Bloedflow} \times (\text{Gascontent arterieel} - \text{Gascontent veneus}) $$ De totaliteit van de gasopname is dus afhankelijk van twee hoofdfactoren: 1. **Diffusiecapaciteit (DL):** De efficiëntie waarmee het gas de alveolaire-capillaire membraan kan passeren. 2. **Perfusie (Q):** De hoeveelheid bloed die door de capillairen stroomt [3](#page=3). Dit principe erkent dat de gasopname niet louter door diffusie wordt bepaald, maar ook door de hoeveelheid bloed die passeert. Wanneer de gasopname voornamelijk wordt beperkt door de snelheid waarmee het gas de membraan kan passeren, spreekt men van **diffusie-limitatie**. Wanneer de gasopname daarentegen voornamelijk wordt bepaald door de hoeveelheid bloed die beschikbaar is om het gas op te nemen, spreekt men van **perfusie-limitatie** [3](#page=3) [5](#page=5). ### 2.2 Diffusie-limitatie Een **diffusie-gelimiteerd** proces treedt op wanneer de diffusiecapaciteit van een gas de primaire beperking vormt voor de totale opname. Dit betekent dat het gas weliswaar ruim de tijd heeft om te diffunderen, maar de overdracht zelf traag verloopt, ofwel door een lage drijvende kracht (klein partiële drukverschil) ofwel door een lage diffusiecapaciteit van de membraan [4](#page=4) [5](#page=5). #### 2.2.1 Voorbeeld: Koolmonoxide (CO) Koolmonoxide (CO) is een klassiek voorbeeld van een gas dat typisch **diffusie-gelimiteerd** is. Bij inademing van een lage concentratie CO ontstaat er een kleine gradiënt in PCO over de alveolaire wand. De snelheid van diffusie is echter laag, mede omdat CO een extreem hoge affiniteit heeft voor hemoglobine (ongeveer 200 keer sterker dan O2). Dit betekent dat vrijwel elk CO-molecuul dat de alveolaire-capillaire membraan passeert, direct wordt gebonden door hemoglobine. Hierdoor blijft de concentratie van vrij opgelost CO in het bloed zeer laag, wat resulteert in een trage stijging van de PCO in de capillairen [3](#page=3). * **Lage concentratie CO aangeboden:** Dit zorgt voor een kleine drijvende kracht [4](#page=4). * **Snelle binding aan hemoglobine:** CO wordt efficiënt 'weggevangen' door Hb, wat de opbouw van opgelost CO in het bloed vertraagt [3](#page=3) [4](#page=4). Bij een diffusie-gelimiteerd gas zoals CO zal het verlagen van de bloedflow (Q) ertoe leiden dat het bloed langer in contact is met de alveoli, waardoor er mogelijk meer tijd is voor diffusie. Echter, de totale opname van CO verandert nauwelijks, omdat de opname primair beperkt wordt door de diffusiesnelheid en niet door de hoeveelheid passerend bloed. Om meer CO op te nemen, moet de diffusiecapaciteit (DLCO) worden verhoogd [4](#page=4). > **Tip:** Bij diffusie-gelimiteerde gassen zoals CO, heeft het veranderen van de bloedflow (perfusie) weinig tot geen invloed op de totale opname van het gas. De sleutel tot verhoogde opname ligt in het verbeteren van de diffusiecapaciteit. #### 2.2.2 Kenmerken van diffusie-limitatie * De gascurve in het bloed tijdens passage door de capillair toont een geleidelijke stijging en valt niet direct samen met de alveolaire concentratie [5](#page=5). * De diffusie van het gas is nog niet volledig aan het einde van de passage door de capillair [5](#page=5). ### 2.3 Perfusie-limitatie Een **perfusie-gelimiteerd** proces treedt op wanneer de hoeveelheid bloed die door de longen stroomt (perfusie) de beperkende factor is voor de gasopname of -afgifte. In dit scenario is de diffusiecapaciteit van het gas door de alveolaire-capillaire membraan zo hoog dat het gas zich zeer snel in het bloed kan verspreiden, waardoor het bloed verzadigd raakt met het gas voordat het de gehele lengte van de capillair heeft doorlopen [3](#page=3) [5](#page=5). #### 2.3.1 Voorbeeld: Lachgas (N2O) Lachgas (N2O) is een voorbeeld van een gas dat typisch **perfusie-gelimiteerd** is. N2O bindt niet aan hemoglobine en lost redelijk goed op in het bloed. Hierdoor stijgt de concentratie van N2O in het bloed dat de capillair passeert zeer snel. Binnen ongeveer 10% van de afstand die het bloed door de capillair aflegt, bereikt de partiële druk van N2O (PN2O) in het bloed een evenwicht met de PN2O in de alveoli. Op dit punt is het bloed verzadigd en is er geen drijvende kracht meer voor verdere diffusie [4](#page=4) [5](#page=5). * **Snelle opname in bloed:** N2O lost snel op en bindt niet aan Hb, waardoor een snelle partiële druk-evenwicht wordt bereikt [5](#page=5). * **Geen significante gradiënt aan het einde:** Het bloed is volledig 'verzadigd' met N2O [5](#page=5). Bij een perfusie-gelimiteerd gas zoals N2O zal het verhogen van de diffusiecapaciteit (DLN2O) geen invloed hebben op de totale opname, aangezien de diffusie al lang niet meer de beperkende factor is. De enige manier om meer N2O op te nemen, is door de bloedflow (Q) te verhogen, omdat hierdoor meer onverzadigd bloed sneller door de capillairen wordt gevoerd [5](#page=5). > **Tip:** Voor perfusie-gelimiteerde gassen is de bloedflow de primaire regulator van de gasopname. Het verbeteren van de diffusiecapaciteit heeft hierbij geen effect. #### 2.3.2 Kenmerken van perfusie-limitatie * De gascurve in het bloed tijdens passage door de capillair stijgt zeer snel en bereikt vrijwel onmiddellijk het niveau van de alveolaire concentratie (de curve 'valt gelijk' aan het begin) [5](#page=5). * De diffusie is volledig aan het einde van de passage door de capillair, doordat het bloed het evenwicht heeft bereikt [5](#page=5). ### 2.4 Extremen en fysiologische gassen (O2 en CO2) Hoewel CO en N2O duidelijke voorbeelden zijn van respectievelijk diffusie- en perfusie-gelimiteerde gassen, kunnen de extremen van deze situaties in principe worden bereikt. Zo kan CO onder extreem lage bloedflows theoretisch perfusie-gelimiteerd worden, en N2O bij extreem hoge bloedflows theoretisch diffusie-gelimiteerd. Deze scenario's zijn echter onrealistisch in fysiologische omstandigheden [5](#page=5). Voor de fysiologisch belangrijke gassen **zuurstof (O2)** en **kooldioxide (CO2)** geldt dat hun opname of afgifte in de longen over het algemeen **perfusie-gelimiteerd** is bij gezonde personen [5](#page=5) [6](#page=6). #### 2.4.1 Zuurstof (O2) Bij gezonde personen bereikt de zuurstofconcentratie (PO2) in het bloed in de longcapillairen na ongeveer 25-30% van de afgelegde afstand in de capillair het niveau van de alveolaire PO2. Dit betekent dat de diffusie van O2 zeer efficiënt is en de beperkende factor wordt door de bloedflow. Inspanning leidt tot een verhoogde hartslag en dus een hogere bloedflow, wat resulteert in een grotere O2-opname [6](#page=6). Er zijn echter omstandigheden waarin O2-opname **diffusie-gelimiteerd** kan worden: * **Pathologische condities:** Ziekten zoals pulmonale fibrose, die de alveolaire wand verdikken, of aandoeningen zoals COPD en verminderd longweefsel (na resectie) verlagen de diffusiecapaciteit (DLCO). Bij deze patiënten kan een verhoogde bloedflow, bijvoorbeeld tijdens inspanning, leiden tot onvoldoende O2-opname omdat de diffusie niet kan bijbenen [6](#page=6) [7](#page=7). * **Grote hoogte:** Op grote hoogte is de alveolaire PO2 lager, wat resulteert in een kleinere drijvende kracht voor O2-diffusie. Wanneer men op grote hoogte inspanning levert, verhoogt de bloedflow, en de kortere contacttijd kan ertoe leiden dat het bloed niet volledig verzadigd raakt met O2, waardoor de opname van O2 diffusie-gelimiteerd wordt [6](#page=6) [7](#page=7). #### 2.4.2 Kooldioxide (CO2) De diffusie van CO2 verloopt omgekeerd aan die van O2. Het bloed komt met een hogere CO2-concentratie (bv. 46 mmHg) aan bij de alveoli, die een lagere CO2-concentratie hebben (bv. 40 mmHg). CO2 diffundeert uit het bloed naar de alveoli totdat het evenwicht is bereikt. Ook voor CO2 geldt dat bij gezonde individuen de opname/afgifte voornamelijk **perfusie-gelimiteerd** is, wat betekent dat de diffusiecapaciteit van CO2 zeer hoog is en de bloedflow de primaire beperkende factor is voor de snelheid waarmee CO2 uit het bloed wordt verwijderd [7](#page=7). ### 2.5 Pathologische omstandigheden die diffusie verminderen Verschillende pathologische condities kunnen de diffusiecapaciteit (DLCO) significant verminderen, waardoor de gasuitwisseling wordt beperkt: * **Pulmonale fibrose:** Verdikking en littekenvorming van de alveolaire wand creëren een dikkere membraan met amorf weefsel, wat de diffusie bemoeilijkt [7](#page=7). * **COPD en resectie van longweefsel:** Deze aandoeningen leiden tot een verminderd alveolair oppervlak, wat de totale diffusiecapaciteit verkleint [7](#page=7). * **Ernstige rokerslongen:** Chronische ontsteking en schade aan de longen door roken kunnen ook leiden tot significante diffusieproblemen [7](#page=7). Bij een gezonde persoon zijn O2 en CO2 altijd perfusie-gelimiteerd. Een gemeten verminderde DLCO bij een patiënt is daarom altijd een indicatie van pathologie [7](#page=7). --- # Diffusie- en perfusie-limitatie bij specifieke gassen Dit onderwerp analyseert hoe diffusie- en perfusie-limitatie specifiek van toepassing zijn op gassen zoals CO, N2O, O2 en CO2, en onder welke omstandigheden de limitatie kan verschuiven. ### 3.1 Algemene principes van gasuitwisseling De opname of afgifte van een gas in de longen wordt niet uitsluitend bepaald door diffusie, maar kan ook afhankelijk zijn van de perfusie, oftewel de bloeddoorstroming door de capillairen. Hierdoor spreekt men van 'diffusie-limitatie' of 'perfusie-limitatie' voor de opname van een gas [3](#page=3). **Het Principe van Fick** is een fundamenteel principe dat de totale opname of afgifte van een gas in de longen beschrijft. Het houdt rekening met zowel de diffusiecapaciteit als de bloeddoorstroming (perfusie). De totale hoeveelheid gas die wordt opgenomen, is evenredig met het verschil in gasconcentratie tussen het arterieel en veneus bloed, vermenigvuldigd met de hoeveelheid bloed die door de capillairen stroomt [3](#page=3) [4](#page=4). ### 3.2 Diffusie-limitatie Diffusie-limitatie treedt op wanneer het diffusieproces de beperkende factor is voor de opname of afgifte van een gas over de alveolaire wand. Dit wordt gekenmerkt doordat de gasconcentratie in het bloed nog niet volledig is geëquilibreerd met de gasconcentratie in de alveolen aan het einde van de passage door de capillairen [3](#page=3). #### 3.2.1 Koolmonoxide (CO) Bij het inademen van een kleine hoeveelheid koolmonoxide (CO) is er een kleine gradiënt in de partiële druk van CO (PCO) over de alveolaire wand. De snelheid waarmee CO de membraan passeert is laag volgens de wet van Fick. Bovendien stijgt de PCO in de capillairen traag omdat CO een zeer hoge affiniteit heeft voor hemoglobine (ongeveer 200 keer sterker dan O2). Dit betekent dat CO direct na oplossen in het bloed snel wordt 'weggevangen' door hemoglobine, waardoor de concentratie van vrij opgelost CO laag blijft en de drijvende kracht voor diffusie beperkt blijft (#page=3, 4) [3](#page=3) [4](#page=4). * **Grafiekweergave**: De concentratie van CO in het bloed stijgt langzaam naarmate het bloed door de capillair stroomt. Dit komt door de lage concentratie ingeademde CO en het snelle binden aan hemoglobine, wat resulteert in een trage stijging van de vrije CO-concentratie [3](#page=3). * **Invloed van flow**: Veranderingen in de bloeddoorstroming (Q) hebben geen significante invloed op de totale opname van CO bij een normale flow. Dit komt doordat de opname voornamelijk afhankelijk is van de diffusiecapaciteit (DLCO). Om meer CO op te nemen, moet de diffusiecapaciteit verhoogd worden, wat aangeeft dat CO-opname diffusie-gelimiteerd is [4](#page=4). > **Tip**: Bij diffusie-limitatie is het opnameproces nog niet compleet aan het einde van de passage door de capillair. De curve van gasconcentratie in het bloed versus afstand in de capillair laat dit zien doordat deze niet gelijk komt met de alveolaire concentratie. ### 3.3 Perfusie-limitatie Perfusie-limitatie treedt op wanneer de bloeddoorstroming (perfusie) de beperkende factor is voor de opname of afgifte van een gas. In dit scenario bereikt het gas in het bloed, door de snelle diffusie en de continue aanvoer van vers bloed, reeds de alveolaire concentratie voordat het bloed de capillair heeft verlaten [3](#page=3). #### 3.3.1 Lachgas (N2O) Bij het inademen van lachgas (N2O), dat niet bindt aan hemoglobine, stijgt de partiële druk van N2O (PN2O) in het bloed zeer snel. Na ongeveer 10% van de afstand door de capillair is de PN2O in het bloed gelijk aan de PN2O in de alveool. Dit betekent dat de diffusie van N2O volledig is en er geen drijvende kracht meer is voor verdere diffusie [4](#page=4) [5](#page=5). * **Invloed van DLN2O**: Een verandering in de diffusiecapaciteit voor N2O (DLN2O) heeft geen invloed op de totale opname van N2O, omdat de diffusie al volledig is [5](#page=5). * **Invloed van flow**: De opname van N2O is direct afhankelijk van de bloeddoorstroming (Q). Een hogere flow betekent dat er meer vers bloed zonder N2O wordt aangevoerd, wat de totale opname van N2O verhoogt. Dit maakt N2O-opname perfusie-gelimiteerd [5](#page=5). > **Tip**: Bij perfusie-limitatie is het gas aan het einde van de passage door de capillair volledig geëquilibreerd met de alveolaire concentratie. De curve van gasconcentratie in het bloed versus afstand in de capillair bereikt de alveolaire concentratie. ### 3.4 Extremen en verschuivingen in limitatie Hoewel CO en N2O typische voorbeelden zijn van respectievelijk diffusie- en perfusie-gelimiteerde gassen, kunnen de limieten onder extreme omstandigheden verschuiven [5](#page=5). * CO kan diffusie-gelimiteerd worden bij zeer lage perfusie of perfusie-gelimiteerd worden bij zeer hoge perfusie, hoewel dit laatste in fysiologische omstandigheden onwaarschijnlijk is [5](#page=5). * N2O kan diffusie-gelimiteerd worden bij extreem hoge bloedflows, omdat het bloed dan niet genoeg tijd heeft om volledig te verzadigen [5](#page=5). De kenmerken van de limitatie kunnen visueel worden weergegeven: * **Diffusie-gelimiteerd**: De curve van gasconcentratie in het bloed stijgt langzaam en komt niet volledig gelijk met de alveolaire concentratie aan het einde van de passage [5](#page=5). * **Perfusie-gelimiteerd**: De curve van gasconcentratie in het bloed bereikt de alveolaire concentratie op een bepaald punt in de passage, waarna deze gelijk blijft [5](#page=5). ### 3.5 Zuurstof (O2) en Koolstofdioxide (CO2) Voor zuurstof (O2) en koolstofdioxide (CO2) geldt dat de opname en afgifte in de longen over het algemeen **perfusie-gelimiteerd** zijn onder normale omstandigheden [5](#page=5). #### 3.5.1 Zuurstof (O2) Bij gezonde personen is de diffusie van zuurstof naar het bloed zeer efficiënt. Het zuurstofgehalte in het bloed dat de capillairen binnenkomt, is hoger dan nul. Na ongeveer 25-30% van de afstand door de capillair is de partiële druk van zuurstof (PO2) in het alveolaire lucht gelijk aan de PO2 in het bloed, waardoor de diffusie stopt wegens een gebrek aan drijvende kracht [6](#page=6). * **Invloed van inspanning**: Tijdens inspanning neemt de bloeddoorstroming (perfusie) toe, waardoor de contacttijd van het bloed met zuurstof in de capillairen verkort. Zelfs met deze verkorte contacttijd blijft de zuurstofopname onder normale omstandigheden perfusie-gelimiteerd. Het verhogen van de bloedflow is de primaire manier om meer zuurstof op te nemen [6](#page=6). * **Verschuiving naar diffusie-limitatie (pathologisch)**: * Bij patiënten met een verminderde diffusiecapaciteit (bijvoorbeeld door pulmonale fibrose, verdikte alveolaire membranen, of vocht in de longen) kan bij verhoogde bloedflow toch diffusie-limitatie optreden (#page=6, 7). Dit resulteert in een onvolledige saturatie van zuurstof in de capillairen, wat leidt tot een daling van de O2-opname [6](#page=6) [7](#page=7). * Op grote hoogte, waar de partiële druk van zuurstof (PO2) in de ingeademde lucht lager is, wordt de diffusie van zuurstof trager door een lagere drijvende kracht. Tijdens inspanning op grote hoogte kan de versnelde bloedflow ervoor zorgen dat de 100% zuurstofverzadiging niet wordt bereikt, waardoor de situatie van perfusie-limitatie kan verschuiven naar diffusie-limitatie. Het innemen van zuurstof via een fles kan dit probleem verhelpen. Het gebruik van EPO om het aantal rode bloedcellen en daarmee de Hb-concentratie te verhogen, kan de zuurstofopname en -afgifte verbeteren [6](#page=6) [7](#page=7). #### 3.5.2 Koolstofdioxide (CO2) De diffusie van CO2 verloopt in omgekeerde richting van O2. Het bloed komt de longen binnen met een hogere partiële druk van CO2 (ongeveer 46 mmHg) dan de alveolaire lucht (ongeveer 40 mmHg). CO2 wordt afgegeven totdat de druk in het bloed gelijk is aan de alveolaire druk, waarna de CO2-diffusie stopt. Net als bij O2, is de opname/afgifte van CO2 over het algemeen perfusie-gelimiteerd bij gezonde personen [5](#page=5) [7](#page=7). ### 3.6 Pathologische omstandigheden die diffusie verminderen Verschillende pathologische aandoeningen kunnen de diffusiecapaciteit van gassen verminderen, met name de DLCO (diffusiecapaciteit voor koolmonoxide, een maat voor de diffusiecapaciteit van de alveolaire-capillaire membraan) [7](#page=7). * **Pulmonale fibrose**: Verdikking van de alveolaire wand door amorf weefsel bemoeilijkt de diffusie [7](#page=7). * **Verminderd oppervlak**: Aandoeningen zoals COPD en resectie van longweefsel leiden tot een verminderd oppervlak voor gasuitwisseling [7](#page=7). * **Ernstige rokerslongen**: Dit kan ook leiden tot diffusieproblemen [7](#page=7). Bij patiënten met dergelijke aandoeningen is een verminderde DLCO een teken van pathologie, aangezien bij gezonde personen O2 en CO2 altijd perfusie-gelimiteerd zijn. Het leven met één long is mogelijk tot ongeveer 30% van de normale longcapaciteit [7](#page=7). --- # Pathologische omstandigheden Pathologische omstandigheden kunnen de diffusiecapaciteit van de longen aanzienlijk verminderen, wat leidt tot problemen met de gasuitwisseling [7](#page=7). ### 6.1 Vermindering van de diffusiecapaciteit (DLCO) De diffusiecapaciteit van de longen, ook wel DLCO genoemd, is een maat voor hoe goed gassen (zoals zuurstof en koolstofdioxide) kunnen passeren tussen de alveoli en het bloed. Bij gezonde personen is de gasuitwisseling meestal beperkt door perfusie (de bloedstroom), maar onder pathologische omstandigheden kan diffusie de beperkende factor worden [7](#page=7). ### 6.2 Specifieke longaandoeningen die de diffusie beïnvloeden #### 6.2.1 Pulmonale fibrose Pulmonale fibrose is een aandoening waarbij het longweefsel verdikt raakt door de vorming van amorf weefsel. Deze verdikking van de alveolaire wanden creëert een membraan met grote weefselbrokken, wat de diffusie van gassen belemmert. Bij patiënten met pulmonale fibrose wordt een verminderde DLCO waargenomen [7](#page=7). #### 6.2.2 COPD en resectie van longweefsel Ziekten zoals COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease) en de chirurgische verwijdering van longweefsel (resectie) leiden tot een vermindering van het totale oppervlak van de alveoli. Een kleiner oppervlak betekent een lagere diffusiecapaciteit, omdat er minder gebied beschikbaar is voor gasuitwisseling. Ernstige rokerslongen kunnen ook leiden tot diffusieproblematiek [7](#page=7). > **Tip:** Het is mogelijk om met één long te leven, zolang er minimaal 30% van de oorspronkelijke longcapaciteit overblijft [7](#page=7). ### 6.3 Effect van hoogte en O2-suppletie Als men op grote hoogte inspanning verricht, kan de hogere bloedstroom de alveolaire zuurstofconcentratie niet volledig bereiken, wat leidt tot ademnood en verzuring van het bloed. Om dit te compenseren, kan men zuurstof inademen via een fles. Het gebruik van EPO (erytropoëtine) leidt tot een verhoogde productie van rode bloedcellen (RBC) en hemoglobine (Hb). Dit verhoogt de zuurstofopname en -afgifte, waardoor de capaciteit om op grote hoogte te presteren toeneemt [7](#page=7). ### 6.4 Diffusie van CO2 De diffusie van koolstofdioxide (CO2) verloopt in de omgekeerde richting van zuurstof. De CO2-concentratie in de alveoli is lager (ongeveer 40 mmHg) dan in het bloed dat de longen bereikt (ongeveer 46 mmHg). CO2 diffundeert vanuit het bloed naar de alveoli totdat de partiële drukken gelijk zijn. Wanneer de gradiënt voor CO2-diffusie afneemt, zal de diffusie van CO2 uiteindelijk stilvallen [7](#page=7). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Diffusie | Het netto transport van moleculen van een zone met hoge concentratie naar een zone met lage concentratie, gedreven door willekeurige moleculaire bewegingen en zonder energieverbruik. | | Concentratiegradiënt | Het verschil in concentratie van een stof tussen twee gebieden, wat fungeert als de drijvende kracht voor diffusie. | | Passief transport | Het verplaatsen van stoffen over celmembranen zonder direct energieverbruik door de cel, vaak voortgedreven door concentratiegradiënten. | | Wet van Fick | Een wet die de snelheid van diffusie beschrijft, afhankelijk van de concentratiegradiënt, het diffusieoppervlak en de dikte van de barrière. | | Diffusiecapaciteit (DL) | Een maat die aangeeft hoe makkelijk of moeilijk een gas over een membraan (zoals de alveolaire wand) kan diffunderen, beïnvloed door eigenschappen van het gas en de wand. | | Alveolaire wand | De dunne structuur die de luchtzakjes (alveoli) in de longen omringt en scheidt van de bloedcapillairen, essentieel voor gasuitwisseling. | | Moleculair gewicht (MW) | Het gewicht van een molecuul; een groter moleculair gewicht leidt over het algemeen tot een lagere diffusiesnelheid. | | Oplosbaarheid in water (s) | De mate waarin een gas kan oplossen in water; gassen die slecht oplossen, diffunderen moeilijker over de vochtige alveolaire wand. | | Oppervlakte van de wand (A) | De totale oppervlakte van de gasuitwisselingsmembraan; een groter oppervlak vergroot de diffusiecapaciteit. | | Dikte van de wand (d) | De dikte van de barrière waartegen diffusie plaatsvindt; een dikkere wand vermindert de diffusiesnelheid. | | Principe van Fick | Een principe dat de totale opname of afgifte van een gas in de longen beschrijft, rekening houdend met zowel diffusie als bloeddoorstroming (perfusie). | | Bloedflow (Q) | De hoeveelheid bloed die per tijdseenheid door een bepaald vat of deel van het circulatiesysteem stroomt. | | Diffusie-limitatie | Een situatie waarin de snelheid van gasuitwisseling primair wordt beperkt door de snelheid waarmee het gas kan diffunderen door de membraan. | | Perfusie-limitatie | Een situatie waarin de snelheid van gasuitwisseling primair wordt beperkt door de hoeveelheid bloed (perfusie) die beschikbaar is om het gas te transporteren. | | Hemoglobine (Hb) | Een eiwit in rode bloedcellen dat zuurstof en koolmonoxide bindt, essentieel voor het transport van deze gassen in het bloed. | | CO-intoxicatie | Vergiftiging veroorzaakt door koolmonoxide, ontstaan doordat CO zich zeer sterk bindt aan hemoglobine, waardoor zuurstoftransport wordt belemmerd. | | Pulmonale fibrose | Een longaandoening gekenmerkt door de verdikking en littekenvorming van het longweefsel, wat de diffusiecapaciteit vermindert. | | COPD (Chronische Obstructieve Longziekte) | Een groep longaandoeningen die ademhalingsmoeilijkheden veroorzaken, vaak gekenmerkt door verminderd longoppervlak en/of vernauwde luchtwegen. |

# Histologie en functies van beenmerg Hier is de studiehandleiding voor "Histologie en functies van beenmerg": ## 1. Histologie en functies van beenmerg Het beenmerg is een cruciaal orgaan voor de bloedvorming en immuunfunctie, bestaande uit rood (actief) en geel (inactief) beenmerg, waarin hematopoëtische stamcellen zich ontwikkelen tot alle bloedceltypen binnen een gespecialiseerd stroma en vasculair netwerk. ### 1.1 Soorten beenmerg en algemene componenten * **Rood beenmerg:** Actief beenmerg dat verantwoordelijk is voor hematopoëse (bloedcelvorming). Bij kinderen is dit over het gehele lichaam aanwezig. Bij volwassenen bevindt het zich voornamelijk in het axiale skelet. * **Geel beenmerg:** Inactief beenmerg, voornamelijk bestaande uit vetweefsel, dat bij volwassenen de plaats inneemt van rood beenmerg in de lange botten. Het kan in tijden van verhoogde behoefte weer omgezet worden naar rood beenmerg. #### 1.1.1 Hematopoëtische stamcellen * Pluripotente stamcellen die differentiëren tot twee hoofdtypen multipotente stamcellen: * **Lymfoïde voorlopercellen:** Ontwikkelen zich tot B- en T-lymfocyten. * **Myeloïde voorlopercellen:** Ontwikkelen zich tot granulocyten, monocyten, erytrocyten en megakaryocyten. * Dendritische cellen, die in nauwe samenwerking met hematopoëtische stamcellen staan, spelen een belangrijke rol bij de presentatie van antigenen aan B- en T-cellen. * **Tip:** Hematopoëtische stamcellen zijn niet direct herkenbaar op een standaard HE-kleuring; specifieke markers zijn nodig voor identificatie. * **Tip:** Multipotente stamcellen zijn reeds gericht op een specifieke differentiële richting. #### 1.1.2 Overige functies van beenmerg Naast hematopoëse heeft het beenmerg ook een fagocyterende functie voor het verwijderen van: * Residentiële macrofagen in het beenmerg. * Slecht gevormde of verouderde rode bloedcellen (erytrocyten). > **Voorbeeld:** Filgrastim is een geneesmiddel dat G-CSF (granulocyt colony stimulating factor) nabootst. Dit stimuleert de rijping en productie van granulocyten, en wordt ingezet bij aandoeningen zoals neutropenie (tekort aan neutrofielen). ### 1.2 Histologie van stroma, vasculaire sinusoïden en hematopoëtische cellen Het beenmerg is opgebouwd uit een gespecialiseerd stroma, vasculaire sinusoïden en de zich ontwikkelende hematopoëtische cellen. #### 1.2.1 Stroma Het stroma van het beenmerg bestaat uit: * **Reticulumcellen:** Gespecialiseerde fibroblasten die componenten van de extracellulaire matrix produceren. * **Reticulinevezels:** Collageen type III, geproduceerd door reticulumcellen. Deze vezels vormen een netwerk dat cruciaal is voor de ondersteuning en interactie met hematopoëtische stamcellen. * **Vetcellen:** Ontwikkelen zich uit stromale cellen wanneer het beenmerg vervet, zoals bij volwassenen. #### 1.2.2 Vasculaire sinusoïden * Dit zijn gedilateerde capillairen met een discontinue basale membraan. * Dit discontinu profiel is essentieel om de nieuw gevormde bloedcellen in staat te stellen te migreren vanuit het beenmerg naar de bloedcirculatie. #### 1.2.3 Hematopoëtische cellen Deze cellen zijn verantwoordelijk voor de maturatie van diverse bloedceltypen: * Maturatie van rode bloedcellen (erytropoëse). * Maturatie van granulocyten (granulopoëse). * Maturatie van monocyten (monocytopoëse). * Maturatie van lymfocyten (lymfopoëse). * Maturatie van bloedplaatjes (trombopoëse). ### 1.3 Maturatieprocessen van diverse bloedceltypen #### 1.3.1 Maturatie van een granulocyt Het proces start bij de myeloïde voorloper en verloopt via verschillende stadia tot de volwassen granulocyt: 1. **Myeloïde voorloper:** Cel met kern, fijn chromatine, 1-2 nucleolen en licht basofiel plasma. 2. **Promyelocyt:** Grootste cel in de reeks; bevat azurofiele granulen met lysosomale enzymen, waaronder myeloperoxidase, wat belangrijk is voor de bacteriedoding. 3. **Vorming van myelocyten:** De promyelocyt kan differentiëren tot basofiele, neutrofiele of eosinofiele myelocyten. 4. **Vorming van metamyelocyten en volwassen granulocyten:** Via de stadium van metamyelocyt ontstaat de volwassen basofiele, neutrofiele of eosinofiele granulocyt. * Dit maturatieproces duurt ongeveer 10-14 dagen. * Na maturatie komen granulocyten in de **circulerende populatie** (bloedbaan) of de **marginerende populatie** (geaccumuleerd langs de endotheelwand van venulen en kleine venen). * Bij infecties versnelt de productie van granulocyten, wat kan leiden tot de aanwezigheid van immature vormen (zoals staven) in de circulerende populatie. Dit wordt een **linksverschuiving** genoemd. * Toediening van adrenaline kan eveneens een tijdelijke stroomversnelling van granulocyten veroorzaken door mobilisatie van de marginerende pool. > **Tip:** Er worden vier functionele compartimenten voor granulocyten onderscheiden: het granulopoëtische compartiment (actief beenmerg), de opslag van mature cellen in het beenmerg, de circulerende populatie en de marginerende populatie. #### 1.3.2 Maturatie van een monocyt 1. **Monoblast:** Lijkt sterk op de myeloblast (kern, fijn chromatine, 1-2 nucleolen, licht basofiel plasma). 2. **Promonocyt:** Ontwikkeling van een delicate plooiing in de celkern en de opkomst van azurofiele granulen. 3. **Monocyt:** Bevat talrijke lysosomen en is fagocyterend; vacuolen representeren gefagocyteerd materiaal. De kern is groter dan die van een lymfocyt. * Monocyten verlaten het beenmerg onmiddellijk na vorming en circuleren in het bloed voordat ze het doelorgaan bereiken, waar ze kunnen differentiëren tot macrofagen die langdurig kunnen overleven. #### 1.3.3 Maturatie van lymfocyten * **Lymfoïde voorlopercellen** (afkomstig uit het beenmerg) migreren naar: * **Thymus:** waar ze zich ontwikkelen tot T-lymfocyten. Dit proces omvat T-celreceptor gen herschikking. * **Beenmerg:** waar B-lymfocyten zich ontwikkelen. * **B-lymfocyten:** * Ontwikkelen zich in het beenmerg tot "bijna mature" cellen die **membrane-bound IgM** (B-celreceptor) op hun membraan dragen. * Na maturatie in perifere lymfeklieren krijgen ze ook IgD op hun membraan. * Een **naïeve B-cel** is volwassen maar heeft nog geen antigeen herkend. Deze cellen zijn klaar voor activatie en productie van antilichamen. #### 1.3.4 Vorming van bloedplaatjes (trombocyten) * **Megakaryoblast:** Diploïde cel. * **Endomitose:** Een proces van mitose zonder celdeling, wat leidt tot een polyploïde cel. * **Promegakaryocyt:** Ontwikkelt zich afhankelijk van Thrombopoëtine (TPO). * **Megakaryocyt:** Een zeer grote cel met een polyploïde kern (4-32 keer meer DNA dan een diploïde cel). Deze cellen geven via cytoplasma-uitlopers direct bloedplaatjes af in de sinusoïden. * **Proplatelets:** Uitlopers die fragmenteren tot bloedplaatjes. ### 1.4 Medische toepassingen: aandoeningen van het beenmerg * **Aplastische anemie:** Cel-arm beenmerg met een tekort aan alle bloedceltypen (pancytopenie) door een gebrek aan stamcellen. Kan verworven zijn (bv. door medicatie, virussen, auto-immuunziekten). * **Myelodysplastisch syndroom (MDS):** Voorstadium van leukemie; celrijk beenmerg met verminderde maturatie en pancytopenie. * **Acute myeloïde leukemie (AML):** Ontstaat uit myeloïde voorlopers (myeloblasten), gekenmerkt door snel delende blasten. * **Acute lymfatische leukemie (ALL):** Ontstaat uit lymfoblasten; snel delende blasten evolueren zeer snel. --- # De thymus: structuur, ontwikkeling en selectie van T-cellen Dit gedeelte beschrijft de anatomische structuur, embryologische oorsprong en histologische opbouw van de thymus, met een focus op de cruciale rol ervan in de ontwikkeling en rijping van T-lymfocyten door middel van positieve en negatieve selectie, evenals het fenomeen van thymusinvolutie op latere leeftijd. ### 2.1 Structuur en embryologie van de thymus De thymus is gelegen ter hoogte van de vena cava superior en de oorsprong van de a. pulmonalis. Het orgaan bereikt zijn maximale gewicht rond de puberteit en neemt daarna geleidelijk in grootte af, waarbij het wordt vervangen door vetweefsel. #### 2.1.1 Embryologische oorsprong Embryologisch gezien ontwikkelt de thymus zich uit het endoderm van het derde kieuwzakje. Het is een lymfo-epitheel orgaan, bestaande uit epitheelcellen, specifiek reticulaire epitheelcellen, en lymfoïde cellen, de zogenaamde thymocyten. Lymfoïde voorlopercellen, afkomstig uit het beenmerg, migreren naar de thymus om zich te ontwikkelen tot mature T-lymfocyten. #### 2.1.2 Functie in centrale tolerantie Een belangrijke rol van de thymus is het induceren van centrale tolerantie. Dit proces zorgt ervoor dat het immuunsysteem leert om geen reactie te genereren tegen lichaamseigen antigenen (self-antigenen). ##### 2.1.2.1 Syndroom van DiGeorge Een voorbeeld van een aandoening gerelateerd aan de ontwikkeling van de thymus is het syndroom van DiGeorge (een microdeletie op chromosoom 22q11). Dit syndroom kan leiden tot cardiale afwijkingen, abnormale gelaatstrekken, thymusaplasie (afwezige thymusontwikkeling), een gespleten verhemelte en hypocalciëmie, aangezien de bijschildklier ook uit het derde kieuwzakje ontstaat. ### 2.2 Histologie van de thymus De histologie van de thymus kenmerkt zich door specifieke celtypen en structurele compartimenten. #### 2.2.1 Belangrijke celtypen en enzymen * **TdT (Terminal Deoxynucleotidyl Transferase):** Dit enzym is cruciaal voor de diversiteit van het herschikte T-celreceptor (TCR) gen. TdT is aantoonbaar via immunohistochemische kleuring en is aanwezig in onrijpe (immature) B- en T-lymfocyten in het beenmerg en de thymus. * **V(D)J-recombinatie:** Dit is het proces waarbij genen voor TCRs en immunoglobulinen (BCRs) worden herschikt om een enorme diversiteit aan receptoren te creëren. TdT initieert dit proces door het toevoegen van nucleotiden aan de knooppunten van V, D, en J segmenten, wat leidt tot junctionele diversiteit. #### 2.2.2 Compartimenten van de thymus De thymus is histologisch ingedeeld in een cortex en een medulla, gescheiden door bloedvaten. ##### 2.2.2.1 De cortex * **Kenmerken:** De cortex is donker gekleurd door de hoge concentratie lymfocyten. * **Cellen:** * **Reticulaire epitheelcellen (corticale thymische epitheelcellen):** Deze cellen spelen een rol bij antigeenpresentatie en ondersteunen de ontwikkeling van thymocyten. * **Lymfoïde cellen:** Dit zijn TdT-positieve lymfoblasten, de voorlopers van T-cellen. * **Kernpuin macrofagen:** Cellen die afstervende thymocyten opruimen. ##### 2.2.2.2 De medulla * **Kenmerken:** De medulla is lichter gekleurd door een lagere concentratie lymfocyten en een hogere concentratie epitheelcellen. * **Cellen:** * **Reticulaire epitheelcellen (medullaire thymische epitheelcellen):** Deze cellen zijn ook betrokken bij selectieprocessen. * **Lymfoïde cellen:** Dit zijn TdT-negatieve "kleine lymfocyten", die overeenkomen met kleine, mature T-lymfocyten van ongeveer 10 micrometer groot met een blauwe kern en weinig cytoplasma. * **Lichaampjes van Hassal:** Cirkelvormige structuren bestaande uit keratine, geproduceerd door platte epitheelcellen. Ze hebben geen specifieke functie, maar zijn kenmerkend voor de thymus. * **Dendritische cellen:** Belangrijke antigeen-presenterende cellen. * **Kernpuin macrofagen:** Ruimen celresten op. #### 2.2.3 Vascularisatie en bloed-thymus barrière De thymus is omgeven door een kapsel dat instulpingen vormt, wat leidt tot interlobulaire septa die de thymus verdelen in lobuli. * **Postcapillaire venulen:** Deze komen voornamelijk voor in de medulla en zijn de uitgangsweg voor thymocyten om de thymus te verlaten. * **Bloed-thymus barrière:** Deze bevindt zich in de cortex en bestaat uit endotheelcellen met tight junctions, een dikke basale lamina, en epitheliale reticulaire cellen. De barrière beschermt de onrijpe T-cellen in de cortex tegen antigenen uit het bloed. * **Arteriën en venulen:** Deze worden kleiner (arteriolen) en dringen door het kapsel tot het cortico-medullaire gebied. Capillairen lopen door de cortex en medulla. ### 2.3 Ontwikkeling en selectie van T-cellen in de thymus De ontwikkeling van T-cellen in de thymus omvat verschillende stadia van differentiatie en cruciale selectieprocessen. #### 2.3.1 Lymfoïde voorlopercellen en initiële differentiatie Lymfoïde voorlopercellen migreren vanuit het beenmerg naar de thymus. Bij aankomst zijn deze cellen dubbel negatief (DN) voor CD4 en CD8, wat betekent dat ze nog geen herschikte TCR-genen hebben. In de thymuscortex beginnen deze DN-cellen te delen en hun TCR-genen te herschikken. Na succesvolle TCR-herschikking worden ze dubbel positief (DP) voor CD4 en CD8 en blijven TdT-positief. #### 2.3.2 Positieve selectie * **Locatie:** Cortex van de thymus. * **Proces:** Reticulaire epitheelcellen presenteren eigen MHC klasse I en MHC klasse II moleculen met peptidefragmenten. De thymocyten worden getest op hun vermogen om deze MHC-moleculen te herkennen. * **Doel:** Nagaan of de T-cel een functionele TCR bezit die MHC-moleculen kan binden. * **Resultaat:** * T-cellen met een goede, maar niet te sterke, herkenning van MHC overleven en migreren naar de medulla. * T-cellen die de MHC-moleculen niet herkennen of een niet-functionele TCR hebben, ondergaan apoptose (celdood). Ongeveer 80% van de thymocyten sterft in dit stadium. * Dit proces leidt tot de vorming van CD4-positieve T-helpercellen (die MHC klasse II herkennen) en CD8-positieve cytotoxische T-cellen (die MHC klasse I herkennen). Zonder MHC-herkenning kan een T-cel niet functioneren. #### 2.3.3 Negatieve selectie * **Locatie:** Medulla van de thymus. * **Proces:** Hier wordt getest of de T-cellen te sterk reageren op lichaamseigen antigenen die gepresenteerd worden op MHC-moleculen. * **Doel:** Voorkomen van auto-reactiviteit en dus auto-immuunziekten. Dit is een cruciaal onderdeel van centrale tolerantie. * **Resultaat:** T-cellen die te sterk binden aan lichaamseigen antigenen ondergaan apoptose om een auto-immuunrisico te vermijden. De verwijderde cellen worden opgeruimd door kernpuin macrofagen. * **AIRE (Auto-immune Regulator):** Dit gen speelt een belangrijke rol bij de expressie van perifere antigenen in de thymus, waardoor een breder scala aan zelf-antigenen kan worden getest tijdens negatieve selectie. #### 2.3.4 Migratie naar secundaire lymfoïde organen Na succesvolle positieve en negatieve selectie blijven T-cellen over die MHC herkennen, niet auto-reactief zijn en CD4-positief of CD8-positief zijn. Deze mature T-lymfocyten migreren naar secundaire lymfoïde organen, klaar om het immuunsysteem te versterken. ### 2.4 Thymusinvolutie Thymusinvolutie is het natuurlijke proces waarbij de thymus geleidelijk verkleint en wordt vervangen door vetweefsel naarmate een persoon ouder wordt. #### 2.4.1 Stadium van involutie * **Kinderen en adolescenten:** De thymus is groot en actief, met een hoge productie van nieuwe T-cellen en een intensieve opleiding om niet-auto-reactieve cellen te vormen. * **Puberteit:** De thymische functie neemt geleidelijk af. Het lichaam heeft een groot reservoir aan T-cellen opgebouwd, waardoor de behoefte aan nieuwe productie minder wordt. * **Volwassenen:** Functioneel thymusweefsel wordt steeds meer verdrongen door vet. De thymus blijft in mindere mate T-lymfocyten produceren en verwijdert nog steeds auto-reactieve T-cellen. Langlevende T-cellen kunnen jarenlang actief blijven. #### 2.4.2 Factoren die thymusinvolutie versnellen Verschillende factoren kunnen het proces van thymusinvolutie versnellen: * **Corticosteroïden:** Deze onderdrukken de thymusactiviteit. * **Bestraling:** Kan het thymische epitheel beschadigen. * **Stress:** Verhoogde glucocorticoïden (zoals cortisol) tijdens stress kunnen de involutie versnellen. ### 2.5 Medische toepassingen en aandoeningen gerelateerd aan de thymus Diverse medische aandoeningen zijn direct of indirect gerelateerd aan de functie en structuur van de thymus. #### 2.5.1 Myasthenia Gravis Ongeveer 20-30% van de patiënten met Myasthenia Gravis heeft een thymoom (een goedaardige tumor van het thymusepitheel). Myasthenia Gravis is een auto-immuunziekte waarbij het immuunsysteem antistoffen produceert tegen componenten van de neuromusculaire junctie, wat leidt tot spierzwakte. Hoewel de precieze oorzaak van de ziekte nog niet volledig begrepen is, heeft thymusresectie bij veel patiënten een gunstig effect, wat wijst op de rol van de thymus in de pathogenese. #### 2.5.2 Thymoom Een thymoom is een goedaardige tumor van het thymusepitheel. Vanwege de centrale rol van de thymus in de T-celopleiding, kan een thymoom deze functie verstoren. Thymoom wordt geassocieerd met Myasthenia Gravis bij 30-50% van de patiënten. #### 2.5.3 Acute Lymfoblastenleukemie (ALL) en Acute Lymfoblasten Lymfoom Deze maligniteiten ontstaan uit onrijpe lymfoblasten (voorlopers van B- of T-lymfocyten). * **Acute Lymfoblastenleukemie (ALL):** Dit is een bloedkanker waarbij onrijpe lymfoblasten ongecontroleerd delen in het beenmerg. Dit leidt tot verdringing van normale bloedcellen, met gevolgen als bloedarmoede, infectiegevoeligheid en bloedingsneigingen. * **Acute Lymfoblasten Lymfoom:** Dit is een vergelijkbare kanker, maar de tumorcellen vormen massa's (tumoren) in lymfeklieren of de thymus, in plaats van primair het beenmerg te domineren. T-lymfoblasten lymfomen worden vaak geassocieerd met grote thymustumoren bij jongeren. Het onderscheid tussen ALL en lymfoom ligt voornamelijk in de locatie van de tumorcellen. * **Primair Mediastinaal B-cellymfoma:** Een variant van diffuus grootcellig B-cellymfoom, een agressieve vorm van kanker. * **Hodgkin Lymfoom:** Ontstaat uit B-lymfocyten. --- # Lymfeknopen: histologie, lymfocytaire zones en aandoeningen Dit topic behandelt de histologische structuur van lymfeknopen, de specifieke lymfocytaire zones binnen deze organen, en belangrijke aandoeningen die ermee samenhangen. ### 3.1 Histologie van lymfeknopen Lymfeknopen zijn bean-shaped organen die over het hele lichaam verspreid zijn, behalve in het centrale zenuwstelsel. Ze spelen een cruciale rol in het immuunsysteem door lymfe te filteren en het immuunsysteem te activeren. #### 3.1.1 Algemene opbouw Een lymfeknoop is omgeven door een **kapsel** van dicht bindweefsel. Vanuit dit kapsel lopen bindweefselstrengen, **trabekels**, die dieper in de lymfeknoop doordringen tot aan de **hilus** (de inkeping waar bloedvaten en een efferent lymfevat de klier binnenkomen of verlaten). Het belangrijkste bestanddeel van de lymfeknoop is **lymfoïd weefsel**, dat een netwerk van **lymfesinussen** vormt. Dit lymfoïde weefsel wordt ondersteund door een stroma van **reticulumcellen** en **reticulinevezels**. Tussen dit stroma bevinden zich diverse immuuncellen, waaronder: * Lymfocyten * Macrofagen * Dendritische cellen Binnen de lymfeknoop worden drie hoofdzones onderscheiden: de cortex, de paracortex en de medulla. #### 3.1.2 Lymfesinussen De lymfesinussen zijn kanalen waar lymfe doorheen stroomt. * De **subcapsulaire sinus** ligt direct onder het kapsel. * Vanuit hier lopen **trabekelsinussen** die door de cortex en paracortex lopen. * De **corticale sinussen** monden uit in de **medullaire sinussen**, die onderling anastommoseren (verbindingen vormen). * Bij de hilus komen deze medullaire sinussen samen en monden uit in één **efferent lymfevat**. Via deze sinussen kunnen specifieke lymfocyten en antistoffen, aangemaakt in het lymfoïde weefsel tegen aangevoerde antigenen, worden afgevoerd naar de bloedbaan. #### 3.1.3 De cortex De cortex is het buitenste deel van de lymfeknoop en bevat voornamelijk B-lymfocyten. Het is onderverdeeld in: * **Marginale zone:** Bevat naïeve B-cellen en geheugen B-cellen. * **Corona (mantelzone):** Ronde aggregaten van kleine B-lymfocyten, voornamelijk naïeve B-cellen die IgM en IgD tot expressie brengen. Ook kunnen er zeldzamere T-lymfocyten aanwezig zijn. Een belangrijk onderdeel zijn **folliculaire dendritische cellen (FDC's)**, die immuuncomplexen capteren en antigenen presenteren aan B-cellen. * **Kiemcentrum (reactiecentrum):** Ontstaat uit primaire follikels na contact met een antigeen. Dit is een zone van proliferatie en apoptose waar T-cel-afhankelijke antilichaamsresponsen worden geïnitieerd. Het kiemcentrum bestaat uit: * **Centroblasten:** Snel delende cellen met 3 nucleolen en sterk basofiel cytoplasma. Ze differentiëren tot centrocyten en er vindt hier ook antilichaam-isotype switch en somatische hypermutatie plaats. Centroblasten hebben geen BCR. * **Centrocyten:** Kleiner en meer mature cellen met een gekliefde kern en helder cytoplasma. Ze hebben een BCR en zijn de voorlopers van B-geheugencellen en plasmacellen. Enkel centrocyten met een functionele BCR kunnen overleven. * **Kernpuinmacrofagen:** Cellen die kernpuin opruimen. #### 3.1.4 De paracortex De paracortex is de zone tussen de cortex en de medulla en is voornamelijk de locatie voor T-lymfocyten. * Hier kunnen T-cellen worden geactiveerd na contact met antigenen. * De paracortex bevat minder B-lymfocyten dan de cortex, maar wel macrofagen en **interdigiterende dendritische cellen**. * Er bevinden zich **post-capillaire venulen (hoogendotheliale venulen - HEV)**, die een kubisch epitheel hebben. Via deze HEV kunnen recirculerende T- en B-lymfocyten vanuit de bloedbaan het lymfoïde weefsel binnendringen. Lymfocyten hebben hiervoor specifieke **homing receptoren** die aan de endotheelcellen hechten. * Er komen voornamelijk CD4-positieve T-helpercellen en in mindere mate CD8-positieve cytotoxische T-cellen voor. #### 3.1.5 De medulla De medulla is het binnenste deel van de lymfeknoop en bestaat uit strengen lymfoïd weefsel die tussen de medullaire sinussen lopen. * Hier bevinden zich **reticulumcellen en reticulinevezels** die het stroma vormen. * Ook zijn er **plasmacellen, plasmoblasten, en kleine T- en B-lymfocyten** aanwezig. ### 3.2 Aandoeningen van lymfeknopen #### 3.2.1 Lymfadenopathie Lymfadenopathie verwijst naar een vergrote lymfeklier. Dit kan verschillende oorzaken hebben: * **Infectie:** Een normale immuunreactie waarbij de lymfeklier opzwelt door toename en proliferatie van immuuncellen. Dit is een **reactieve lymfadenopathie** en is goedaardig. * **Auto-immuunziekten:** Ontstekingsreacties die leiden tot vergroting van lymfeklieren. * **Medicatie:** Sommige medicijnen kunnen lymfadenopathie veroorzaken. Bij een goedaardige lymfadenopathie hoeft de klier niet verwijderd te worden. Indien de vergroting echter maligne is, is verwijdering geïndiceerd. #### 3.2.2 Lymfoom Lymfoom is een maligniteit van lymfocyten die ontstaat in lymfeklieren of ander lymfoïd weefsel. Dit kan een **(non-)Hodgkin-lymfoom** zijn, waarbij B- of T-lymfocyten ongecontroleerd gaan prolifereren. #### 3.2.3 Metastasen Maligne cellen van een primaire tumor kunnen zich verspreiden naar lymfeknopen, wat leidt tot lymfekliermetastasen. Dit is een belangrijk onderdeel van de **TNM-staging** (Tumor, Node, Metastasis) voor de classificatie en behandeling van kanker: * **T (Tumor):** Beschrijft de grootte en uitgebreidheid van de primaire tumor. * **N (Node):** Beschrijft de aanwezigheid en hoeveelheid van metastasen in lymfeklieren (N0 = geen kliermetastasen, N1-N3 = kliermetastasen). * **M (Metastasis):** Beschrijft metastasen op afstand. De **sentinel-lymfeklier** is de eerste lymfeklier die lymfe uit een tumorgebied ontvangt. Door het inspuiten van een kleurstof of radio-isotoop rond de tumor, kan de sentinel-lymfeklier geïdentificeerd, verwijderd en onderzocht worden. Als deze negatief is, hoeven er geen verdere ingrepen aan lymfeklieren te volgen. Indien positief, kan aanvullende verwijdering van lymfeklieren overwogen worden. Dit is een minder invasieve methode dan de vroeger standaard uitgevoerde uitgebreide okselklierdissectie, die tot veel complicaties kon leiden. --- # De milt: functie, histologie en circulatie Dit topic verkent de functie van de milt als bloedfilter, de histologische opbouw van de witte en rode pulpa, de rol van lymfoïde weefsel en de bloedcirculatie binnen de milt. ### 4.1 Functie van de milt De milt fungeert primair als een filter voor het bloed. Het is verantwoordelijk voor de fagocytose van verouderde rode bloedcellen (erytrocyten) en vreemde deeltjes die in het bloed circuleren. Daarnaast kunnen in het miltweefsel specifieke immunologische reacties worden geïnitieerd tegen antigenen die in het bloed aanwezig zijn. Bij de foetus heeft de milt ook een hematopoëtische functie, wat betekent dat het dan bloedcellen aanmaakt. ### 4.2 Histologie van de milt De milt is omgeven door een dicht collageen bindweefselkapsel, waaruit bindweefseltrabekels naar binnen lopen, met name aan de concave zijde waar de hilus zich bevindt. De miltpulpa wordt, net als andere lymfoïde organen, ondersteund door reticulinevezels en reticulumcellen. De milt bestaat uit twee hoofdcomponenten: de witte pulpa en de rode pulpa. #### 4.2.1 De witte pulpa De witte pulpa, die ongeveer 20% van het miltweefsel uitmaakt, bestaat uit lymfoïde weefsel. De witte pulpa kent drie belangrijke componenten: * **Peri-arteriolaire lymfoïde schede (PALS):** Dit is lymfoïd weefsel dat zich rond een centraal arteriool bevindt en overeenkomt met de paracortex van een lymfeklier. Hierin bevinden zich T-lymfocyten en antigeen-presenterende interdigiterende dendritische cellen. * **Lymfefollikels:** Deze bevinden zich perifeer van de PALS en kunnen primair of secundair zijn. Secundaire follikels ontstaan uit primaire follikels na contact met een antigeen en kenmerken zich door een mantelzone en een kiemcentrum. * **Marginale zone:** Deze zone ligt rondom de lymfefollikels. De homing en functie van de B-lymfocyten in de marginale zone zijn complex. #### 4.2.2 De rode pulpa De rode pulpa, die ongeveer 80% van het miltweefsel uitmaakt, is rijk aan rode bloedcellen. De rode pulpa bestaat uit twee componenten: * **Pulpa strengen (balken van Billroth):** Dit zijn gebieden die bestaan uit stroma (reticulumcellen en reticulinevezels) en alle bloedcellen, inclusief macrofagen. * **Miltsinussen:** Dit zijn geen continue epitheelbekleding, maar er zijn spleten tussen de cellen en het basale membraan is discontinu. Dit bevordert de passage van bloedcellen. De miltsinussen kleuren aan met een PAS-kleuring, wat wijst op de aanwezigheid van glycoproteïnen. ### 4.3 De bloedcirculatie De bloedcirculatie binnen de milt is een essentieel onderdeel van zijn filterfunctie. De milt ontvangt alleen efferente lymfevaten, wat aangeeft dat het een filter is dat op de bloedbaan is aangesloten. De bloedcirculatie zorgt ervoor dat bloed langs de witte en rode pulpa stroomt, waardoor de milt zijn filtrerende en immunologische taken kan uitvoeren. Verouderde rode bloedcellen en andere cellulaire afvalstoffen worden verwijderd door de macrofagen in de rode pulpa, terwijl antigenen in de witte pulpa worden geïdentificeerd en immuunreacties worden geïnitieerd. --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Beenmerg | Het primaire orgaan van hematopoëse, verantwoordelijk voor de productie van bloedcellen. Er wordt onderscheid gemaakt tussen rood beenmerg (actief) en geel beenmerg (inactief vetweefsel). | | Hematopoëtische stamcellen | Pluripotente stamcellen in het beenmerg die zich kunnen differentiëren tot alle typen bloedcellen, inclusief lymfoïde en myeloïde voorlopercellen. | | Lymfoïde voorlopercellen | Cellen die zich ontwikkelen tot B- en T-lymfocyten. Deze cellen ontstaan uit hematopoëtische stamcellen. | | Myeloïde voorlopercellen | Cellen die zich ontwikkelen tot granulocyten, monocyten, erytrocyten en megakaryocyten. Ze ontstaan eveneens uit hematopoëtische stamcellen. | | Dendritische cellen | Cellen die een cruciale rol spelen bij de presentatie van antigenen aan T- en B-lymfocyten, wat essentieel is voor het initiëren van immuunresponsen. | | Reticulum cellen | Gespecialiseerde fibroblasten in het stroma van lymfoïde organen die extracellulaire matrixcomponenten, zoals reticulinevezels (collageen type 3), produceren. | | Sinusoïden | Gedilateerde capillairen met een discontinue basale membraan, waardoor bloedcellen efficiënt uit het beenmerg of de milt kunnen migreren. | | Granulocyt | Een type witte bloedcel met korrels in het cytoplasma, waaronder neutrofielen, eosinofielen en basofielen, die belangrijk zijn voor de immuunrespons tegen bacteriën en parasieten. | | Monocyt | Een groot type witte bloedcel dat zich in weefsels kan ontwikkelen tot macrofagen, essentieel voor fagocytose en antigeenpresentatie. | | Lymfocyt | Een type witte bloedcel dat een sleutelrol speelt in het adaptieve immuunsysteem, met verschillende subtypen zoals B-cellen (antilichaamproductie) en T-cellen (celgemedieerde immuniteit). | | Bloedplaatjes (Trombocyten) | Kleine, fragmentarische bloedcellen die cruciaal zijn voor de bloedstolling en het stoppen van bloedingen. | | Thymus | Een primair lymfoïde orgaan waar T-lymfocyten rijpen en worden getraind om auto-reactieve reacties te voorkomen. | | Centrale tolerantie | Het proces binnen primaire lymfoïde organen (beenmerg en thymus) waarbij het immuunsysteem leert om niet te reageren op eigen lichaamscomponenten (self-antigenen). | | TdT (terminal deoxynucleotidyl transferase) | Een enzym dat voorkomt in onrijpe lymfocyten en essentieel is voor de V(D)J-recombinatie, wat bijdraagt aan de diversiteit van T-celreceptoren en B-celreceptoren. | | V(D)J-recombinatie | Het proces van genetische herschikking dat leidt tot de vorming van unieke T-celreceptoren (TCR) en B-celreceptoren (BCR), waardoor een breed scala aan antigenen kan worden herkend. | | Positieve selectie | Een proces in de cortex van de thymus waarbij T-cellen die MHC-moleculen kunnen herkennen, worden geselecteerd om te overleven. | | Negatieve selectie | Een proces in de medulla van de thymus waarbij T-cellen die te sterk binden aan eigen antigenen (self-antigenen) worden geëlimineerd om auto-immuniteit te voorkomen. | | Lymfeknoop | Een klein, boonvormig orgaan verspreid over het lichaam, dat fungeert als een filter voor lymfe en een locatie is voor de activering van lymfocyten en immuunresponsen. | | Kiemcentrum | Een zone binnen secundaire lymfefollikels in lymfeknopen en milt waar B-cellen prolifereren, antilichamen diversifiëren en geheugencellen worden gevormd na antigene stimulatie. | | Postcapillaire venulen (HEV) | Gespecialiseerde venulen met hoogendotheelcellen waar lymfocyten uit de bloedbaan de lymfoïde weefsels binnendringen, voornamelijk in de paracortex van lymfeknopen en de PALS van de milt. | | Milt | Een orgaan dat fungeert als een filter voor het bloed, waarbij oude rode bloedcellen worden verwijderd en immuunresponsen tegen bloedgedragen antigenen worden geïnitieerd. | | Witte pulpa | Het lymfoïde deel van de milt, vergelijkbaar met lymfoïde weefsel in lymfeknopen, waar immuunresponsen plaatsvinden rondom arteriolen (PALS) en lymfefollikels. | | Rode pulpa | Het vasculaire deel van de milt, dat voornamelijk bestaat uit bloedcellen en macrofagen, en waar oude rode bloedcellen worden gefagocyteerd. | | Lymfadenopathie | Een abnormale vergroting van lymfeknopen, die kan optreden als reactie op infecties, ontstekingen, auto-immuunziekten of maligniteiten. | | Lymfoom | Kanker die ontstaat uit lymfocyten, welke zich kan manifesteren in lymfeknopen of andere lymfoïde weefsels. | | Metastase | De verspreiding van kanker van de primaire tumor naar andere delen van het lichaam, inclusief lymfeknopen. | | Sentinel lymfeklier | De eerste lymfeklier die lymfe afvoert uit het gebied van een primaire tumor. Onderzoek van deze klier helpt bij het bepalen van de aanwezigheid en verspreiding van metastasen. |

# Orgaanstelsels en hun functies Het menselijk lichaam is een complex systeem dat is opgebouwd uit verschillende orgaanstelsels die samenwerken om vitale functies te vervullen [2](#page=2). ### 1.1 Overzicht van de orgaanstelsels De belangrijkste orgaanstelsels, hun samenstelling en hun hoofdfuncties zijn: * **Zenuwstelsel:** Bestaat uit hersenen, ruggenmerg, zenuwen en zenuwuiteinden, evenals zintuigen. Het is verantwoordelijk voor de sturing en coördinatie van alle andere orgaanstelsels [2](#page=2). * **Skelet:** Samengesteld uit botten en gewrichten. Het biedt steun aan het lichaam, beschermt vitale organen en is betrokken bij de aanmaak van bloedcellen [2](#page=2). * **Spierstelsel:** Omvat spieren en pezen die skeletspieren aan botten bevestigen. De samentrekking van spieren maakt beweging mogelijk [2](#page=2). * **Spijsverteringsstelsel:** Bestaat uit het spijsverteringskanaal (van mond tot anus) en bijbehorende klieren. De hoofdfunctie is de afbraak van voedingsstoffen [2](#page=2). * **Ademhalingsstelsel:** Bestaat uit de luchtwegen (neus, keel, strottenhoofd, luchtpijp, bronchiën) en de longen. Het verzorgt de gasuitwisseling (opname van zuurstof en afgifte van kooldioxide en waterdamp) [15](#page=15) [2](#page=2). * **Hart en bloedvatenstelsel:** Omvat het hart en de bloedvaten. Het transporteert gassen, voedingsstoffen en afvalstoffen door het lichaam [16](#page=16) [2](#page=2). * **Lymfatisch stelsel:** Inclusief organen zoals de milt, zwezerik, amandelen en lymfeknopen met lymfevaten. Het speelt een rol in de afweer van het lichaam tegen ziekten [2](#page=2). * **Voortplantingsstelsel:** Bestaat uit de geslachtsorganen en regelt de voortplanting [2](#page=2). * **Hormoonstelsel:** Klieren die hormonen afscheiden, welke als prikkelstoffen via het bloed door het lichaam worden getransporteerd [2](#page=2). * **Urinewegstelsel:** Bestaat uit de nieren, urineleiders, urineblaas en urinebuis. Het zorgt voor de afvoer van water en opgeloste afvalstoffen [2](#page=2). #### 1.1.1 Doelstellingen en inzichten De studie van deze orgaanstelsels streeft ernaar de bouw en werking ervan te begrijpen, verbanden tussen de stelsels te leggen en de relatie tussen waarneming, gedrag en overleving te doorgronden. Zintuigen zijn essentieel voor het waarnemen van de omgeving, het vermijden van gevaar, het vinden van voedsel en water, en het zoeken naar partners. Ze bevatten zenuwcellen die prikkels omzetten in elektrische signalen die naar de hersenen worden gestuurd voor verwerking en respons [2](#page=2) [3](#page=3). ### 1.2 Zintuigen: Ontvangers van de omgeving Zintuigen maken het lichaam mogelijk om de omgeving waar te nemen en te reageren op prikkels zoals geluid en licht. Deze waarnemingen zijn cruciaal voor overleving, communicatie en genieten [3](#page=3). #### 1.2.1 Samenwerking tussen zintuigen, hersenen en spieren Het proces verloopt als volgt: 1. Zintuigen ontvangen prikkels en sturen deze via zenuwen naar de hersenen, waar gewaarwording ontstaat [3](#page=3). 2. Hersenen vergelijken nieuwe informatie met reeds opgeslagen kennis, waardoor de informatie betekenis krijgt [3](#page=3). 3. Hersenen beslissen over een mogelijke reactie [3](#page=3). 4. Opdrachten worden via bewegingszenuwen naar de spieren gestuurd om actie te ondernemen [3](#page=3). Communicatie tussen hersenen en spieren verloopt via bewegingszenuwen, vergelijkbaar met elektrische bedrading. Het ruggenmerg dient als een dikke bundel zenuwen die vanaf de hersenen loopt [3](#page=3). ##### 1.2.1.1 Reflexen Reflexen zijn automatische reacties op prikkels die via het ruggenmerg worden kortgesloten en direct worden omgezet in actie door het ruggenmerg en bewegingszenuwen. Een voorbeeld is het terugtrekken van de hand van een heet oppervlak [3](#page=3). #### 1.2.2 Belangrijkste zintuigen * **Zicht (ogen):** Licht komt via de pupil (waarvan de grootte automatisch wordt aangepast door spiertjes, de pupilreflex) het oog binnen. Beelden worden omgekeerd geprojecteerd op het netvlies, waar staafjes (gevoelig voor lichtsterkte, voor contrast) en kegeltjes (voor kleurwaarneming) zich bevinden. De gele vlek is een gebied met veel kegeltjes. Twee ogen helpen bij het inschatten van afstand en diepte [4](#page=4). * **Gehoor en evenwicht (oren):** * **Gehoor:** Het uitwendig oor (oorschelp, trommelvlies) vangt geluid op. Het middenoor met de gehoorbeentjes (hamer, aambeeld, stijgbeugel) versterkt de trillingen en geeft ze door aan het binnenoor. In het slakkenhuis worden de trillingen omgezet in elektrische signalen die via de gehoorzenuw naar de hersenen gaan [5](#page=5). * **Evenwichtsorgaan:** Bestaat uit drie halfcirkelvormige kanalen gevuld met vloeistof. Beweging van het hoofd veroorzaakt beweging van de vloeistof en steentjes, wat signalen naar de hersenen stuurt die spieropdrachten genereren voor evenwicht [5](#page=5). * **Smaak (smaakpupillen):** Reageren op de vijf basissmaken: zout, zoet, bitter, zuur en umami (hartig). Ze bevinden zich verspreid over de tong en sturen elektrische signalen naar de hersenen [6](#page=6). * **Reuk (neus):** Reukzintuigen bevinden zich in de neusholtes en zijn gevoelig voor vluchtige stoffen. Verkoudheid kan de werking van het reukzintuig belemmeren [6](#page=6). * **Gevoel (huid):** Tast-, warmte-, koude- en pijnzintuigen bevinden zich onder de huid en reageren op veranderingen, waarbij elektrische signalen naar de hersenen worden gestuurd. Vingertoppen en lippen zijn bijzonder gevoelig door de hoge concentratie zintuigjes [6](#page=6). ### 1.3 Stevigheid en beweging: Het skelet en spierstelsel Botten vormen de draagbalken van het lichaam, bieden steun en beschermen vitale organen. De wervelkolom, schoudergordel, bekken en pijpbeenderen van de ledematen vormen het skelet [6](#page=6) [7](#page=7). #### 1.3.1 De draagbalken van het lichaam * **Wervelkolom:** De S-vorm zorgt ervoor dat het zwaartepunt van het bovenlichaam boven het bekken blijft, wat stabiliteit bevordert en vallen voorkomt [6](#page=6). * **Ledematen:** Pijpbeenderen, zoals het dijbeen en het opperarmbeen, zijn steviger gebouwd waar de krachten het grootst zijn. Ze zijn stevig aan de buitenkant en lichter aan de binnenkant om beweging mogelijk te maken. Beenmerg, aanwezig in de bovenbeenderen, speelt een rol in de vorming van botweefsel en bloedcellen [6](#page=6) [7](#page=7). #### 1.3.2 Bescherming van vitale organen * **Ribbenkast:** Beschermt het hart en de longen [7](#page=7). * **Schedel:** Beschermt de hersenen, ogen en gehoor-/evenwichtsorganen. De hersenen worden extra beschermd door vocht tussen de hersenvliezen [7](#page=7). * **Wervelkolom:** Omgeeft en beschermt het ruggenmerg, evenals de bijbehorende zintuig- en bewegingszenuwen [7](#page=7). #### 1.3.3 Beweging van ledematen Armen en benen zijn verbonden met de wervelkolom via de schouderbladen (armen) en het bekken (benen). De beweging wordt mogelijk gemaakt door de samenwerking van botten en gewrichten, aangestuurd door skeletspieren die via pezen aan de botten zijn bevestigd [8](#page=8). * **Gewrichten:** * **Scharniergewricht:** Maakt beweging in één richting mogelijk (bv. elleboog, knie, vingerkootjes) [8](#page=8). * **Kogelgewricht:** Biedt veel bewegingsvrijheid in alle richtingen (bv. schouder, heup) [8](#page=8). * **Zadelgewricht:** Maakt beweging in twee richtingen mogelijk (bv. duim) [8](#page=8). * **Skeletspieren:** Dit zijn willekeurige spieren die onder controle staan van de wil. Ze werken vaak in antagonistische paren (buig- en strekspieren) rondom gewrichten. Hefboomwerking rondom gewrichten speelt een rol bij bewegingen [8](#page=8). * **Gladde spieren:** Onwillekeurige spieren die voorkomen in de wanden van bloedvaten, luchtwegen en het spijsverteringskanaal en automatisch werken [8](#page=8). ### 1.4 Spijsvertering en voeding Het spijsverteringsstelsel breekt voedsel af tot bruikbare bouwstenen die door het bloed worden opgenomen. Een gezond lichaam handhaaft een evenwicht; verstoringen kunnen optreden bij langdurige tekorten of overschotten aan voedingsstoffen en energie [9](#page=9). #### 1.4.1 Processen van de spijsvertering * **Mechanische spijsvertering:** Het verkleinen van voedsel door kauwen met het gebit (snijtanden, hoektanden, kiezen) en door de darmperistaltiek (spiersamentrekkingen in de slokdarm en darmen). De huig sluit de neusholte af en het strottenhoofdklepje sluit de luchtpijp om verslikken te voorkomen [10](#page=10) [9](#page=9). * **Chemische/enzymatische spijsvertering:** Voedsel wordt gesplitst in bouwstenen met behulp van enzymen [10](#page=10). * **Enzymen:** Stoffen die specifieke moleculen afbreken zonder zelf te veranderen [10](#page=10). * **Speekselklieren:** Produceren enzymen die koolhydraten (zetmeel) afbreken [10](#page=10). * **Maag:** Produceert eiwitsplitsende enzymen [10](#page=10). * **Alvleesklier en dunne darm:** Breken koolhydraten, eiwitten en vetten af [10](#page=10). * **Gal:** Geproduceerd in de lever en opgeslagen in de galblaas. Gal emulgeert vetten, waardoor ze makkelijker door enzymen kunnen worden afgebroken [10](#page=10). * **Bacteriële spijsvertering:** Vezels worden grotendeels niet afgebroken in de dunne darm en bereiken de dikke darm, waar darmflora (nuttige bacteriën) een deel ervan kunnen verteren [10](#page=10). * **Opname van voedingsstoffen:** Bouwstenen worden voornamelijk via haarvaten in de dunne darm opgenomen in het bloed. Darmvlokken vergroten het opname-oppervlak van de dunne darm. In de dikke darm wordt overtollig water onttrokken aan de voedselbrij, waardoor ontlasting vaste vorm krijgt [10](#page=10) [11](#page=11). * **Uitscheiding:** Onverteerbare voedingsstoffen en afvalstoffen worden uitgescheiden via urine, zweet en ontlasting [11](#page=11). #### 1.4.2 Voedingsstoffen Voedingsstoffen worden ingedeeld in vier categorieën: * **Bouwstoffen:** Nodig voor groei, onderhoud en herstel. Belangrijke bouwstoffen zijn calcium (skelet, tanden), ijzer (hemoglobine) en fluoride (botten, tandglazuur) [11](#page=11). * **Brandstoffen/energieleverende stoffen:** Worden verbrand om energie vrij te maken (dissimilatie) voor lichaamsactiviteiten. De belangrijkste zijn koolhydraten, vetten en eiwitten [11](#page=11). * **Koolhydraten:** Snelle energiebron, eerst verbrand [11](#page=11). * **Vetten:** Leveren veel energie per gram en worden verbrand als koolhydraten uitgeput zijn [11](#page=11). * **Eiwitten:** Worden pas verbrand als koolhydraten en vetten op zijn [12](#page=12). * **Energiebalans:** Een ideale balans is ongeveer 50% koolhydraten, 35-40% vetten en 10-15% eiwitten [12](#page=12). * **Beschermende stoffen:** Vitamines en mineralen, essentieel voor het goed functioneren van lichaamsprocessen. Het lichaam kan de meeste vitamines niet zelf aanmaken [12](#page=12). * **Ballaststoffen:** Vezels uit fruit en groenten die de darmperistaltiek bevorderen en de afvoer van schadelijke stoffen versnellen [12](#page=12). #### 1.4.3 Stofwisseling en voeding en gezondheid Stofwisseling omvat dissimilatie (afbraak voor energie) en assimilatie (opbouw van complexere stoffen). Gezondheid is afhankelijk van het voedingspatroon als geheel [12](#page=12). ##### 1.4.3.1 Welvaartsziekten en preventie * **Overgewicht:** Ontstaat door een verstoorde energiebalans waarbij meer energie wordt opgenomen dan verbruikt [12](#page=12). * **Hart- en vaatziekten:** Veroorzaakt door aderverkalking door hoog cholesterol. Het eten van onverzadigde plantaardige vetten kan dit helpen verlagen [13](#page=13). * **Cariës (gaatjes):** Ontstaat door bacteriën die koolhydraten omzetten in zuren, wat het tandglazuur aantast. Minder snoepen, poetsen en fluoridetandpasta helpen dit voorkomen [13](#page=13). * **Hoge bloeddruk:** Vaak veroorzaakt door een te hoge zoutinname [13](#page=13). * **Diabetes (suikerziekte):** Het lichaam reguleert de bloedsuikerspiegel niet goed meer, vaak door een tekort aan of ongevoeligheid voor insuline [13](#page=13). * **Lever- en alvleesklieraandoeningen:** Kunnen worden veroorzaakt door overmatig alcoholgebruik [13](#page=13). > **Tip:** De Schijf van Vijf helpt bij het samenstellen van een gevarieerd en gezond voedingspatroon, gericht op het binnenkrijgen van voldoende voedingsstoffen en het voorkomen van welvaartsziekten [14](#page=14). ### 1.5 Ademhaling en bloedsomloop: Levensnoodzakelijk transport Het ademhalingsstelsel zorgt voor gasuitwisseling, terwijl het bloedvatenstelsel de zuurstof, voedingsstoffen en afvalstoffen door het lichaam transporteert. Deze stelsels werken nauw samen om organen van zuurstof te voorzien [15](#page=15). #### 1.5.1 Het ademhalingsstelsel Lucht komt via de neus en mond in de luchtpijp, vertakt zich in bronchiën en eindigt in longblaasjes waar gasuitwisseling plaatsvindt [15](#page=15). * **Inademen:** De borstholte wordt vergroot door het omhoog en naar voren bewegen van de tussenribspieren en het samentrekken van het middenrif. De luchtdruk in de longen wordt lager dan buiten, waardoor verse lucht wordt aangezogen [15](#page=15). * **Uitademen:** Een passief proces waarbij de borstholte kleiner wordt door ontspanning van de ademhalingsspieren. De elasticiteit van de longen perst de lucht naar buiten [15](#page=15). #### 1.5.2 Het bloedvatensysteem Het bloedvatensysteem is het transportsysteem van het lichaam, bestaande uit bloedvaten waarin bloed circuleert [16](#page=16). * **Bloedcomponenten:** * **Rode bloedcellen:** Bevatten hemoglobine dat zuurstof bindt en transporteert [16](#page=16). * **Witte bloedcellen:** Behoort tot het afweersysteem [16](#page=16). * **Bloedplaatjes:** Spelen een rol bij bloedstolling [16](#page=16). * **Transportfuncties:** Zuurstof van longen naar lichaam, kooldioxide van lichaam naar longen, voedingsstoffen van dunne darm naar lichaam, afvalstoffen van lichaam naar nieren, antistoffen en hormonen [16](#page=16). * **Hart en bloedvaten:** * **Slagaders:** Voeren bloed van het hart naar de rest van het lichaam [16](#page=16). * **Aders:** Voeren bloed terug naar het hart [16](#page=16). * **Haarvaten:** Fijn netwerk van nauwe bloedvaatjes waar uitwisseling van zuurstof, voedingsstoffen en afvalstoffen plaatsvindt [16](#page=16). * **Warmtetransport:** Bloed transporteert warmte en zweet helpt het lichaam afkoelen [16](#page=16). #### 1.5.3 De dubbele bloedsomloop Het hart pompt bloed in twee gescheiden systemen: een voor de longen en een voor de rest van het lichaam [17](#page=17). 1. Rechterkant van het hart pompt zuurstofarm bloed naar de longen via de longslagader [17](#page=17). 2. In de longen vindt gasuitwisseling plaats in de haarvaten rond de longblaasjes [17](#page=17). 3. Zuurstofrijk bloed keert terug naar de linkerkant van het hart via de longader [17](#page=17). 4. Linkerkant van het hart pompt zuurstofrijk bloed via de aorta naar de rest van het lichaam [17](#page=17). 5. In de organen wisselen zuurstof en voedingsstoffen uit voor kooldioxide en afvalstoffen [17](#page=17). 6. Zuurstofarm bloed keert terug naar de rechterkant van het hart via de holle ader [17](#page=17). #### 1.5.4 Inspanning en rust Adrenaline, een hormoon van de bijnieren, wordt aangemaakt in stressvolle situaties en versnelt de ademhaling en hartslag, wat het lichaam voorbereidt op vechten of vluchten. Voldoende beweging stimuleert de longfunctie en pompfunctie van het hart [17](#page=17). --- # Zintuigen en waarneming Zintuigen stellen organismen in staat hun omgeving waar te nemen, wat essentieel is voor overleving en interactie. ### 2.1 De rol van zintuigen in waarneming Zintuigen zijn cruciaal voor het waarnemen van de omgeving, waardoor organismen gevaren kunnen vermijden, voedsel en water kunnen vinden en partners kunnen zoeken. Ze spelen ook een belangrijke rol in non-verbale communicatie, zoals het uiten van emoties en het opnemen en verwerken van informatie. Waarneming en gedrag zijn nauw met elkaar verbonden [2](#page=2) [3](#page=3). ### 2.2 Werking van zintuigen Zintuigen bevatten gespecialiseerde zenuwcellen die gevoelig zijn voor specifieke prikkels. Wanneer deze zenuwcellen worden geprikkeld, zetten zij de prikkel om in een elektrisch signaal dat via zenuwen naar de hersenen wordt gestuurd (#page=2, 3). De uiteindelijke gewaarwording en interpretatie van deze signalen vinden plaats in de hersenen (#page=2, 3) [2](#page=2) [3](#page=3). ### 2.3 Samenwerking tussen zintuigen, hersenen en spieren Het proces van waarneming en reactie omvat een gecoördineerde samenwerking tussen zintuigen, hersenen en spieren [3](#page=3): 1. **Signaaloverdracht:** Zintuigen, die fungeren als ontvangers van prikkels (zoals geluid of licht), sturen via zintuigzenuwen boodschappen naar de hersenen [3](#page=3). 2. **Interpretatie:** De hersenen vergelijken de binnenkomende informatie met reeds aanwezige kennis, waardoor de nieuwe informatie betekenis krijgt [3](#page=3). 3. **Besluitvorming:** Op basis van deze interpretatie beslissen de hersenen of er een reactie van het lichaam nodig is [3](#page=3). 4. **Actie:** De hersenen sturen vervolgens via bewegingszenuwen opdrachten naar specifieke spieren om samen te trekken, wat resulteert in gedrag [3](#page=3). De communicatie tussen de hersenen en spieren verloopt via bewegingszenuwen, die functioneren als een "bedrading". Een dikke bundel zenuwen die vanaf de hersenen langs de rug loopt, wordt het ruggenmerg genoemd [3](#page=3). #### 2.3.1 Reflexen Een reflex is een automatische, snelle reactie op een prikkel waarbij de zintuiglijke informatie via het ruggenmerg wordt kortgesloten. Het ruggenmerg stuurt dan direct een signaal via een bewegingszenuw naar de spieren, waardoor er onmiddellijk actie wordt ondernomen. Een voorbeeld hiervan is het wegtrekken van de hand bij het aanraken van een heet oppervlak [3](#page=3). ### 2.4 De belangrijkste zintuigen De belangrijkste zintuigen omvatten zicht, gehoor, reuk, smaak en tast. Het gevoel is onderverdeeld in vier componenten: tastzintuigen, warmtezintuigen, koudezintuigen en pijnzintuigen [4](#page=4). #### 2.4.1 Zicht (oog) * **Lichtinval:** Licht treedt het oog binnen via de pupil. De grootte van de pupil wordt gereguleerd door spiertjes, onafhankelijk van de bewuste wil (pupilreflex). Bij veel licht wordt de pupil kleiner om overbelasting te voorkomen, en bij weinig licht wordt deze groter om zoveel mogelijk licht op te vangen [4](#page=4). * **Beeldvorming:** Licht wordt door de lens gebroken en gebundeld, waardoor beelden omgekeerd op het netvlies worden geprojecteerd. De hersenen draaien deze beelden vervolgens weer recht. Het beeld op het netvlies is kleiner dan het oorspronkelijke object [4](#page=4). * **Netvlies:** Het netvlies bevat de daadwerkelijke zintuigcellen: * **Kegeltjes:** Deze zijn verantwoordelijk voor het waarnemen van kleuren. De gele vlek is een gebied op het netvlies met een hoge concentratie kegeltjes [4](#page=4). * **Staafjes:** Deze zijn gevoelig voor lichtsterkte en stellen ons in staat om zwart, wit en grijstinten (contrast) waar te nemen, maar kunnen geen kleuren onderscheiden [4](#page=4). * **Dieptezicht:** Het gebruik van twee ogen maakt het schatten van afstanden en diepte zien gemakkelijker [4](#page=4). #### 2.4.2 Gehoor en evenwichtsorgaan Het oor is opgebouwd uit drie delen: 1. **Uitwendig oor:** Bestaat uit de oorschelp, gehoorgang en trommelvlies. De oorschelp vangt geluid op en leidt het naar de gehoorgang, waar het geluid het trommelvlies in trilling brengt. Oorsmeer helpt het trommelvlies soepel te houden [5](#page=5). 2. **Middenoor:** Bevat de trommelholte met de drie gehoorbeentjes (hamer, aambeeld en stijgbeugel). Deze versterken de trillingen en geven ze door aan het binnenoor [5](#page=5). 3. **Binnenoor:** Dit deel omvat het slakkenhuis, dat de trillingen omzet in elektrische signalen die via de gehoorzenuw naar de hersenen worden gestuurd [5](#page=5). Het **slakkenhuis** is een met vloeistof gevuld gangenstelsel. Wanneer de vloeistof beweegt door de trillingen die via de stijgbeugel binnenkomen, worden de haartjes in het slakkenhuis gestimuleerd. Deze geven elektrische signalen af aan de hersenen, die ze interpreteren als geluid [5](#page=5). Het **evenwichtsorgaan** bestaat uit drie loodrecht op elkaar staande, met vloeistof gevulde halfcirkelvormige kanalen. In de wand van deze kanalen bevinden zich gevoelige zintuigen met elk een haar en een steentje. Bewegingen van het hoofd zorgen ervoor dat de vloeistof en steentjes bewegen, wat elektrische signalen naar de hersenen stuurt. De hersenen sturen opdrachten naar de spieren om het lichaam in evenwicht te houden [5](#page=5). #### 2.4.3 Smaakzintuigen Er zijn vijf basissmaken: zout, zoet, bitter, zuur en umami (hartig). Umami is geassocieerd met eiwitrijke voeding, zoals vlees en sojasaus. Smaakpupillen zijn verspreid over de tong. Wanneer deze zintuigen worden geprikkeld door smaakstoffen, geven ze elektrische signalen af aan de hersenen [6](#page=6). #### 2.4.4 Reukzintuigen Het reukzintuig bevindt zich in de neusgangen. De zintuigcellen zijn gevoelig voor vluchtige stoffen, zoals die in parfum of benzine. Bij verkoudheid kunnen geurstoffen de gangen van de neus niet goed bereiken, wat de geurperceptie beïnvloedt [6](#page=6). #### 2.4.5 Tastzintuigen Tastzintuigen zijn kleine, ovale orgaantjes die onder de huid liggen. Bij een kleine verandering in de huidspanning vervormen deze orgaantjes en geven elektrische signalen af. De vingertoppen en lippen zijn bijzonder gevoelig vanwege de hoge concentratie tastzintuigen in deze gebieden [6](#page=6). ### 2.5 Stevigheid en beweging #### 2.5.1 Draagbalken van het lichaam De botten van de wervelkolom, schoudergordel, bekken en de pijpbeenderen in de ledematen fungeren als de draagbalken van het lichaam. Ze zorgen ervoor dat het lichaam niet bezwijkt onder zijn eigen gewicht. Deze botten zijn het stevigst op plekken waar veel kracht op staat [6](#page=6). De wervelkolom heeft een S-vorm, waardoor het zwaartepunt van het bovenlichaam boven het bekken valt en de verbinding met de benen stabiel wordt, wat helpt om vallen te voorkomen. Dijbenen (bovenbenen) zijn steviger en dikker dan opperarmbenen (bovenarmen) omdat zij het gehele lichaam moeten dragen [6](#page=6). #### 2.5.2 Bescherming door botten De ribbenkast, schedel en wervelkolom bieden bescherming aan vitale organen zoals het hart, de longen, de hersenen, zintuigen en het ruggenmerg [6](#page=6). #### 2.5.3 Samenwerking botten en spieren bij beweging Bij bewegingen van de armen en benen werken botten en spieren nauw samen. Deze bewegingen maken gebruik van hefboomwerking rondom de gewrichten. Het bouwplan van de mens vertoont in grote lijnen overeenkomsten met dat van andere zoogdieren [6](#page=6). --- # Voeding, stofwisseling en gezondheid Dit gedeelte behandelt de spijsvertering, de verschillende voedingsstoffen, de energiebalans en de relatie tussen voeding en gezondheid, inclusief welvaartsziekten. ## 3. Voeding, stofwisseling en gezondheid ### 3.1 De spijsvertering De spijsvertering is het proces waarbij voedsel kleiner wordt gemaakt en gesplitst wordt in afzonderlijke bouwstenen, waarna de bruikbare voedingsstoffen worden opgenomen in het bloed. Gezond blijven is afhankelijk van het handhaven van een evenwicht in het lichaam; een langdurig tekort of overschot aan voedingsstoffen of energie kan dit evenwicht verstoren. De gezondheid van een voedingsmiddel is contextafhankelijk en wordt beïnvloed door wie het eet, hoe vaak, en wat er verder wordt gegeten, wat het belang van het voedingspatroon onderstreept [9](#page=9). #### 3.1.1 Mechanische spijsvertering Mechanische spijsvertering omvat het verkleinen van voedsel door te kauwen met het gebit [9](#page=9). * **Snijtanden** bijten stukken voedsel af [9](#page=9). * **Hoektanden** zijn geschikt voor het scheuren van vlees [9](#page=9). * **Kiezen**, bestaande uit valse (voorste) en echte (achterste) kiezen, pletten en vermalen voedsel [9](#page=9). * Het **glazuur** dat de tanden bedekt, is het hardste materiaal in het lichaam [9](#page=9). Na het slikken beweegt voedsel via de slokdarm naar de maag door spiersamentrekkingen, wat bekend staat als darmperistaltiek. De huig sluit de neusholte af, en het strottenhoofdklepje sluit de luchtpijp om verslikken te voorkomen [10](#page=10). #### 3.1.2 Chemische/enzymatische spijsvertering Chemische spijsvertering is het splitsen van voedsel in afzonderlijke bouwstenen met behulp van enzymen. Enzymen zijn stoffen die andere stoffen kunnen splitsen zonder zelf te veranderen, zoals het omzetten van koolhydraten, eiwitten en vetten naar glucose, aminozuren en glycerol/vetzuren. Verschillende organen produceren specifieke enzymen [10](#page=10): * **Speekselklieren:** produceren enzymen die koolhydraten (zetmeel) splitsen [10](#page=10). * **Maag:** produceert eiwitsplitsende enzymen [10](#page=10). * **Alvleesklier en dunne darm:** produceren enzymen voor de afbraak van koolhydraten, eiwitten en vetten [10](#page=10). Koolhydraatsplitsing begint al in de mond, wat leidt tot een zoete smaak door de vorming van glucosemoleculen. Eiwitvertering vindt voornamelijk plaats in de maag, en ongeveer 10% van de eiwitten en de helft van de koolhydraten zijn verteerd wanneer het voedsel de maag verlaat naar de twaalfvingerige darm. Vetvertering begint na de maag in de twaalfvingerige darm, waar de gal uit de lever en galblaas wordt toegevoegd. Gal emulgeert vetten, wat betekent dat het vetten verdeelt in kleine druppels, waardoor ze beter verteerbaar worden voor enzymen [10](#page=10). #### 3.1.3 Bacteriële spijsvertering Vezels worden niet afgebroken in de dunne darm en bereiken de dikke darm ongeschonden. De darmflora, bestaande uit nuttige bacteriën, kan een deel van deze vezels verder verteren [10](#page=10). #### 3.1.4 Opname van voedingsstoffen De bouwstenen van voedsel worden voornamelijk via haarvaten in de dunne darm opgenomen in het bloed. Darmvlokken, uitstulpingen in de darmwand, vergroten het absorptieoppervlak aanzienlijk, wat zorgt voor een efficiënte opname van voedingsstoffen [10](#page=10). In de dikke darm wordt overtollig water onttrokken aan de voedselbrij, waardoor ontlasting een vaste vorm krijgt. Diarree treedt op wanneer de dikke darm niet goed functioneert [11](#page=11). #### 3.1.5 Uitscheiding van onverteerbare voedingsstoffen Onverteerbare voedingsstoffen en afvalstoffen worden uitgescheiden via de nieren (urine), de huid (zweet) en de longen (uitgeademde lucht). Ontlasting, bestaande uit onverteerbare resten en afbraakproducten, wordt opgeslagen in de endeldarm en verlaat het lichaam via de anus [11](#page=11). ### 3.2 Voedingsstoffen Voedingsstoffen worden gecategoriseerd in vier hoofdgroepen: bouwstoffen, brandstoffen/energieleverende stoffen, beschermende stoffen en ballaststoffen [11](#page=11). #### 3.2.1 Bouwstoffen Bouwstoffen zijn essentieel voor de groei, het onderhoud en het herstel van het lichaam. Water vormt ongeveer 60% van het lichaam en is een belangrijke bouwstof. Andere belangrijke bouwstoffen zijn [11](#page=11): * **Calcium:** een bestanddeel van harde weefsels zoals botten, tanden en nagels. Kinderen hebben veel calcium nodig, bijvoorbeeld uit melk [11](#page=11). * **IJzer:** een bestanddeel van hemoglobine, de zuurstofbindende kleurstof in het bloed. Een ijzertekort kan leiden tot bloedarmoede met symptomen als vermoeidheid, gebrek aan eetlust en spierkramp. Vrouwen hebben door menstruaties meer ijzer nodig [11](#page=11). * **Fluoride:** noodzakelijk voor de opbouw van botten en tandglazuur, met extra behoefte bij kinderen [11](#page=11). #### 3.2.2 Brandstoffen/energieleverende stoffen Deze stoffen worden in het lichaam verbrand om energie te leveren voor lichaamsactiviteiten zoals wandelen, denken en het kloppen van het hart (dissimilatie). De belangrijkste brandstoffen zijn koolhydraten, vetten en eiwitten [11](#page=11). * **Koolhydraten:** een verzamelnaam voor suikers, zoals zetmeel. Ze bestaan uit lange ketens van glucosemoleculen die door enzymen worden gesplitst en worden als eerste en in de grootste hoeveelheid verbrand [11](#page=11). * **Vetverbranding:** treedt op wanneer de koolhydraatreserves uitgeput zijn. Dit proces levert de meeste energie per gram en kan leiden tot de vorming van melkzuur, wat spierpijn kan veroorzaken [11](#page=11). * **Eiwitverbranding:** vindt plaats als laatste, wanneer koolhydraten en vetten op zijn [11](#page=11). De aanbevolen energiebalans voor de inname is ongeveer 50% koolhydraten, 35-40% vetten en 10-15% eiwitten [12](#page=12). #### 3.2.3 Beschermende stoffen Belangrijke beschermende stoffen zijn vitamines en mineralen [12](#page=12). * **Vitamines:** ook wel levensstoffen genoemd, essentieel voor het goed functioneren van lichaamsprocessen en het behouden van gezondheid. Het lichaam kan de meeste vitamines niet zelf aanmaken en moet ze uit voeding opnemen, hoewel vitamine D door zonlicht kan worden gevormd. Vitamines B en C worden niet opgeslagen en moeten dagelijks worden ingenomen [12](#page=12). #### 3.2.4 Ballaststoffen Ballaststoffen, ook wel voedingsvezels genoemd, zijn afkomstig uit fruit en groenten. Hoewel ze moeilijk verteerbaar zijn, bevorderen ze de darmperistaltiek en helpen ze bij de snelle afvoer van schadelijke stoffen uit de darmen [12](#page=12). ### 3.3 Stofwisseling Stofwisseling omvat de processen van dissimilatie en assimilatie [12](#page=12). * **Dissimilatie:** de afbraak van koolhydraten, vetten en eiwitten tot glucose, vetzuren en aminozuren, waarbij energie vrijkomt voor lichaamsprocessen [12](#page=12). * **Assimilatie:** de opbouw van complexere stoffen, zoals DNA, eiwitten en celmembranen, uit deze kleinere moleculen [12](#page=12). ### 3.4 Voeding en gezondheid Het concept "gezond" eten hangt af van het gehele voedingspatroon en niet slechts van individuele voedingsmiddelen [12](#page=12). #### 3.4.1 Overgewicht en welvaartsziekten Overgewicht en gerelateerde welvaartsziekten worden veroorzaakt door een verstoorde energiebalans, waarbij de energie-inname groter is dan het energieverbruik, wat leidt tot opslag van overtollige energie in het lichaam. Dit wordt verergerd door een sedentaire levensstijl [12](#page=12). #### 3.4.2 Hart- en vaatziekten Hart- en vaatziekten ontstaan door het dichtslibben van bloedvaten, vaak als gevolg van een hoog cholesterolgehalte. Cholesterol is een vetachtige stof die het lichaam zelf aanmaakt en nodig is voor o.a. het zenuwstelsel en hormonen. Dichtgeslibde bloedvaten (aderverkalking of arteriosclerose) belemmeren de bloeddoorstroming, wat kan leiden tot orgaanschade en hartinfarcten. Het eten van onverzadigde plantaardige vetten kan helpen het cholesterolgehalte te verlagen, terwijl dierlijke vetten het juist doen stijgen [12](#page=12). #### 3.4.3 Cariës en tanderosie Cariës (gaatjes in tanden) wordt veroorzaakt door frequente consumptie van koolhydraatrijke tussendoortjes. Bacteriën in de mond zetten koolhydraten om in zuren, wat leidt tot een zuurstoot die het tandglazuur tijdelijk zachter maakt. Preventie omvat minder snoepen, poetsen om tandplak te verwijderen, en het gebruik van fluoridetandpasta om het glazuur te verharden [13](#page=13). #### 3.4.4 Hoge bloeddruk Hoge bloeddruk kan worden veroorzaakt door een te hoge inname van zout en zouthoudende producten. Langdurig hoge bloeddruk kan leiden tot beschadiging van bloedvaatjes en organen [13](#page=13). #### 3.4.5 Diabetes (suikerziekte) Bij diabetes kan het lichaam de bloedsuikerspiegel niet goed reguleren. Dit gebeurt normaal gesproken via de hormonen insuline en glucagon, geproduceerd door de alvleesklier. Insuline helpt bij het verlagen van de bloedsuikerspiegel door glucoseopslag te stimuleren, terwijl glucagon de bloedsuikerspiegel verhoogt door glucoseafgifte te stimuleren. Mensen met diabetes hebben een tekort aan insuline of zijn er ongevoelig voor, wat resulteert in een aanhoudend hoge bloedsuikerspiegel en kan leiden tot aderverharding. Bij type 1 diabetes maakt het lichaam geen insuline aan en zijn injecties noodzakelijk [13](#page=13). #### 3.4.6 Alvleesklier- en leveraandoeningen Overmatig alcoholgebruik kan de alvleesklier en lever beschadigen. De lever heeft aanzienlijke tijd nodig om alcohol te verwerken, en overmatige consumptie belast de lever extreem [13](#page=13). ### 3.5 De Schijf van Vijf De Schijf van Vijf is een richtlijn om te zorgen dat mensen voldoende voedingsstoffen binnenkrijgen en welvaartsziekten voorkomen. De schijf is opgedeeld in categorieën [14](#page=14): * **Linksboven:** groenten en fruit, leveranciers van vitamines, mineralen en vezels [14](#page=14). * **Rechtsboven:** koolhydraten, zoals brood en granen [14](#page=14). * **Linksonder:** eiwitleveranciers zoals vlees, melkproducten en vis [14](#page=14). * **Rechtsonder:** belangrijke vochtinname, zoals water [14](#page=14). * **Midden onder:** vetleveranciers zoals boter en olie [14](#page=14). Sauzen, snacks en snoep vallen buiten de Schijf van Vijf en zijn minder belangrijk voor de levering van voedingsstoffen, maar leveren wel extra calorieën [14](#page=14). De spelregels volgens de Schijf van Vijf zijn: eet gevarieerd, eet niet te veel en beweeg, eet minder verzadigd vet, eet veel groente, fruit en brood, en eet veilig [14](#page=14). --- # Afweersysteem en ziekte Dit deel verklaart de werking van het menselijk afweersysteem, de verschillende verdedigingslinies, de rol van witte bloedcellen, het lymfestelsel en de mechanismen achter infecties, vaccinatie en allergieën [18](#page=18). ### 4.1 Werking van het afweersysteem Het afweersysteem is een complex systeem dat ziekteverwekkers buiten het lichaam houdt en ze opruimt als ze toch binnendringen. Het systeem bouwt een geheugen op van ziekteverwekkers waarmee het in aanraking is gekomen, zodat het deze bij een volgende ontmoeting sneller kan bestrijden. Als het afweersysteem na een infectie tijd nodig heeft om te herstellen en virussen en bacteriën zich snel vermenigvuldigen, word je ziek. Zodra het systeem hersteld is, word je weer beter [18](#page=18). > **Tip:** Het concept van immunologisch geheugen is cruciaal voor vaccinatie en het begrijpen van hoe het lichaam omgaat met herhaalde blootstelling aan ziekteverwekkers. ### 4.2 Verdedigingslinies Het menselijk lichaam kent drie verdedigingslinies om ziekteverwekkers te bestrijden [18](#page=18). #### 4.2.1 De eerste verdedigingslinie: fysieke en chemische barrières De eerste linie bestaat uit fysieke barrières zoals de huid en slijmvliezen (in de mond, neus, longen en vagina). Deze voorkomen primair dat ziekteverwekkers het lichaam binnendringen [18](#page=18). * **Chemische barrière:** Talg- en zweetklieren scheiden stoffen af die zorgen voor een lage zuurtegraad op de huid, wat schadelijk is voor veel ziekteverwekkers [18](#page=18). * **Verdere bescherming:** Tranen, speeksel en slijm voorkomen dat ziekteverwekkers zich aan huid of slijmvliezen kunnen hechten. Deze lichaamsvloeistoffen bevatten ook antimicrobiële stoffen die ziekteverwekkers onschadelijk maken [18](#page=18). * **Longbescherming:** Ziekteverwekkers in de longen worden uit het slijm gewerkt door trilhaartjes, wat leidt tot hoesten of niezen. Als slijm wordt doorgeslikt, komt het in de maag, die door zijn zeer lage zuurtegraad de ziekteverwekkers snel doodt [18](#page=18). #### 4.2.2 De tweede verdedigingslinie: algemene afweer De algemene afweer wordt uitgevoerd door witte bloedcellen die lichaamsvreemde stoffen aanvallen. Witte bloedcellen zijn essentieel voor het transportsysteem van het lichaam en maken deel uit van het afweersysteem. Sommige witte bloedcellen vallen bacteriën direct aan en maken ze onschadelijk, terwijl andere antistoffen produceren om ziekteverwekkers indirect te bestrijden [16](#page=16) [19](#page=19). #### 4.2.3 De derde verdedigingslinie: specifieke afweer De specifieke afweer richt zich niet alleen op ziekteverwekkers, maar ook op kankercellen en door virussen geïnfecteerde lichaamseigen cellen. Deze afweer berust op twee soorten witte bloedcellen [19](#page=19): * **T-cellen:** Deze vernietigen lichaamscellen die door ziekteverwekkers zijn geïnfecteerd [19](#page=19). * **B-cellen:** Deze vallen ziekteverwekkers direct aan door eiwitten te maken die antistoffen worden genoemd. Er bestaan meer dan een miljoen soorten antistoffen, die elk specifiek passen bij een bepaalde lichaamsvreemde stof. Wanneer antistoffen zich binden aan een lichaamsvreemde stof, wordt de ziekteverwekker onschadelijk gemaakt en sneller herkend door andere witte bloedcellen, die de stof vervolgens opeten. Een deel van de B-cellen onthoudt deze ziekteverwekkers, wat zorgt voor een snelle afweerreactie en immuniteit van het lichaam [19](#page=19). ### 4.3 Het lymfestelsel Het lymfestelsel speelt een cruciale rol in de aanmaak, training en het transport van afweercellen [19](#page=19). * **Thymus:** Hier worden T-cellen aangemaakt en getraind om onderscheid te maken tussen lichaamseigen en lichaamsvreemde stoffen [19](#page=19). * **Beenmerg:** Hier worden B-cellen aangemaakt [19](#page=19). * **Mobilisatie bij infectie:** Bij een infectie worden bloedcellen gemobiliseerd, aan de bloedstroom afgegeven en getransporteerd [19](#page=19). * **Afweerorganen:** Lymfeklieren, de milt, amandelen en Peyerse platen zijn organen die zowel lichaamsvreemde stoffen als de bestrijdende witte bloedcellen vasthouden om een afweerreactie op te wekken. Lymfeklieren kunnen opzwellen na een zware infectie omdat ze actief betrokken zijn bij de voorbereiding van de afweerreactie [19](#page=19). * **Transport:** Lymfeklieren zijn met elkaar verbonden door lymfevaten, die het afweersysteem transporteren. Lymfe is een wit vocht dat zichtbaar is bij schaafwonden. Het lymfestelsel transporteert 'slechte' stoffen naar de lymfeklieren en vervolgens naar het bloedvatenstelsel [19](#page=19). ### 4.4 Ziekte en infectie Een infectie kan leiden tot lokale ontsteking of algehele ziekte [19](#page=19). #### 4.4.1 Ontstekingsreactie Bij een infectie, bijvoorbeeld door een doorn met bacteriën, treedt een ontstekingsreactie op [19](#page=19): 1. Beschadigde huidcellen geven chemische signalen af aan de bloedbaan om witte bloedcellen te lokken, wat het startsein is voor de ontsteking [19](#page=19). 2. Meer bloed stroomt naar de wond, wat leidt tot roodheid en warmte [19](#page=19). 3. Door de verhoogde bloeddruk lekken vocht uit de haarvaten, wat lokale zwelling veroorzaakt [19](#page=19). 4. Meer chemische signalen zorgen voor verwijding van bloedvaten en verhoogde doorlaatbaarheid, waardoor meer witte bloedcellen de infectie bereiken om ziekteverwekkers op te eten [19](#page=19). 5. Op de plaats van ontsteking ontstaat pus, een gele vloeistof die bestaat uit witte bloedcellen en bacteriën [19](#page=19). 6. Vervolgens vindt genezing plaats [19](#page=19). #### 4.4.2 Behandeling van infecties * **Bacteriële infecties:** Deze zijn te behandelen met geneesmiddelen zoals antibiotica [20](#page=20). * **Virale infecties:** Deze hebben over het algemeen geen specifieke geneesmiddelen, behalve voor ernstige virussen waarvoor virusremmers bestaan [20](#page=20). * **Koorts:** Infecties worden vaak bestreden met koorts (lichaamstemperatuur boven 38 graden Celsius). Voordelen van koorts zijn een snellere bloedsomloop (waardoor meer witte bloedcellen worden aangevoerd) en sneller herstel van weefsel. Koortswerende middelen zoals ibuprofen of paracetamol kunnen gebruikt worden [20](#page=20). ### 4.5 Vaccinatie Bij vaccinatie wordt het afweersysteem misleid. Een dode, ongevaarlijke vorm van een ziekteverwekker wordt ingespoten, wat een afweerreactie opwekt en de ziekteverwekker in het geheugen van het immuunsysteem opneemt. Bij confrontatie met de echte verwekker zal het systeem sneller reageren, waardoor het lichaam immuun is voor die specifieke ziekte. Veel kinderziekten zoals mazelen, bof en rodehond zijn infectieziekten die vermeden kunnen worden door vaccinatie. Eenmaal doorgemaakt of gevaccineerd, ben je immuun. Epidemieën treden op wanneer een grote groep mensen besmet wordt [18](#page=18) [20](#page=20). > **Tip:** Begrijp het principe van immunologisch geheugen; het lichaam "leert" van de blootstelling aan antigenen (de dode of verzwakte ziekteverwekker) om toekomstige infecties effectiever te bestrijden. ### 4.6 Allergie Een allergie is een vergissing van het afweersysteem. Het systeem ziet onschadelijke stoffen, zoals huisstofmijt of pollen, aan voor ziekteverwekkers en neemt deze op in zijn geheugen. Elk volgend contact met deze stof leidt tot een allergische reactie. Hoewel allergieën meestal onschuldig zijn, kunnen ze levensbedreigend zijn. Mensen met ernstige allergieën, zoals voor pinda's of wespen, kunnen een anafylactische shock krijgen. Dit komt door te veel histamine, wat leidt tot verwijding van bloedvaten en een levensbedreigende verlaging van de bloeddruk. Mensen met dergelijke allergieën dragen vaak een adrenalinepen bij zich voor directe behandeling [18](#page=18) [20](#page=20). --- # Voortplanting en seksuele ontwikkeling Dit gedeelte behandelt de menselijke voortplanting, van de voortplantingsorganen en bevruchting tot zwangerschap, preventie en seksueel overdraagbare aandoeningen (SOA's), evenals de diverse stadia van seksuele ontwikkeling vanaf de peutertijd tot de puberteit. ### 5.1 Voortplantingsorganen en hun functies De voortplantingsorganen spelen een cruciale rol bij de voortplanting, waarbij zowel de mannelijke als de vrouwelijke organen specifieke functies vervullen. #### 5.1.1 Mannelijke voortplantingsorganen * **Zaadblaasjes en prostaat:** Deze klieren produceren vloeistof die het zaad verdunt dat vrijkomt bij een zaadlozing [21](#page=21). * **Zaadballen:** Hierin worden zaadcellen geproduceerd en opgeslagen in de bijballen [21](#page=21). * **Bijballen:** Zaadcellen zijn hierin onbeweeglijk, wat opslag van een groot aantal mogelijk maakt. De vloeistof van de zaadblaasjes brengt de zaadcellen in beweging en voorziet ze van voedingsstoffen, aangezien ze buiten de bijballen niet meer verbonden zijn met het bloedvatenstelsel [21](#page=21). * **Locatie:** De prostaat en zaadblaasjes bevinden zich onder de urineblaas. Tijdens de zaadlozing geven zij hun inhoud af aan de zaadleiders, die overgaan in de urinebuis [21](#page=21). #### 5.1.2 Vrouwelijke voortplantingsorganen * **Eierstokken:** Vanaf de puberteit bevatten de eierstokken driehonderdduizend tot vierhonderdduizend eicellen. Eén eicel komt ongeveer elke 28 dagen vrij uit één van de eierstokken, dit proces staat bekend als de eisprong of ovulatie [21](#page=21). ### 5.2 Bevruchting en zwangerschap Bevruchting is het samensmelten van een eicel en een zaadcel, wat kan leiden tot een zwangerschap. #### 5.2.1 Vruchtbare periode * De periode waarin bevruchting kan plaatsvinden na seksueel contact is afhankelijk van het moment van de ovulatie en de levensduur van de eicel en zaadcel [21](#page=21). * Een eicel kan één dag leven, terwijl zaadcellen twee tot drie dagen overleven [22](#page=22). * Seksueel contact drie dagen vóór de ovulatie kan nog leiden tot bevruchting, plus de dag dat de eicel nog kan leven, resulteert in een vruchtbare periode van vier dagen. Het concept van periodieke onthouding, gebaseerd hierop, is niet erg effectief [22](#page=22). #### 5.2.2 Menstruatie * Wanneer een eicel bij de ovulatie vrijkomt, wordt deze opgevangen door de trechtervormige opening van een eierleider [22](#page=22). * Trilhaartjes in de eierleider transporteren de eicel richting de baarmoeder [22](#page=22). * Bevruchting vindt doorgaans plaats aan het begin van de eierleider, dicht bij de eierstok [22](#page=22). * Indien de eicel niet wordt bevrucht, stoot het lichaam ongeveer 14 dagen na de ovulatie de rijk doorbloede baarmoederslijmvlies af, wat leidt tot menstruatie [22](#page=22). #### 5.2.3 Placenta en de ontwikkeling van het ongeboren kind * Het ongeboren kind wordt een embryo genoemd en na twee maanden een foetus [22](#page=22). * De embryo/foetus ontvangt zuurstof en voedingsstoffen via de navelstreng vanuit de placenta (moederkoek), afkomstig uit het bloed van de moeder [22](#page=22). * Afvalstoffen en koolstofdioxide worden door de foetus aan de moeder afgestaan [22](#page=22). * De foetus ontwikkelt zich deels in de baarmoeder en deels in de placenta [22](#page=22). * In de placenta ontmoeten de bloedstromen van moeder en kind elkaar, gescheiden door een dunne barrière. Stoffen kunnen via deze wand uitgewisseld worden, maar grotere moleculen en bloedcellen niet [22](#page=22). * Na de geboorte van het kind wordt de placenta uitgedreven, dit wordt de nageboorte genoemd [22](#page=22). * De ongeboren foetus kan nog geen voedsel via de mond innemen en de longen werken nog niet; alle benodigde stoffen worden via de placenta opgenomen [21](#page=21). ### 5.3 Preventie van zwangerschap en SOA's Verschillende methoden kunnen worden toegepast om zwangerschap te voorkomen en de verspreiding van seksueel overdraagbare aandoeningen (SOA's) tegen te gaan. #### 5.3.1 Voorbehoedsmiddelen * Voorbehoedsmiddelen kunnen gebruikt worden om zwangerschap te voorkomen [21](#page=21). * Het spiraaltje is geen voorbehoedsmiddel dat bevruchting voorkomt, maar het voorkomt de innesteling van een ontstaan embryo in de baarmoederwand, waardoor dit sterft en zwangerschap wordt voorkomen [23](#page=23). #### 5.3.2 Seksueel overdraagbare aandoeningen (SOA's) * **HIV/AIDS:** Wordt overgebracht via bloed-bloed of bloed-sperma contact. Preventie omvat het gebruik van condooms bij vaginale gemeenschap en extra sterke condooms met glijmiddel bij anale gemeenschap. Orale gemeenschap is veilig zolang er geen sperma in de mond komt, aangezien speeksel het virus inactiveert. De virusconcentratie is minder fel in voorvocht en vaginaal vocht [23](#page=23). * **Chlamydia:** Dit is een SOA die vooral veel voorkomt bij jonge vrouwen. De bacterie kan vaginaal, oraal of anaal worden overgebracht [23](#page=23). * **Symptomen bij vrouwen:** Meer of andere afscheiding dan normaal, pijn bij plassen, abnormaal bloedverlies, pijn bij geslachtsgemeenschap, pijn in de onderbuik [23](#page=23). * **Symptomen bij mannen:** 's Morgens waterige afscheiding, pijn bij plassen [23](#page=23). * Chlamydia is goed behandelbaar, maar onbehandeld kan het leiden tot onvruchtbaarheid. De SOA is verraderlijk omdat deze weinig tot geen klachten kan geven [23](#page=23). ### 5.4 Seksuele ontwikkeling Seksuele ontwikkeling is een breed begrip dat verschillende aspecten omvat, evoluerend vanaf de vroege kinderjaren tot de puberteit. #### 5.4.1 Algemene aspecten van seksualiteit * Het begrip seksualiteit omvat meer dan alleen voortplanting; het gaat ook om gevoelens, waarden, normen en rolpatronen [21](#page=21). * Kinderen lijken veel op hun ouders door overname van eigenschappen via DNA [21](#page=21). #### 5.4.2 Seksuele ontwikkeling per leeftijdsfase * **Peuters (twee tot vier jaar):** * Ontwikkeling van sekse-identiteit: besef van het eigen geslacht [23](#page=23). * Ontdekking van zichzelf en anderen in uiterlijk, met name kleding en haardracht [23](#page=23). * Jongens en meisjes beginnen zich anders te gedragen [23](#page=23). * Sekserolgedrag is aanwezig vanaf 3 jaar, dit kan aangeboren of aangeleerd zijn [23](#page=23). * Taalontwikkeling: ontdekking dat bepaalde woorden shockreacties kunnen uitlokken (viezerwordingtijdperk) [23](#page=23). * **Kleuters (vier tot zes jaar):** * Verkennen van het eigen lichaam en dat van anderen, met bijbehorende gevoelens [23](#page=23). * Behoeften vertalen in spel (doktertje, moeder en vader spelen), ook buiten school en het zicht van volwassenen [23](#page=23). * Toon belangstelling voor het voorplantingsverhaal en stel er vragen over [23](#page=23). * Zwangerschap/geboorten worden nog niet gekoppeld aan gevoelens of gedrag; het wordt voorgesteld als het inslikken van zaadjes of een eitje dat op ontbijt lijkt [23](#page=23). * Egocentrisch wereldbeeld: interpreteren de wereld vanuit eigen ervaring [23](#page=23). * Verliefdheid is gelijk aan vriendschap [23](#page=23). * **Kinderen (zes tot acht jaar):** * Seksuele latente periode: lijkt op een gebrek aan interesse in seksualiteit [23](#page=23). * Verliefdheden beginnen een rol te spelen, maar hebben weinig met lichamelijk gedrag te maken [23](#page=23). * **Kinderen (acht tot tien jaar):** * Gevoelens en verliefdheid spelen een grotere rol [23](#page=23). * Exploratie van seksuele voorkeur is een langdurig proces [23](#page=23). * Seksuele spelletjes: bekijken en betasten van lichaamsdelen [23](#page=23). * Heteroseksualiteit wordt meer geaccepteerd dan homoseksualiteit [23](#page=23). * **Kinderen (tien tot twaalf jaar):** * Puberteit begint [24](#page=24). * Meisjes kunnen voor het eerst menstrueren [24](#page=24). * Jongens kunnen hun eerste zaadlozing ervaren [24](#page=24). * Meisjes ontwikkelen zich sneller dan jongens, waardoor ze er volwassener uitzien [24](#page=24). * Belangstelling voor volwassen seksualiteit: erotische video's, tijdschriften, sekslijnen bellen [24](#page=24). * Tegelijkertijd kunnen ze opvallend preuts zijn en geen interesse tonen in seksualiteit [24](#page=24). #### 5.4.3 De puberteit en secundaire geslachtskenmerken * Voor de geboorte is het geslacht bepaald door primaire geslachtskenmerken [24](#page=24). * Tijdens de puberteit ondergaat het lichaam verdere veranderingen onder invloed van geslachtshormonen, wat resulteert in secundaire geslachtskenmerken [24](#page=24). ##### 5.4.3.1 Jongens in de puberteit * Secundaire geslachtskenmerken bij jongens omvatten schaamhaar, baardgroei, een lagere stem, meer spieren en de aanmaak van zaadcellen [24](#page=24). * Hypofysehormonen stimuleren de zaadballen om testosteron aan te maken [24](#page=24). * Testosteron is verantwoordelijk voor de dagelijkse aanmaak van miljoenen zaadcellen, de werking van zaadblaasjes en prostaat, en remt de hypofyse af om te veel testosteronproductie te voorkomen [24](#page=24). ##### 5.4.3.2 Meisjes in de puberteit * Secundaire geslachtskenmerken bij meisjes zijn onder andere borstontwikkeling, bredere heupen, de aanmaak van eicellen en menstruatie [24](#page=24). * De hypofyse stimuleert de eierstokken om oestrogeen te produceren [24](#page=24). * Oestrogeen stimuleert het baarmoederslijmvlies, wat zwangerschap mogelijk maakt, reguleert de menstruatiecyclus en is verantwoordelijk voor secundaire geslachtskenmerken [24](#page=24). * De hypofyse zorgt er ook voor dat het follikel, waaruit een eicel vrijkwam bij de ovulatie, zich ontwikkelt tot een hormoonklier (gele lichaam) die progesteron aanmaakt [25](#page=25). * Progesteron is het zwangerschapshormoon en zorgt ervoor dat het baarmoederslijmvlies intact blijft tijdens de zwangerschap [25](#page=25). ### 5.5 Erfelijkheid Erfelijkheid bepaalt de eigenschappen die een kind van zijn ouders overneemt, opgeslagen in het DNA. * **DNA en chromosomen:** Erfelijke eigenschappen liggen opgeslagen in het DNA, een lange draadvormige molecule in de celkern. Een losse draad wordt een chromosoom genoemd; een gezonde menselijke cel bevat 23 paren chromosomen, één van elke ouder. Vlak voor celdeling nemen chromosomen een compacte vorm aan [25](#page=25). * **Geslachtschromosomen:** Het 23ste chromosomenpaar bestaat uit het X-chromosoom en het (kleinere) Y-chromosoom. Vrouwen hebben XX, mannen XY [25](#page=25). * **Genen:** Genen zijn kleine DNA-deeltjes die de code bevatten voor erfelijke eigenschappen, zoals oogkleur. Genen kunnen elkaar overheersen (dominant) of worden overheerst (recessief) [25](#page=25). #### 5.5.1 Celverdeling * **Mitose:** Bij mitose verdubbelen de chromosomen zich, waarna ze uit elkaar worden getrokken om twee nieuwe kernen te vormen. Daarna deelt de rest van de cel zich [26](#page=26). * **Meiose:** Dit proces is voor de aanmaak van geslachtscellen. Omdat bij versmelting van ei- en zaadcellen twee sets chromosomen samenkomen, moet elke geslachtscel slechts één exemplaar van elk chromosoom bevatten. Tijdens de meiose deelt de cel zich in tweeën, resulterend in vier geslachtscellen met elk de helft van het DNA van de moedercel (reductiedeling). Deze chromosomen krijgen elk een nieuwe erfelijke code, waardoor elk kind een unieke code heeft, behalve eeneiige tweelingen. Twee-eiige tweelingen ontstaan uit twee afzonderlijk bevruchte eicellen [26](#page=26). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Orgaanstelsel | Een groep organen die samenwerken om een specifieke functie in het lichaam uit te voeren, zoals het spijsverteringsstelsel of het zenuwstelsel. | | Zenuwstelsel | Het systeem dat verantwoordelijk is voor de coördinatie en aansturing van alle lichaamsfuncties, bestaande uit hersenen, ruggenmerg en zenuwen. | | Skelet | Het dragende en beschermende geraamte van het lichaam, bestaande uit botten en gewrichten, dat ook een rol speelt bij de aanmaak van bloedcellen. | | Spierstelsel | Het systeem van spieren en pezen dat beweging mogelijk maakt door samentrekking, waarbij de spieren aan de botten zijn bevestigd. | | Spijsverteringsstelsel | Het orgaanstelsel dat verantwoordelijk is voor de afbraak van voedsel tot bruikbare voedingsstoffen die in het bloed worden opgenomen, en de uitscheiding van afvalstoffen. | | Ademhalingsstelsel | Het systeem dat zorgt voor de gasuitwisseling in het lichaam, namelijk de opname van zuurstof en de afgifte van koolstofdioxide en waterdamp. | | Hart en bloedvatenstelsel | Het systeem dat zorgt voor het transport van zuurstof, voedingsstoffen, afvalstoffen, hormonen en warmte door het lichaam via het hart en een netwerk van bloedvaten. | | Lymfatisch stelsel | Een belangrijk onderdeel van het immuunsysteem dat helpt bij de afweer tegen ziekten en de afvoer van overtollig vocht. | | Voortplantingsstelsel | Het systeem van geslachtsorganen dat betrokken is bij de voortplanting van het organisme. | | Hormoonstelsel | Een systeem van klieren die hormonen afscheiden, welke als chemische boodschappers via het bloed door het lichaam reizen en diverse lichaamsprocessen reguleren. | | Urinewegstelsel | Het systeem dat verantwoordelijk is voor de filtering van het bloed en de afvoer van water en opgeloste afvalstoffen in de vorm van urine. | | Zintuigen | Organen die gespecialiseerd zijn in het waarnemen van prikkels uit de omgeving en het lichaam, zoals licht, geluid, geur, smaak en tast. | | Prikkel | Een gebeurtenis of stimulus uit de omgeving of het lichaam die een reactie van een zintuig of organisme kan oproepen. | | Gewaarwording | Het bewuste of onbewuste waarnemen van prikkels door de hersenen na verwerking van signalen van de zintuigen. | | Reflex | Een snelle, automatische en onwillekeurige reactie van het lichaam op een bepaalde prikkel, die vaak via het ruggenmerg verloopt. | | Netvlies | Het lichtgevoelige deel van het oog dat beelden omzet in zenuwsignalen die naar de hersenen worden gestuurd, en dat bestaat uit staafjes en kegeltjes. | | Staafjes | Lichtgevoelige cellen in het netvlies die verantwoordelijk zijn voor het zien in donkere omstandigheden en het waarnemen van contrasten (zwart, wit, grijstinten), maar niet voor kleurwaarneming. | | Kegeltjes | Cellen in het netvlies die verantwoordelijk zijn voor kleurwaarneming en het zien bij voldoende licht, geconcentreerd in de gele vlek. | | Trommelvlies | Een dun membraan dat de gehoorgang afsluit en gaat trillen wanneer geluidsgolven het bereiken, wat het begin is van de geluidstransmissie naar het middenoor. | | Slakkenhuis | Het deel van het binnenoor dat de trillingen van het middenoor omzet in elektrische signalen die via de gehoorzenuw naar de hersenen worden gestuurd voor geluidsinterpretatie. | | Evenwichtsorgaan | Het deel van het binnenoor dat verantwoordelijk is voor het handhaven van het evenwicht door signalen te sturen naar de hersenen op basis van beweging en positie van het hoofd. | | Smaakpupillen | Kleine structuren op de tong die smaakstoffen detecteren en elektrische signalen naar de hersenen sturen voor smaakwaarneming. | | Reukzintuig | Het zintuig dat verantwoordelijk is voor het waarnemen van geuren door gevoelig te zijn voor vluchtige stoffen in de lucht. | | Beenmerg | Het sponsachtige weefsel binnenin botten dat een rol speelt bij de vorming van botweefsel en de productie van bloedcellen. | | Ribbenkast | De structuur gevormd door ribben, borstbeen en wervels die het hart en de longen beschermt. | | Schedel | Het botachtige omhulsel van de hersenen en de structuren van het gezicht, dat vitale organen zoals de hersenen, ogen en oren beschermt. | | Gewricht | De verbinding tussen twee of meer botten, die beweging mogelijk maakt en wordt beschermd door kraakbeen en gewrichtsvloeistof. | | Scharniergewricht | Een type gewricht dat beweging in één richting toelaat, zoals in de elleboog en knie. | | Kogelgewricht | Een type gewricht met een grote bewegingsvrijheid, dat draaibewegingen in alle richtingen toelaat, zoals in de schouder en heup. | | Skeletspieren (dwarsgestreepte spieren) | Willekeurige spieren die aan het skelet zijn bevestigd en verantwoordelijk zijn voor beweging, herkenbaar aan hun gestreepte uiterlijk onder de microscoop. | | Hefboomwerking | Een mechanisme waarbij een kracht wordt gebruikt om een object te verplaatsen rond een draaipunt (gewricht), zoals bij het bewegen van ledematen. | | Antagonisten | Spierparen die tegengesteld werken rond een gewricht, bijvoorbeeld een buigspier en een strekspier. | | Willekeurige spieren | Spieren die onder bewuste controle staan en door de wil kunnen worden bewogen. | | Gladde/onwillekeurige spieren | Spieren die automatisch werken zonder bewuste controle, zoals in de wanden van bloedvaten en het spijsverteringskanaal. | | Mechanische spijsvertering | Het fysiek kleiner maken van voedsel, bijvoorbeeld door kauwen met het gebit. | | Chemische/enzymatische spijsvertering | Het splitsen van voedselmoleculen in kleinere bouwstenen met behulp van enzymen. | | Enzymen | Stoffen, meestal eiwitten, die chemische reacties versnellen of mogelijk maken zonder zelf verbruikt te worden, zoals bij de afbraak van voedingsstoffen. | | Darmperistaltiek | De golvende samentrekkingen van de spieren in de wand van het spijsverteringskanaal die voedsel voortstuwen. | | Darmflora | De gemeenschap van micro-organismen, voornamelijk bacteriën, die in de darmen leven en een rol spelen bij de spijsvertering en de gezondheid. | | Darmvlokken | Kleine uitstulpingen aan de binnenzijde van de dunne darm die het oppervlak vergroten voor efficiënte opname van voedingsstoffen. | | Voedingsstoffen | Essentiële stoffen die het lichaam nodig heeft voor groei, onderhoud, herstel en energie. | | Bouwstoffen | Voedingsstoffen die nodig zijn voor de opbouw en het herstel van lichaamscellen en weefsels, zoals eiwitten, mineralen en water. | | Brandstoffen/energieleverende stoffen | Voedingsstoffen, voornamelijk koolhydraten, vetten en eiwitten, die in het lichaam worden verbrand om energie vrij te maken voor lichaamsfuncties. | | Beschermende stoffen | Voedingsstoffen, zoals vitamines en mineralen, die essentieel zijn voor het goed functioneren van lichaamsprocessen en het voorkomen van ziekten. | | Ballaststoffen (voedingsvezels) | Niet-verteerbare delen van plantaardig voedsel die belangrijk zijn voor de darmwerking en de afvoer van afvalstoffen. | | Verbranding (dissimilatie) | Het proces waarbij brandstoffen in het lichaam worden afgebroken, waarbij energie vrijkomt die nodig is voor lichaamsactiviteiten. | | Assimilatie | Het proces waarbij opgenomen voedingsstoffen worden gebruikt om nieuwe, complexere stoffen op te bouwen in het lichaam, zoals DNA en celmembranen. | | Energiebalans | De verhouding tussen de opgenomen energie uit voeding en het energieverbruik van het lichaam; een negatieve balans leidt tot gewichtsverlies, een positieve tot gewichtstoename. | | Cholesterol | Een vetachtige stof die essentieel is voor lichaamsfuncties, maar in te hoge concentraties in het bloed kan leiden tot gezondheidsproblemen. | | Aderverkalking (arteriosclerose) | Een aandoening waarbij de bloedvaten vernauwen en stijver worden door de afzetting van plaque, wat de bloeddoorstroming belemmert. | | Hoge bloeddruk (hypertensie) | Een chronisch verhoogde bloeddruk die de bloedvaten en organen kan beschadigen. | | Diabetes (suikerziekte) | Een stofwisselingsziekte waarbij het lichaam de bloedsuikerspiegel niet goed kan reguleren, meestal door problemen met de aanmaak of werking van insuline. | | Insuline | Een hormoon, aangemaakt door de alvleesklier, dat helpt bij de opname van glucose uit het bloed door cellen en de opslag ervan in lever en spieren. | | Glucagon | Een hormoon, aangemaakt door de alvleesklier, dat de lever stimuleert om opgeslagen glucose vrij te geven aan het bloed wanneer het bloedsuikergehalte daalt. | | Schijf van vijf | Een voedingsrichtlijn die aangeeft welke voedingsmiddelen in welke mate bijdragen aan een gezonde en gevarieerde voeding. | | Ademhalingsstelsel | Het systeem dat verantwoordelijk is voor de uitwisseling van gassen (zuurstof en koolstofdioxide) tussen het lichaam en de omgeving. | | Longblaasjes | Kleine zakjes in de longen waar de gasuitwisseling tussen lucht en bloed plaatsvindt. | | Tussenribspieren | Spieren tussen de ribben die helpen bij het vergroten en verkleinen van de borstholte tijdens de ademhaling. | | Middenrif | Een koepelvormige spier aan de onderkant van de borstholte die een belangrijke rol speelt bij de ademhaling. | | Bloedvatensysteem | Het netwerk van bloedvaten (slagaders, aders, haarvaten) dat het bloed door het lichaam transporteert. | | Rode bloedcellen | Cellen in het bloed die zuurstof transporteren dankzij hemoglobine. | | Witte bloedcellen | Cellen in het bloed die deel uitmaken van het immuunsysteem en ziekteverwekkers bestrijden. | | Bloedplaatjes | Kleine bloedcomponenten die een rol spelen bij de bloedstolling. | | Hormonen | Chemische boodschappers die door klieren worden geproduceerd en diverse lichaamsprocessen reguleren. | | Slagaders | Bloedvaten die bloed van het hart naar de rest van het lichaam transporteren. | | Aders | Bloedvaten die bloed van de rest van het lichaam terug naar het hart transporteren. | | Haardvaten | Zeer fijne bloedvaatjes waar de uitwisseling van zuurstof, voedingsstoffen en afvalstoffen plaatsvindt tussen bloed en weefsels. | | Dubbele bloedsomloop | Het systeem waarbij bloed twee keer door het hart stroomt: één keer naar de longen en één keer naar de rest van het lichaam. | | Longslagader | De slagader die zuurstofarm bloed van het hart naar de longen transporteert. | | Longader | De ader die zuurstofrijk bloed van de longen terug naar het hart transporteert. | | Aorta (lichaamsslagader) | De grootste slagader die zuurstofrijk bloed van het hart naar de rest van het lichaam transporteert. | | Holle ader | De grootste ader die zuurstofarm bloed van de rest van het lichaam terug naar het hart transporteert. | | Adrenaline | Een hormoon dat wordt aangemaakt in stressvolle situaties en de hartslag, ademhaling en energieniveaus verhoogt om het lichaam voor te bereiden op vechten of vluchten. | | Afweersysteem | Het complexe systeem van cellen, weefsels en organen dat het lichaam beschermt tegen ziekteverwekkers en afwijkingen. | | Ziekteverwekkers (pathogenen) | Micro-organismen zoals bacteriën, virussen, schimmels en parasieten die ziekten kunnen veroorzaken. | | Vaccinatie | Het toedienen van een verzwakte of dode vorm van een ziekteverwekker om het immuunsysteem te stimuleren tot het aanmaken van antistoffen en het ontwikkelen van immuniteit. | | Allergeen | Een stof die bij sommige personen een allergische reactie kan uitlokken. | | Allergische reactie | Een overmatige reactie van het immuunsysteem op een normaal gesproken ongevaarlijke stof (allergeen). | | Fysieke barrière | De eerste verdedigingslinie van het afweersysteem, gevormd door de huid en slijmvliezen, die voorkomt dat ziekteverwekkers het lichaam binnendringen. | | Chemische barrière | Verdedigingsmechanismen die gebruik maken van chemische stoffen, zoals zure secreties, om ziekteverwekkers te bestrijden. | | Antimicrobiële stoffen | Stoffen die schadelijk zijn voor micro-organismen zoals bacteriën en virussen. | | Trilhaartjes | Kleine haarachtige uitsteeksels op celoppervlakken die helpen bij het transporteren van stoffen, zoals slijm in de luchtwegen. | | Algemene afweer | De niet-specifieke afweerreactie van het lichaam, waarbij witte bloedcellen lichaamsvreemde stoffen aanvallen. | | Specifieke afweer | De gerichte afweerreactie van het immuunsysteem tegen specifieke ziekteverwekkers of afwijkende lichaamscellen, waarbij T-cellen en B-cellen een rol spelen. | | T-cellen | Een type witte bloedcel dat direct geïnfecteerde lichaamscellen vernietigt of de immuunrespons reguleert. | | B-cellen | Een type witte bloedcel dat antistoffen produceert om ziekteverwekkers te neutraliseren en te markeren voor vernietiging. | | Antistoffen | Eiwitten die door B-cellen worden geproduceerd om specifieke ziekteverwekkers te herkennen en onschadelijk te maken. | | Immuniteit | De weerstand van het lichaam tegen een specifieke ziekteverwekker, vaak verkregen door eerdere blootstelling of vaccinatie. | | Lymfestelsel | Een netwerk van vaten en organen dat een rol speelt bij de afweer, de vetopname en de afvoer van overtollig weefselvocht. | | Lymfeklieren | Kleine organen in het lymfestelsel die lymfe filteren en een belangrijke rol spelen bij de immuunrespons. | | Ontsteking | Een lokale reactie van het lichaam op beschadiging of infectie, gekenmerkt door roodheid, warmte, zwelling en pijn. | | Pus | Een dikke, gelige vloeistof die bestaat uit dode witte bloedcellen, bacteriën en weefselresten, gevormd op de plek van een infectie. | | Antibiotica | Geneesmiddelen die bacteriële infecties bestrijden door de groei van bacteriën te remmen of ze te doden. | | Koorts | Een verhoging van de lichaamstemperatuur boven de normale waarde, die een teken kan zijn van een infectie en de immuunrespons kan bevorderen. | | Epidemie | Een snelle en wijdverbreide verspreiding van een infectieziekte binnen een bepaalde populatie of regio. | | Eicel | De vrouwelijke voortplantingscel. | | Zaadcel (spermatozoön) | De mannelijke voortplantingscel. | | Ovulatie (eisprong) | Het vrijkomen van een rijpe eicel uit het baarmoeder om te worden bevrucht. | | Placenta (moederkoek) | Een orgaan dat zich tijdens de zwangerschap ontwikkelt en zorgt voor de uitwisseling van voedingsstoffen, zuurstof en afvalstoffen tussen de moeder en de foetus. | | Embryo | Het vroegste stadium van de ontwikkeling van een organisme na de bevruchting. | | Foetus | Het stadium van menselijke ontwikkeling vanaf ongeveer de negende week na de bevruchting tot de geboorte. | | Navelstreng | Een koord dat de foetus verbindt met de placenta en de uitwisseling van voedingsstoffen en afvalstoffen mogelijk maakt. | | SOA (Seksueel Overdraagbare Aandoening) | Infecties die worden overgedragen via seksueel contact. | | Condooms | Barrièremiddelen die worden gebruikt om zwangerschap en de overdracht van SOA's te voorkomen. | | Spiraaltje | Een voorbehoedsmiddel dat in de baarmoeder wordt geplaatst om zwangerschap te voorkomen, meestal door de innesteling van een bevruchte eicel te verhinderen. | | Seksualiteit | Het bredere concept van seksuele gevoelens, relaties, identiteit en gedrag, dat verder gaat dan alleen voortplanting. | | DNA (Deoxyribonucleïnezuur) | De molecuul die genetische informatie bevat en verantwoordelijk is voor erfelijkheid. | | Chromosoom | Een draadvormige structuur in de celkern die DNA bevat en erfelijk materiaal overdraagt. | | Gen | Een segment van DNA dat de code bevat voor een specifieke erfelijke eigenschap. | | Dominant gen | Een gen dat tot uiting komt, zelfs als er slechts één kopie van aanwezig is. | | Recessief gen | Een gen dat alleen tot uiting komt als er twee kopieën van aanwezig zijn. | | Mitose | Een proces van celdeling waarbij twee identieke dochtercellen ontstaan, belangrijk voor groei en herstel. | | Meiose | Een proces van celdeling waarbij geslachtscellen (eicellen en zaadcellen) worden gevormd, met elk de helft van het genetische materiaal van de moedercel. | | Puberteit | De periode van lichamelijke en seksuele rijping waarin het lichaam veranderingen ondergaat om volwassenheid te bereiken. | | Primaire geslachtskenmerken | De uitwendige en inwendige geslachtsorganen die aanwezig zijn vanaf de geboorte. | | Secundaire geslachtskenmerken | Lichamelijke veranderingen die optreden tijdens de puberteit onder invloed van geslachtshormonen, zoals borstontwikkeling bij meisjes en baardgroei bij jongens. | | Geslachtshormonen | Hormonen (zoals testosteron, oestrogeen en progesteron) die de ontwikkeling van de geslachtskenmerken en de reproductieve functies reguleren. | | Testosteron | Het belangrijkste mannelijke geslachtshormoon, verantwoordelijk voor de ontwikkeling van mannelijke secundaire geslachtskenmerken en de productie van zaadcellen. | | Oestrogeen | Een vrouwelijk geslachtshormoon dat de ontwikkeling van vrouwelijke secundaire geslachtskenmerken bevordert en de menstruatiecyclus reguleert. | | Progesteron | Een vrouwelijk geslachtshormoon dat een belangrijke rol speelt bij de zwangerschap door het baarmoederslijmvlies te ondersteunen. | | Erfelijkheid | Het doorgeven van genetische kenmerken van ouders op hun kinderen. | | Eeneiige tweelingen | Tweelingen die ontstaan uit de deling van één bevruchte eicel, waardoor ze genetisch identiek zijn. | | Twee-eiige tweelingen | Tweelingen die ontstaan uit twee afzonderlijke bevruchte eicellen, waardoor ze genetisch verschillend zijn, net als gewone broers en zussen. |