ST ppt ademhaling.pptx

# Anatomie van het ademhalingsstelsel Het ademhalingsstelsel is verantwoordelijk voor de gasuitwisseling tussen het lichaam en de omgeving, waarbij zuurstof wordt opgenomen en koolstofdioxide wordt afgevoerd. ## 1. Indeling van het ademhalingsstelsel Het ademhalingsstelsel kan worden onderverdeeld in een luchtgeleidingsstelsel en een gasuitwisselingsstelsel. Daarnaast wordt het onderscheid gemaakt tussen de bovenste en onderste luchtwegen. ### 1.1 Luchtgeleidingsstelsel Het luchtgeleidingsstelsel transporteert lucht van de buitenwereld naar de longblaasjes (alveoli). Dit omvat de neus, farynx, larynx, trachea, bronchiën en bronchioli. De functie hiervan is ventilatie, oftewel de verplaatsing van lucht in en uit de longen. #### 1.1.1 Bovenste luchtwegen De bovenste luchtwegen bevinden zich boven het strottenhoofd (larynx) en omvatten: * **Neus:** Het vestibulum nasi (neusgaten met haartjes) en de neusholte (cavitas nasi). De neusholte bevat de neusschelpen (conchae nasales) die zorgen voor turbulentie, waardoor de ingeademde lucht wordt gefilterd, verwarmd en bevochtigd. Het neustussenschot (septum nasi) verdeelt de neusholte. Aan de voorzijde van het neustussenschot bevindt zich de locus Kiesselbachi, een bloedvatrijk gebied waar neusbloedingen vaak ontstaan. In de neusholte monden ook de sinussen (neusbijholten) en de traanbuizen uit. De achterste neusgaten worden choanae genoemd. * **Neusslijmvlies:** Bekleed met trilhaarepitheel en slijmbekercellen, is sterk doorbloed en zorgt voor opwarming, bevochtiging en filtering van de lucht. Trilharen transporteren slijm met vuildeeltjes en micro-organismen richting de farynx. * **Functies van de neus:** Zuivering, bevochtiging, verwarming van lucht, reukzin en medewerking aan spraak. * **Farynx (keelholte):** Een kruispunt voor lucht en voedsel. Het wordt onderverdeeld in de nasofarynx, orofarynx en laryngofarynx. In de nasofarynx monden de buis van Eustachius (verbinding met middenoor) en de neusamandel uit. De farynx speelt een rol bij gehoor, spraak en immuunafweer (via de tonsillen). * **Larynx (strottenhoofd):** Vormt de overgang naar de onderste luchtwegen en scheidt de lucht- en voedselwegen. Het bestaat uit kraakbeenstukken (schildkraakbeen, ringkraakbeen, bekerkraakbeentjes) en bevat de stembanden (plica vocalis) die geluid produceren. De epiglottis (strotklepje) sluit de larynx af tijdens het slikken. * **Functies van de larynx:** Afsluiten van de onderste luchtwegen bij slikken en stemvorming. #### 1.1.2 Middelste luchtwegen (soms apart vermeld) Deze vormen de verbinding tussen bovenste en onderste luchtwegen en bestaan uit: * **Trachea (luchtpijp):** Een buis die door kraakbeenringen opengehouden wordt en bekleed is met trilhaarepitheel. * **Hoofdbronchi (stambronchi/primaire bronchi):** De trachea splitst zich in twee hoofdbronchi, één voor elke long. De splitsing wordt de carina genoemd. De rechter hoofdbronchus is breder, korter en steiler dan de linker, wat de kans op verslikking vergroot. #### 1.1.3 Onderste luchtwegen Deze bevinden zich in de longen en omvatten: * **Bronchi:** Vertakkingen van de hoofdbronchi die naar de longkwabben lopen. De rechterlong heeft drie secundaire bronchi en de linkerlong twee. * **Bronchioli:** Steeds kleinere vertakkingen van de bronchi. Ze bevatten geen kraakbeen meer, maar elastisch weefsel en gladde spiercellen, waardoor hun diameter gereguleerd kan worden door het autonome zenuwstelsel. De terminale bronchioli gaan over in de respiratoire bronchioli. * **Terminales bronchioli:** De laatste vertakkingen van het luchtgeleidingsstelsel. * **Respiratoire bronchioli:** Hier begint het gasuitwisselingsstelsel, omdat hier de alveoli aan vastzitten. Zij bevatten geen trilhaarepitheel of slijmbekercellen meer om de gasuitwisseling niet te belemmeren. ### 1.2 Gasuitwisselingsstelsel Dit stelsel is verantwoordelijk voor de daadwerkelijke uitwisseling van zuurstof en koolstofdioxide tussen de alveoli en de capillairen. Het omvat de alveoli, alveolaire gangen, respiratoire bronchioli en het omliggende capillaire netwerk. #### 1.2.1 Alveoli (longblaasjes) Dit zijn de functionele eenheden van de longen waar gasuitwisseling plaatsvindt. Ze zijn bekleed met pneumocyten type I (onderdeel van de respiratoire membraan) en pneumocyten type II (produceren surfactant). Alveolaire macrofagen bevinden zich tussen de pneumocyten. * **Surfactant:** Een fosfolipidenrijk mengsel dat de oppervlaktespanning in de alveoli verlaagt, voorkomt dat de alveoli uitdrogen en klappen, en de ontplooiing van de alveoli bij inspiratie vergemakkelijkt. Het wordt vanaf 24-25 weken zwangerschap geproduceerd. #### 1.2.2 Respiratoire membraan De zeer dunne scheidingswand tussen de alveoli en de capillairen, bestaande uit het epitheel van de alveoli, het basaalmembraan en het endotheel van de capillairen. Dit maakt efficiënte gasdiffusie mogelijk. #### 1.2.3 Gasdiffusie Gasuitwisseling vindt plaats door diffusie, gedreven door verschillen in partiële druk van gassen. Zuurstof diffundeert van de alveoli naar het bloed (hoge partiële druk in alveoli, lage in bloed) en koolstofdioxide diffundeert van het bloed naar de alveoli (hoge partiële druk in bloed, lage in alveoli). ### 1.3 Longen en pleura * **Longen:** Elk mens heeft twee longen, een rechter- en een linkerlong. De rechterlong heeft drie kwabben (lobi), de linkerlong twee, vanwege de ruimte die het hart inneemt. De longen zijn bedekt met een sereus membraan, de pleura. * **Pleura:** Bestaat uit twee vliezen: de pleura visceralis (longvlies), die de longen bekleedt, en de pleura parietalis (borstvlies), die de binnenzijde van de borstholte bekleedt. Tussen deze vliezen bevindt zich een virtuele ruimte, de pleuraholte, met een klein beetje pleuravocht. Dit vocht fungeert als glijmiddel en ‘lijm’ door oppervlaktespanning, waardoor de longen meebewegen met de borstkas. De negatieve druk in de pleuraholte houdt de longen open. ### 1.4 Bloedvaten rond de gasuitwisseling * **Kleine bloedsomloop (pulmonaire circulatie):** Zorgt voor de gasuitwisseling. Het zuurstofarme bloed van het rechterventrikel wordt via de arteriae pulmonales naar de longen gepompt. Deze vertakken zich tot een capillair netwerk rond de alveoli. Zuurstofrijk bloed keert via de venae pulmonales terug naar het linker atrium. Deze venen zijn uniek omdat ze zuurstofrijk bloed vervoeren. * **Grote bloedsomloop (systemische circulatie):** De wanden van de bronchi en bronchioli worden van bloed voorzien door de rami bronchiales, die ontspringen uit de aorta. ## 2. Ademhalingsmechanica De ademhalingsmechanica omvat de bewegingen van de borstkas en longen die leiden tot ventilatie. ### 2.1 Inademing (inspiratie) Een actief proces waarbij de borstkasvolume vergroot wordt door contractie van ademhalingsspieren. * **Diafragma:** De belangrijkste ademhalingsspier bij rustige ademhaling (buikademhaling). Contractie trekt het diafragma platter, waardoor het borstkasvolume toeneemt. * **Intercostale spieren (externe):** Bij inspanning helpen deze spieren mee om de ribben omhoog te trekken, wat het borstkasvolume verder vergroot (borstademhaling). * **Hulpademhalingsspieren:** Bij geforceerde inademing worden deze spieren ingezet om de ribben nog meer te liften. De vergroting van de borstkas zorgt ervoor dat de pleura parietalis de pleura visceralis meeneemt, waardoor de longen uitzetten. Dit leidt tot een drukval in de longen, waardoor lucht passief naar binnen wordt gezogen. ### 2.2 Uitademing (expiratie) Meestal een passief proces waarbij de ademhalingsspieren ontspannen. Het diafragma wordt boller, de ribben zakken en de longen veren elastisch terug, waardoor het volume afneemt en lucht uit de longen wordt geperst. Geforceerde uitademing is een actief proces, waarbij buikspieren en interne intercostale spieren worden aangespannen. ### 2.3 Ademhalingscyclus Bestaat uit inspiratie, expiratie en een korte pauze. De normale ademhalingsfrequentie bij volwassenen is ongeveer 12-20 keer per minuut. Deze frequentie kan variëren afhankelijk van leeftijd, inspanning, koorts en intracraniële druk. ## 3. Longfunctieonderzoek De longfunctie kan worden onderzocht met spirometrie (meting van longvolumes en luchtstroom) en bloedgasanalyse (evaluatie van gasuitwisseling). ### 3.1 Spirometrie Meet verschillende longvolumes, zoals ademvolume, inspiratoir reservevolume, expiratoir reservevolume en residueel volume. De vitale capaciteit is de som van ademvolume, inspiratoir en expiratoir reservevolume. De 1-seconde waarde geeft de hoeveelheid lucht aan die krachtig in één seconde kan worden uitgeademd. ### 3.2 Ademhalingsfunctie bij zwangere vrouwen Tijdens de zwangerschap neemt het volume van het abdomen toe, waardoor het diafragma omhoog wordt geduwd. Dit beperkt de verticale uitzetting van de longen. Het lichaam compenseert dit met een verhoogd ademvolume (gestimuleerd door progesteron) en soms een licht verhoogde ademhalingsfrequentie, om voldoende zuurstofvoorziening te garanderen. Zwangeren kunnen zich kortademig voelen door de hogere zuurstofvraag, hormonale invloed op het ademhalingscentrum en de beperkte longruimte. ## 4. Regulatie van de ademhaling De ademhaling wordt aangestuurd vanuit het ademhalingscentrum in de hersenstam (medulla oblongata). ### 4.1 Chemoreceptoren Chemoreceptoren in de aorta en arteria carotis communis meten continu de concentraties van koolstofdioxide ($CO_2$), zuurstof ($O_2$) en de zuurgraad (pH) in het bloed. * **Normale situatie:** Een stijging van $CO_2$ in het bloed is de belangrijkste prikkel voor het ademhalingscentrum om de ademhalingsfrequentie en -diepte te verhogen, zodat overtollige $CO_2$ kan worden uitgeademd. * **Chronische verhoogde $CO_2$ (bv. bij COPD):** Het ademhalingscentrum kan ongevoelig worden voor chronische hoge $CO_2$-waarden. In deze gevallen wordt de ademhalingsprikkel voornamelijk bepaald door een daling van $O_2$. Voorzichtigheid is geboden bij zuurstoftoediening aan COPD-patiënten, omdat te hoge zuurstofconcentraties de ademhalingsprikkel kunnen onderdrukken en kunnen leiden tot $CO_2$-retentie en respiratoire acidose. ### 4.2 Hyperventilatie Overmatige diepe of snelle ademhaling leidt tot een verhoogde uitademing van $CO_2$, wat resulteert in een daling van de $CO_2$-concentratie in het bloed. Dit kan symptomen veroorzaken zoals duizeligheid en tintelingen. ## 5. Bloedgassen Een bloedgasanalyse van arterieel bloed geeft inzicht in de concentraties van $O_2$, $CO_2$, pH en zuurstofsaturatie. * **Verhoogde zuurgraad (lage pH):** Kan wijzen op een te hoge $CO_2$-concentratie (respiratoire acidose) door onvoldoende ademhaling. * **Verlaagde zuurgraad (hoge pH):** Kan wijzen op een te lage $CO_2$-concentratie door hyperventilatie. * **Te lage $O_2$-concentratie en saturatie:** Wijst op problemen met de gasuitwisseling in de longen. --- # Functies van de luchtwegen en gasuitwisseling Dit deel behandelt de specifieke functies van verschillende onderdelen van het ademhalingsstelsel, zoals het filteren, verwarmen en bevochtigen van lucht, de rol van de neus en farynx, en het essentiële proces van gasuitwisseling in de alveoli. ## 2. Functies van de luchtwegen en gasuitwisseling Het ademhalingsstelsel heeft als primaire functie het verzorgen van de gaswisseling in het lichaam: het opnemen van zuurstof (O₂) uit de lucht en het afvoeren van koolstofdioxide (CO₂). Dit proces is essentieel voor de celstofwisseling, waarbij energie wordt aangemaakt en CO₂ als afvalproduct ontstaat. Het ademhalingsstelsel reguleert tevens de pH-waarde van het bloed door de CO₂-concentratie te beheersen. De term 'ademhaling' omvat de opname van O₂, het celmetabolisme, en het transport en de afvoer van CO₂. ### 2.1 Opbouw van het ademhalingsstelsel Het ademhalingsstelsel kan worden onderverdeeld in het luchtgeleidingsstelsel en het gasuitwisselingsstelsel. #### 2.1.1 Luchtgeleidingsstelsel Het luchtgeleidingsstelsel transporteert lucht van de buitenwereld naar de longblaasjes (alveoli). Dit systeem omvat: * **Bovenste luchtwegen:** * **Neus en neusholte:** Het vestibulum nasi (achter de neusgaten) filtert grof vuil. De neusholte (cavitas nasi) is bekleed met slijmvlies en bevat de neusschelpen (conchae nasales) die zorgen voor turbulentie, waardoor de lucht wordt gefilterd, opgewarmd en bevochtigd. Het neustussenschot (septum nasi) verdeelt de neusholte. Achterin de neusholte bevindt zich het reukepitheel voor geurwaarneming. De neusholte communiceert met de sinussen (neusbijholten) en de traanbuizen. * **Functies van de neus:** * Zuiveren en filteren van ingeademde lucht (haren, slijmvlies, trilhaartjes). * Bevochtigen van ingeademde lucht. * Verwarmen van ingeademde lucht (sterk doorbloed slijmvlies). * Geurwaarneming (reukepitheel). * Rol in spraak (resonantieholte). * **Farynx (keelholte):** De farynx is een kruispunt voor lucht en voedsel. Het bestaat uit de nasofarynx, orofarynx en laryngofarynx. De farynx draagt bij aan opwarming en bevochtiging van lucht, speelt een rol bij gehoor (via de buis van Eustachius) en spraak, en bevat immuunweefsel (tonsillen). * **Larynx (strottenhoofd):** De larynx vormt de overgang naar de onderste luchtwegen. Het bestaat uit kraakbeenstructuren (schildkraakbeen, ringkraakbeen, bekerkraakbeentjes) en de epiglottis (strotklepje). * **Functies van de larynx:** * Afsluiten van de onderste luchtwegen bij slikken (epiglottis). * Stemvorming (door trillingen van de stembanden bij passage van lucht). * Verder filteren, bevochtigen en verwarmen van lucht door trilhaarepitheel en slijmbekercellen. * **Middelste luchtwegen:** * **Trachea (luchtpijp):** Een buis met kraakbeenringen die de larynx verbindt met de bronchiën. De wand is bekleed met trilhaarepitheel en slijmbekercellen voor reiniging. * **Hoofdbronchi (stambronchi):** De trachea vertakt zich in twee hoofdbronchi die de longen ingaan bij de hilus. De rechter hoofdbronchus is steiler, breder en korter dan de linker, wat de kans op aspiratie van vreemde voorwerpen vergroot. * **Onderste luchtwegen:** * **Bronchi:** De hoofdbronchi vertakken zich in steeds kleinere bronchi, die naar de longlobben leiden. Deze bevatten kraakbeenschijfjes ter ondersteuning. * **Bronchioli:** De kleinste luchtpijptjes, die geen kraakbeen meer bevatten en flexibel zijn. Ze bestaan uit elastisch weefsel met gladde spiercellen, waardoor hun diameter gereguleerd kan worden door het autonome zenuwstelsel. * **Terminale en respiratoire bronchioli:** De terminale bronchioli zijn de laatste vertakkingen van het luchtgeleidingsstelsel. De respiratoire bronchioli behoren tot het gasuitwisselingsstelsel en hebben alveoli aan hun wand. Vanaf de terminale bronchioli ontbreken trilhaarepitheel en slijmbekercellen, omdat deze de gasuitwisseling zouden belemmeren. #### 2.1.2 Gasuitwisselingsstelsel Het gasuitwisselingsstelsel is verantwoordelijk voor de uitwisseling van O₂ en CO₂ tussen de lucht in de longen en het bloed. * **Alveoli (longblaasjes):** Dit zijn kleine zakjes (ongeveer 300 miljoen per long) met zeer dunne wanden (slechts één laag epitheelcellen, pneumocyten type I). De alveoli vormen het grootste oppervlak voor gasuitwisseling in de longen. * **Capillaire netwerk:** Een dicht netwerk van haarvaten omgeeft de alveoli. De wand van de capillairen bestaat uit endotheelcellen. * **Respiratoire membraan (alveolaire membraan):** De zeer dunne scheidingswand tussen de alveolaire lucht en het bloed in de capillairen. Deze membraan bestaat uit de alveolaire epitheelwand, de capillaire endotheelwand en de basale membranen. ### 2.2 Functies van de luchtwegen De luchtwegen hebben meerdere belangrijke functies: * **Luchtgeleiding (Ventilatie):** Het transporteren van lucht in en uit de longen door middel van inademing (inspiratie) en uitademing (expiratie). * **Filtering, verwarming en bevochtiging:** Vooral de bovenste luchtwegen (neus) en de grotere luchtwegen (trachea, bronchi) reinigen, verwarmen en bevochtigen de ingeademde lucht. * Haren in de neus vangen grotere deeltjes op. * Het slijmvlies met trilhaartjes (mucociliair transport) vangt fijnere deeltjes en micro-organismen op en transporteert deze naar de farynx om te worden ingeslikt. * De uitgebreide vaatvoorziening en het grote oppervlak van het neusslijmvlies zorgen voor opwarming en bevochtiging van de lucht. Koude, droge lucht wordt zo bij het bereiken van de trachea omgezet naar lucht die bijna lichaamstemperatuur heeft en verzadigd is met waterdamp. * **Tip:** Uitdroging en afkoeling van de ingeademde lucht (bv. door airconditioning of droge verwarmde lucht) vermindert de trilhaarbeweging en kan leiden tot luchtwegklachten. Roken remt de trilhaarfunctie eveneens. * **Reukzin:** De reukepitheelcellen in de bovenste neusholte vangen geurmoleculen op. * **Spraak:** De neusholte en larynx fungeren als resonantieholtes die de klank van stembandgeluiden moduleren. * **Bescherming:** * Immunologische afweer via lymfefollikels (ring van Waldeyer) in de neus en farynx. * Alveolaire macrofagen in de alveoli fagocyteren ingeademde deeltjes en pathogenen. ### 2.3 Gasuitwisseling (Respiratie) Gasuitwisseling vindt plaats op twee niveaus: 1. **Alveolaire respiratie (extern):** De uitwisseling van O₂ en CO₂ tussen de alveoli en het bloed in de longcapillairen. 2. **Weefselrespiratie (intern):** De uitwisseling van O₂ en CO₂ tussen het bloed in de weefselcapillairen en de lichaamscellen. #### 2.3.1 Mechanisme van gasuitwisseling Gasuitwisseling vindt plaats via **diffusie**, gedreven door verschillen in **partiële druk** van de gassen. Gassen bewegen van een gebied met een hogere partiële druk naar een gebied met een lagere partiële druk. * **In de longen (alveolaire respiratie):** * De partiële druk van O₂ is hoger in de alveoli dan in het bloed van de longcapillairen. O₂ diffundeert vanuit de alveoli naar het bloed. * De partiële druk van CO₂ is hoger in het bloed van de longcapillairen dan in de alveoli. CO₂ diffundeert vanuit het bloed naar de alveoli en wordt uitgeademd. * **In de weefsels (weefselrespiratie):** * De partiële druk van O₂ is hoger in het bloed van de weefselcapillairen dan in de lichaamscellen. O₂ diffundeert vanuit het bloed naar de cellen. * De partiële druk van CO₂ is hoger in de lichaamscellen dan in het bloed van de weefselcapillairen. CO₂ diffundeert vanuit de cellen naar het bloed en wordt afgevoerd naar de longen. #### 2.3.2 De respiratoire membraan De dunne respiratoire membraan is cruciaal voor efficiënte diffusie. De wand van de alveoli bestaat uit: * **Pneumocyten type I:** Vormen het grootste deel van het alveolaire oppervlak en maken deel uit van de respiratoire membraan. Ze faciliteren gasdiffusie. * **Pneumocyten type II:** Produceren **surfactant**, een fosfolipidenrijk mengsel dat de oppervlaktespanning in de alveoli verlaagt. * **Functie van surfactant:** Voorkomt dat de alveoli, vooral de kleinere, inklappen tijdens uitademing en verlaagt de inspanning die nodig is om te ademen. Vanaf 24-25 weken zwangerschap begint de productie; rond 28 weken zijn de longblaasjes stabiel genoeg om open te blijven. Een tekort aan surfactant bij premature baby's leidt tot het hyaliene membraanziekte (infant respiratory distress syndrome). * **Alveolaire macrofagen:** Cellen van het immuunsysteem die ingeademde deeltjes en pathogenen fagocyteren. De endotheelcellen van de capillairen produceren het **angiotensine-converterend enzym (ACE)**, dat betrokken is bij de regulatie van de bloeddruk. #### 2.3.3 Bloedvoorziening voor gasuitwisseling * **Kleine bloedsomloop (pulmonaire circulatie):** De truncus pulmonalis transporteert zuurstofarm, CO₂-rijk bloed van het rechterventrikel naar de longen. De arteriae pulmonales vertakken zich tot een capillair netwerk rond de alveoli. Zuurstofrijk, CO₂-arm bloed wordt via de venae pulmonales teruggevoerd naar het linkeratrium. De pulmonale circulatie is een lagedrukcirculatie, essentieel voor de bescherming van de delicate alveolaire structuur. * **Grote bloedsomloop (systemische circulatie):** De wanden van de bronchi en bronchioli worden voorzien van bloed door de rami bronchiales, die ontspringen uit de aorta. Het zuurstofarme bloed wordt afgevoerd via de venae bronchiales. #### 2.3.4 Longoedeem Longoedeem ontstaat bij linkszijdig hartfalen, waarbij de druk in de longcapillairen stijgt. Vocht sijpelt uit de capillairen en accumuleert in het interstitium en de alveoli, wat de gasuitwisseling ernstig belemmert. ### 2.4 Longen en pleura * **Longen:** De rechterlong heeft 3 kwabben (lobi), de linkerlong 2 kwabben (vanwege de ruimte voor het hart). De kwabben zijn gescheiden door fissuren en kunnen verder onderverdeeld zijn in segmenten. Elke kwab en segment heeft eigen luchtwegen, arteria pulmonalis en vena pulmonalis. De hilus is de toegangspoort voor bloedvaten, zenuwen, lymfevaten en bronchi. * **Pleura:** Een sereus membraan dat de longen omgeeft. * **Pleura visceralis (longvlies):** Bekleedt de buitenzijde van de longen. * **Pleura parietalis (borstvlies):** Bekleedt de binnenzijde van de borstholte (ribben, diafragma). * **Pleuraholte:** De virtuele ruimte tussen de twee vliezen bevat een kleine hoeveelheid pleuravocht. Dit vocht fungeert als 'lijm' (oppervlaktespanning) die de pleurabladen aan elkaar bindt, waardoor de longen met de borstkas meebewegen, en als 'glijmiddel' om wrijvingsloze beweging tijdens ademhaling mogelijk te maken. Het vacuüm in de pleuraholte (subatmosferische druk) zorgt ervoor dat de longen openblijven en meebewegen met de borstkas. * **Tip:** Een pneumothorax (klaplong) ontstaat wanneer lucht in de pleuraholte komt, waardoor het vacuüm verdwijnt en de long niet meer meebeweegt met de borstkas. ### 2.5 Ademhalingsmechanica (Longventilatie) Longventilatie is de verplaatsing van lucht in en uit de longen. Dit gebeurt door de ademhalingsbewegingen tijdens de ademhalingscyclus (inademing + uitademing). #### 2.5.1 Inademing (Inspiratie) * **Actief proces:** Vereist contractie van ademhalingsspieren. * **Rustige inademing:** Voornamelijk het **diafragma** (75% van het werk) en de **externe intercostale spieren**. Contractie van het diafragma vlakt het af, waardoor het volume van de borstkas toeneemt (buikademhaling). Contractie van de externe intercostale spieren heft de ribben op, waardoor het volume van de borstkas eveneens toeneemt (borstademhaling). * **Geforceerde inademing:** Gebruik van **hulpademhalingsspieren** (bv. m. sternocleidomastoïdeus) om de ribben verder omhoog te trekken. * **Mechanisme:** Door de spiercontractie wordt de borstkas groter. De pleura parietalis trekt de pleura visceralis mee, waardoor de longen uitzetten. Het longvolume neemt toe, de druk daalt (onderdruk), en lucht wordt passief de longen ingezogen. #### 2.5.2 Uitademing (Expiratie) * **Passief proces (rustig):** Ontspanning van de inademingsspieren. Het diafragma keert terug naar zijn bolle vorm, de ribben zakken naar beneden. De longen veren elastisch terug, waardoor het volume afneemt, de druk stijgt, en lucht wordt uitgeperst. * **Actief proces (geforceerd):** Actieve contractie van de buikspieren en interne intercostale spieren om de borstkas verder te verkleinen en de longen volledig te legen. ### 2.6 Ademhalingsfrequentie De normale ademhalingsfrequentie bij volwassenen is 12-20 ademhalingen per minuut (gemiddeld 15). Factoren die de frequentie beïnvloeden zijn onder andere leeftijd (baby's ademen sneller), lichamelijke inspanning, koorts, en intracraniële druk (verhoogde druk kan de frequentie verlagen). ### 2.7 Ademhalingsregulatie De ademhaling wordt autonoom gereguleerd vanuit het **ademhalingscentrum** in de hersenstam (medulla oblongata). * **Chemoreceptoren:** Sensoren in de aorta en arteria carotis communis meten de concentratie van CO₂, O₂ en de pH in het bloed. * **Belangrijkste regulator (normaal):** Verhoogde CO₂-concentratie in het bloed (met bijbehorende daling van de pH) is de belangrijkste prikkel voor het ademhalingscentrum. Dit stimuleert een verhoogde ademhalingsfrequentie en -diepte om CO₂ af te voeren. * **Chronische CO₂-verhoging (bv. COPD):** Het ademhalingscentrum kan ongevoelig worden voor chronisch hoge CO₂-waarden. In deze gevallen wordt de ademhaling primair gestimuleerd door een **daling van de O₂-concentratie**. * **Cave:** Bij COPD-patiënten kan overmatige zuurstoftoediening de O₂-stimulus wegnemen, waardoor de ademhalingsfrequentie daalt, CO₂ zich opstapelt (respiratoire acidose), en bewustzijnsverlies kan optreden. Een zuurstofsaturatie boven 92% kan wijzen op een risico op CO₂-retentie. * **Hyperventilatie:** Extra diep en/of snel ademen leidt tot overmatige CO₂-afvoer, waardoor de CO₂-concentratie in het bloed daalt. Symptomen zijn duizeligheid, tintelingen en krampen. Dit kan worden behandeld door terug in te ademen met uitgeademde CO₂ (bv. in een zakje). ### 2.8 Bloedgassen Bloedgasanalyse (BGA) van arterieel bloed geeft informatie over de efficiëntie van de gasuitwisseling. Belangrijke parameters zijn: * **pH:** De zuurgraad van het bloed. Lage pH (zuur) duidt op een hoge CO₂-concentratie (respiratoire acidose) of metabole oorzaak. Hoge pH (basisch) duidt op een lage CO₂-concentratie (bv. door hyperventilatie). * **CO₂-concentratie:** Een te hoge concentratie duidt op onvoldoende afvoer (bv. door lage ademhalingsfrequentie, COPD). * **O₂-concentratie en saturatie:** Een te lage concentratie/saturatie duidt op een probleem met de opname van O₂ in de longen (bv. diffusieproblemen bij COPD). Normale O₂-saturatie is 95-100%. ### 2.9 Spirometrie (Longfunctieonderzoek) Spirometrie meet de mechanische longfunctie, oftewel hoe goed de longen lucht kunnen verplaatsen. Diverse volumes worden gemeten, waaronder: * **Ademvolume:** Luchtvolume bij rustige ademhaling. * **Inspiratoir reservevolume:** Extra lucht bij geforceerde inademing. * **Expiratoir reservevolume:** Extra lucht bij geforceerde uitademing. * **Vitale capaciteit:** Totaal volume lucht dat kan worden in- en uitgeademd (ademvolume + inspiratoir + expiratoir reservevolume). * **Residueel volume:** Lucht die altijd in de longen achterblijft. * **Totale longcapaciteit:** Vitale capaciteit + residueel volume. * **1-seconde waarde:** Hoeveelheid lucht die krachtig in 1 seconde kan worden uitgeademd (belangrijk voor diagnose van obstructieve longaandoeningen). ### 2.10 Zwangerschap en longfunctie Tijdens de zwangerschap duwt de groeiende uterus het diafragma omhoog, waardoor de longen minder kunnen uitzetten. Het lichaam compenseert dit met een verhoogd ademvolume en soms een licht verhoogde ademhalingsfrequentie. Progesteron stimuleert het ademhalingscentrum, wat kan leiden tot kortademigheid (dyspneu) zelfs bij voldoende zuurstof. ### 2.11 Verband tussen circulatie en gaswisseling De efficiëntie van gasuitwisseling is direct afhankelijk van de bloedcirculatie. Een adequate doorbloeding van de longcapillairen is essentieel om de opgenomen zuurstof naar de weefsels te transporteren en koolstofdioxide af te voeren. Hartfalen, bijvoorbeeld linkszijdig hartfalen, kan leiden tot longoedeem en ernstige verstoring van de gasuitwisseling. --- # Mechanica en regulatie van de ademhaling Hier is een gedetailleerde studiehandleiding over de mechanica en regulatie van de ademhaling, gebaseerd op de verstrekte documentatie. ## 3. Mechanica en regulatie van de ademhaling Dit hoofdstuk behandelt de fysieke mechanismen van de ademhalingsbewegingen, de betrokken spieren, de ademhalingscyclus en de zenuwsturing en chemische regulatie die de ademhalingsfrequentie en -diepte bepalen. ### 3.1 Het ademhalingsstelsel: Bouw en Functie Het ademhalingsstelsel is essentieel voor gasuitwisseling, waarbij zuurstof (O₂) uit de atmosfeer wordt opgenomen en koolstofdioxide (CO₂) wordt afgevoerd. Dit proces ondersteunt het celmetabolisme, dat energie produceert en CO₂ als afvalproduct genereert, en helpt bij het handhaven van de bloed-pH. #### 3.1.1 Luchtgeleidings- en gasuitwisselingsstelsels Het ademhalingsstelsel kan worden opgedeeld in twee functionele systemen: * **Luchtgeleidingsstelsel (Ventilatie):** Transport van lucht van de buitenlucht naar de longblaasjes (alveoli) en omgekeerd. Dit omvat de neus, farynx, larynx, trachea, bronchiën en bronchioli. * **Gasuitwisselingsstelsel (Respiratie):** De feitelijke uitwisseling van O₂ en CO₂. Dit vindt plaats in de alveoli en het omliggende capillaire netwerk. #### 3.1.2 Anatomische onderverdeling van de luchtwegen * **Bovenste luchtwegen:** Neus (inclusief neusholte, neusschelpen, septum nasi, vestibulum nasi), farynx (nasofarynx, orofarynx, laryngofarynx), en larynx (strottenhoofd). Deze sectie is verantwoordelijk voor het zuiveren, verwarmen en bevochtigen van ingeademde lucht. * **Onderste luchtwegen:** Larynx (grens), trachea (luchtpijp), hoofdbronchi (stambronchi), bronchi en bronchioli. Deze geleiden de lucht dieper de longen in. #### 3.1.3 Functies van de neus en neusslijmvlies De neus heeft diverse functies: * **Zuiveren en filteren:** Haren in het vestibulum nasi vangen grotere deeltjes op, terwijl het trilhaarepitheel met slijm kleinere deeltjes en micro-organismen bindt en afvoert naar de farynx. * **Bevochtigen:** Het grote oppervlak van het neusslijmvlies, versterkt door de neusschelpen, zorgt ervoor dat ingeademde lucht wordt verzadigd met waterdamp. * **Verwarmen:** De rijke bloedvoorziening van het neusslijmvlies warmt koude lucht op tot lichaamstemperatuur. * **Reukzin:** De bovenste neusschelpen bevatten reukepitheel. * **Spraak:** De neusholte fungeert als resonator voor stemgeluid. #### 3.1.4 De Farynx De farynx is een kruispunt voor lucht en voedsel. De nasofarynx ontvangt de lucht vanuit de neusholte, de orofarynx en laryngofarynx dienen als doorgang voor zowel lucht als voedsel, waarbij de laryngofarynx de scheiding markeert naar de luchtpijp (larynx) en de slokdarm. De farynx draagt ook bij aan gehoor (via de buis van Eustachius) en immuniteit (tonsillen). #### 3.1.5 De Larynx (Strottenhoofd) De larynx vormt de overgang naar de onderste luchtwegen en is opgebouwd uit kraakbeen (schildkraakbeen, ringkraakbeen, bekerkraakbeentjes) en bevat de stembanden. De epiglottis (strotklepje) sluit de larynx af tijdens het slikken om te voorkomen dat voedsel in de luchtpijp komt. De stembanden trillen bij passage van lucht, wat stemgeluid produceert. #### 3.1.6 De Trachea en Bronchi De trachea splitst zich in twee hoofdbronchi die de longen ingaan. De trachea en grotere bronchi bevatten hoefijzervormige kraakbeenringen die de luchtwegen openhouden. Het trilhaarepitheel en slijmbekercellen zorgen continu voor reiniging van de ingeademde lucht. #### 3.1.7 Bronchioli Bronchioli zijn de fijnere vertakkingen van de bronchi. Ze bevatten geen kraakbeen meer, maar wel elastisch weefsel en gladde spiercellen, waardoor hun diameter kan variëren onder invloed van het autonome zenuwstelsel. Terminale en respiratoire bronchioli leiden naar de alveoli. #### 3.1.8 Het Gasuitwisselingsstelsel: Alveoli en Capillairen De alveoli (longblaasjes) vormen samen met het omliggende dichte capillaire netwerk het respiratoire weefsel. De wand van de alveoli (pneumocyten type I) en de wand van de capillairen vormen samen de zeer dunne **respiratoire membraan** (ook alveolaire membraan genoemd). Hier vindt gasuitwisseling plaats via diffusie, gedreven door partiële drukverschillen. ##### 3.1.8.1 Pneumocyten * **Pneumocyten type I:** Vormen het grootste deel van het alveolaire oppervlak en zijn cruciaal voor gasdiffusie. Ze maken deel uit van de respiratoire membraan. * **Pneumocyten type II:** Produceren **surfactant**, een fosfolipidenmengsel dat de oppervlaktespanning in de alveoli verlaagt, uitdroging voorkomt en voorkomt dat de alveoli dichtklappen tijdens uitademing. ##### 3.1.8.2 Surfactant Surfactant is essentieel om de oppervlaktespanning van het vochtlaagje in de alveoli te verminderen. Zonder surfactant zou de oppervlaktespanning te hoog zijn, wat zou leiden tot het dichtklappen van de alveoli (atelectase), vooral tijdens uitademing, en een verhoogde ademarbeid. De productie van surfactant begint rond de 24-25 weken zwangerschap. #### 3.1.9 Bloedvoorziening van de Longen * **Kleine bloedsomloop (pulmonaire circulatie):** Transport van zuurstofarm bloed van het rechter ventrikel naar de longcapillairen via de arteria pulmonalis voor gasuitwisseling. Zuurstofrijk bloed keert terug naar het linker atrium via de venae pulmonales. * **Grote bloedsomloop:** Levert zuurstofrijk bloed aan de wanden van de bronchi en bronchioli via de rami bronchiales (afkomstig van de aorta). Zuurstofarm bloed uit dit weefsel wordt via de venae bronchiales afgevoerd. #### 3.1.10 Pleura De longen zijn omgeven door de pleura, een tweelagig sereus membraan: * **Pleura visceralis (longvlies):** Bedekt de longen. * **Pleura parietalis (borstvlies):** Bedekt de binnenzijde van de borstholte. Tussen deze bladen bevindt zich de pleuraholte met pleuravocht. Dit vocht fungeert als 'lijm' (door oppervlaktespanning) die de bladen verbindt, en als glijmiddel. Het creëert een subatmosferische druk (vacuüm) die de longen openhoudt en synchroon met de borstkas laat bewegen. Een doorbreking van dit vacuüm (pneumothorax) zorgt ervoor dat de long niet meer meebeweegt met de borstkas. ### 3.2 Ademhalingsmechanica (Longventilatie) Longventilatie is de beweging van lucht in en uit de longen en vindt plaats via de ademhalingscyclus: inademing en uitademing. #### 3.2.1 Inademing (Inspiratie) Inademing is een **actief proces** waarbij de ademhalingsspieren contraheren om het volume van de borstkas te vergroten. * **Rustige inademing:** Voornamelijk door contractie van het **diafragma** (buikademhaling, ca. 75% van het werk) en in mindere mate de **externe intercostale spieren** (borstademhaling). * **Geforceerde inademing (inspanning):** Hulpademhalingsspieren zoals de musculus sternocleidomastoïdeus en scalenus worden geactiveerd om de ribben verder omhoog en naar buiten te trekken. Door het vergroten van de borstkas wordt de pleura parietalis meegetrokken, die via het vacuüm de pleura visceralis en dus de longen meerekt. Het longvolume neemt toe, waardoor de druk in de longen daalt tot onder de atmosferische druk, en lucht passief de longen instroomt. #### 3.2.2 Uitademing (Expiratie) Uitademing is doorgaans een **passief proces** bij rustige ademhaling. De ademhalingsspieren ontspannen, waardoor de borstkas en longen veerkrachtig terugveren naar hun oorspronkelijke, kleinere volume. Het longvolume neemt af, waardoor de druk in de longen boven de atmosferische druk komt, en lucht passief de longen uitstroomt. * **Geforceerde uitademing:** Vereist actieve contractie van buikspieren en interne intercostale spieren om de borstkas extra te verkleinen en de luchtdruk te verhogen. #### 3.2.3 Ademhalingscyclus en Frequentie Een ademhalingscyclus bestaat uit inspiratie, expiratie en een korte pauze. De gemiddelde ademhalingsfrequentie bij volwassenen is 12-20 keer per minuut (typisch rond de 15). Factoren die de frequentie beïnvloeden zijn onder meer leeftijd (hoger bij baby's), inspanning, koorts en intracraniële druk (verlaagd bij verhoogde druk). #### 3.2.4 Longfunctieonderzoek * **Spirometrie:** Meet verschillende longvolumes en luchtstroomsnelheden (bijv. ademvolume, vitale capaciteit, residueel volume, 1-seconde waarde) om de mechanische functie van de longen te evalueren. * **Bloedgasanalyse:** Meet de concentraties van O₂, CO₂ en de pH in arterieel bloed om de efficiëntie van gasuitwisseling te beoordelen. #### 3.2.5 Longfunctie bij Zwangerschap Tijdens zwangerschap neemt het volume van het abdomen toe, waardoor het diafragma omhoog wordt geduwd en de longen minder volledig kunnen uitzetten. Het lichaam compenseert dit met een verhoogd ademvolume (door progesteron) en soms een lichte stijging van de ademhalingsfrequentie om aan de verhoogde zuurstofbehoefte te voldoen. Dit kan echter leiden tot een subjectief gevoel van kortademigheid (dyspneu). ### 3.3 Regulatie van de ademhaling De ademhaling wordt autonoom gereguleerd vanuit het ademhalingscentrum in de hersenstam (medulla oblongata), maar kan ook willekeurig worden aangestuurd. #### 3.3.1 Zenuwsturing (Ademhalingscentrum) Het ademhalingscentrum ontvangt input van: * **Chemoreceptoren:** Gevoelig voor veranderingen in O₂-, CO₂-concentratie en pH in het bloed (gelegen in de aorta en arteria carotis communis). * **Andere receptoren:** Mechanoreceptoren in de longen, proprioreceptoren in spieren etc. #### 3.3.2 Chemische Regulatie * **CO₂:** De primaire regulator van de ademhaling bij normale omstandigheden. Een stijging van CO₂ in het bloed (en daarmee een daling van de pH) prikkelt de chemoreceptoren en het ademhalingscentrum, wat leidt tot een verhoogde ademhalingsfrequentie en -diepte om CO₂ uit te ademen. * **O₂:** Een significante daling van O₂ in het bloed kan de ademhalingsdrive ook stimuleren, maar het ademhalingscentrum is veel gevoeliger voor CO₂-veranderingen. * **pH:** Veranderingen in bloed-pH, vooral door CO₂-stijging (respiratoire acidose), beïnvloeden de ademhaling sterk. #### 3.3.3 Ademhaling inhouden en Hyperventilatie * **Adem inhouden:** Wanneer de adem wordt ingehouden, stijgt de CO₂-concentratie in het bloed. Dit prikkelt het ademhalingscentrum om de ademhaling te stimuleren, ondanks de eigen wil om de adem in te houden. * **Hyperventilatie:** Overmatige diepe of snelle ademhaling leidt tot een te snelle afvoer van CO₂, waardoor de CO₂-concentratie in het bloed daalt. Dit kan leiden tot symptomen zoals duizeligheid en tintelingen. Het inademen van uitgeademde lucht (bijvoorbeeld in een zakje) kan de CO₂-concentratie verhogen en de symptomen verminderen. #### 3.3.4 Regulatie bij Chronische CO₂-stijging (bv. COPD) Bij aandoeningen zoals COPD kan het ademhalingscentrum ongevoelig worden voor chronisch verhoogde CO₂-waarden. De ademhalingsdrive wordt dan primair gestimuleerd door een daling van de O₂-concentratie in het bloed. * **Cave:** Bij patiënten met COPD kan te hoge zuurstoftoediening de ademhalingsprikkel (door lage O₂) onderdrukken, wat kan leiden tot CO₂-retentie, respiratoire acidose en zelfs ademstilstand. #### 3.3.5 Bloedgassen en Ademhalingsstoornissen Bloedgasanalyse is cruciaal voor het beoordelen van de gasuitwisseling en regulatie: * **Verhoogd CO₂ (lage pH):** Vaak door onvoldoende ventilatie (bv. bij COPD, te lage ademhalingsfrequentie/diepte) -> **respiratoire acidose**. * **Verlaagd CO₂ (hoge pH):** Vaak door hyperventilatie -> **respiratoire alkalose**. * **Verlaagd O₂ (lage saturatie):** Kan duiden op stoornissen in de alveolaire gasuitwisseling (bv. longaandoeningen). --- # Longfunctieonderzoek en speciale gevallen Dit deel van de studiehandleiding behandelt de methoden voor het onderzoeken van de longfunctie en bespreekt specifieke situaties zoals de longfunctie tijdens zwangerschap en de regulatie van de ademhaling bij chronische aandoeningen. ### 4.1 Methoden voor longfunctieonderzoek De functie van de longen kan worden onderzocht met behulp van spirometrie en bloedgasanalyse. #### 4.1.1 Spirometrie Spirometrie is de meest gebruikte longfunctietest en meet de longcapaciteit door verschillende longvolumes en luchtstroomsnelheden te bepalen. Het onderzoekt de mechanische functie van de longen, oftewel hoe goed de longen lucht kunnen verplaatsen. * **Longvolumes gemeten tijdens spirometrie:** * **Ademvolume:** Het volume lucht dat bij een normale, rustige in- en uitademing wordt verplaatst. * **Inspiratoir reservevolume:** Het extra volume lucht dat bij een extra diepe inademing kan worden ingeademd, bovenop het normale ademvolume. * **Expiratoir reservevolume:** Het extra volume lucht dat bij een extra diepe uitademing kan worden uitgeademd, bovenop het normale ademvolume. * **Residueel volume (restvolume):** De hoeveelheid lucht die altijd achterblijft in de longen, zelfs na een maximale uitademing. * **Vitale capaciteit:** Het totale volume lucht dat kan worden in- en uitgeademd (ademvolume + inspiratoir reservevolume + expiratoir reservevolume). * **Totale longcapaciteit:** De vitale capaciteit plus het residueel volume. * **1-seconde waarde:** De hoeveelheid lucht die krachtig kan worden uitgeademd gedurende de eerste seconde van een geforceerde uitademing. Dit is een belangrijke indicator voor obstructieve longziekten. * **Expiratoire piekstroom:** De maximale luchtstroomsnelheid tijdens een geforceerde uitademing. Deze parameter is met name verstoord bij aandoeningen zoals astma. > **Tip:** Spirometrie geeft inzicht in de mechanische aspecten van de ademhaling. De waarden kunnen worden vergeleken met referentiewaarden om afwijkingen te detecteren. #### 4.1.2 Bloedgasanalyse Bloedgasanalyse, uitgevoerd op arterieel bloed, onderzoekt de efficiëntie van de gasuitwisseling in de longen. De volgende parameters worden gemeten: * **Zuurstofgehalte ($O_2$):** Geeft aan hoeveel zuurstof er in het bloed aanwezig is. Een te lage waarde kan duiden op een stoornis in de longen (bv. bij COPD of pneumonie) die de diffusie van $O_2$ vanuit de alveoli naar het bloed belemmert. * **Koolstofdioxido( $CO_2$)gehalte:** Geeft de concentratie kooldioxide in het bloed weer. Een te hoge concentratie kan wijzen op onvoldoende ventilatie (lage ademhalingsfrequentie of -diepte), zoals bij COPD. Een te lage concentratie kan optreden bij hyperventilatie. * **Zuurtegraad (pH):** De pH van het bloed wordt beïnvloed door de $CO_2$-concentratie. Een te lage pH (acidose) duidt op een te hoge $CO_2$-concentratie, terwijl een te hoge pH (alkalose) duidt op een te lage $CO_2$-concentratie. Bij problemen met de ademhaling spreekt men van een respiratoire acidose of alkalose. * **Zuurstofsaturatie ($O_2$-saturatie):** Het percentage hemoglobine dat gebonden is aan zuurstof. Normaal ligt dit tussen 95% en 100%. Een te lage saturatie is het gevolg van een onvoldoende $O_2$-concentratie in het bloed. > **Tip:** Bloedgasanalyse biedt cruciale informatie over de gasuitwisseling en de balans tussen zuurstof en koolstofdioxide in het lichaam, wat essentieel is voor het diagnosticeren van ademhalingsstoornissen. ### 4.2 De longfunctie tijdens zwangerschap Tijdens de zwangerschap vinden er fysiologische veranderingen plaats in het ademhalingsstelsel, voornamelijk veroorzaakt door de groeiende uterus die druk uitoefent op het diafragma. * **Verminderde longcapaciteit:** De toenemende druk van de buikinhoud op het diafragma zorgt ervoor dat het diafragma omhoog wordt geduwd en de ribbenkast minder volledig kan uitzetten. Hierdoor neemt de totale longcapaciteit af. * **Compensatiemechanismen:** Het lichaam compenseert dit door: * Een **verhoogd ademvolume**: De zwangere vrouw ademt dieper in. Dit wordt deels gestimuleerd door progesteron. * Een **lichte stijging van de ademhalingsfrequentie**: Naarmate de zwangerschap vordert en de druk op het diafragma toeneemt, kan de ademhalingsfrequentie licht toenemen om het ademminuutvolume hoog genoeg te houden. * **Verhoogde zuurstofvraag:** Zowel de moeder als de foetus hebben meer zuurstof nodig. Het lichaam compenseert dit deels met een hogere cardiac output en het verhoogde ademvolume. * **Gevoel van kortademigheid (dyspneu):** Ondanks de compensatiemechanismen kunnen zwangere vrouwen een subjectief gevoel van kortademigheid ervaren. Dit komt door de hogere zuurstofvraag, de beperkte longruimte en de hormonale (progesteron) gevoeligheid van het ademhalingscentrum voor $CO_2$. Dit betekent dat men kortademig kan voelen zonder dat er sprake is van hypoxie. > **Tip:** De hormonale invloed van progesteron op het ademhalingscentrum, waardoor dit gevoeliger wordt voor $CO_2$, is een belangrijke oorzaak van de perceptie van kortademigheid tijdens de zwangerschap. ### 4.3 Regulatie van de ademhaling bij chronische aandoeningen De regulatie van de ademhaling is een complex proces dat wordt aangestuurd door het ademhalingscentrum in de hersenstam en gevoelig is voor veranderingen in bloedgassen zoals $CO_2$, $O_2$, en pH. #### 4.3.1 Normale ademhalingsregulatie * **Chemoreceptoren:** Deze receptoren, gelegen in de aorta en de arteria carotis communis, meten continu de $O_2$-, $CO_2$-concentratie en pH in het bloed. * **Ademhalingscentrum:** Gevestigd in de hersenstam, ontvangt informatie van de chemoreceptoren en stuurt signalen naar de ademhalingsspieren om de frequentie en diepte van de ademhaling aan te passen. * **Stimulus voor ademhaling:** In normale situaties is de primaire stimulus voor ademhaling een **verhoogde $CO_2$-concentratie** in het bloed. Een stijging van $CO_2$ leidt tot een daling van de pH (verzuring), wat het ademhalingscentrum stimuleert om de ademhalingsfrequentie te verhogen en zo $CO_2$ uit te ademen. * **Adem inhouden:** Als men de adem inhoudt, stijgt de $CO_2$-concentratie, wat leidt tot prikkeling van het ademhalingscentrum en een automatische drang om weer te ademen. #### 4.3.2 Ademhalingsregulatie bij chronische $CO_2$-stijging (bv. COPD) Patiënten met chronische longaandoeningen zoals COPD hebben vaak een chronisch verhoogde $CO_2$-concentratie in het bloed. * **Ongevoeligheid voor chronische $CO_2$-stijging:** Het ademhalingscentrum kan ongevoelig worden voor deze chronische hoge $CO_2$-niveaus. * **Afhankelijkheid van $O_2$-daling als prikkel:** In deze gevallen wordt de **ademhalingsprikkel voornamelijk bepaald door een daling van de $O_2$-concentratie** in het bloed. Een lage $O_2$-waarde stimuleert het ademhalingscentrum om de ademhalingsfrequentie te verhogen. * **Gevaar van te hoge zuurstoftoediening:** * Het toedienen van zuurstoftherapie bij deze patiënten kan leiden tot een normalisatie van de $O_2$-concentratie. * Echter, omdat de ademhalingsprikkel door de lage $O_2$ wegvalt en het centrum ongevoelig is voor de verhoogde $CO_2$, kan dit leiden tot een verminderde ventilatie. * Dit resulteert in een verdere stijging van de $CO_2$-concentratie in het bloed, wat kan leiden tot respiratoire acidose, slaperigheid, en in ernstige gevallen bewustzijnsverlies (ademhalingsdepressie). * **Cave:** Zuurstoftoediening bij COPD-patiënten moet daarom zorgvuldig gebeuren, vaak met lage flows en nauwkeurige monitoring van de saturatie (idealiter niet hoger dan 92%). > **Tip:** Begrijpen van de gewijzigde ademhalingsregulatie bij chronische aandoeningen is cruciaal voor veilige medische interventies, met name bij zuurstoftoediening. #### 4.3.3 Hyperventilatie Hyperventilatie kenmerkt zich door extra diep en/of snel in- en uitademen. * **Mechanisme:** Dit leidt tot een verhoogde uitademing van $CO_2$, waardoor de $CO_2$-concentratie in het bloed daalt. De $O_2$-concentratie stijgt nauwelijks, omdat het bloed tijdens rustig ademen al goed verzadigd is met zuurstof. * **Symptomen:** De lage $CO_2$-concentratie kan leiden tot symptomen zoals duizeligheid, tintelingen in handen en voeten, en zelfs krampen. * **Behandeling:** Ademhaling in een zakje kan helpen om de effecten van hyperventilatie te verminderen, omdat de uitgeademde $CO_2$ weer wordt ingeademd, waardoor de bloedwaarden normaliseren. ### 4.4 Speciale gevallen en hun functies #### 4.4.1 Larynx en stembanden De larynx (strottenhoofd) speelt een cruciale rol bij het afsluiten van de onderste luchtwegen tijdens het slikken (via de epiglottis) en bij de stemproductie. * **Epiglottis (strotklepje):** Een bladvormig kraakbeen dat bij slikken de toegang tot de larynx afsluit, waardoor voedsel en vloeistoffen niet in de luchtpijp terechtkomen. * **Stembanden (plica vocalis):** Slijmvliesplooien binnenin de larynx die trillen wanneer lucht erdoorheen stroomt, wat klank produceert. De lengte en spanning van de stembanden bepalen de toonhoogte van de stem. Een ontsteking van de larynx (laryngitis) kan heesheid veroorzaken. #### 4.4.2 Trilhaarepitheel en mucociliair transport Het trilhaarepitheel met slijmbekercellen bekleding de luchtwegen (van neus tot de kleinere bronchioli) en is essentieel voor het zuiveren van de ingeademde lucht. * **Functie:** Het slijm vangt stofdeeltjes en pathogenen op, en de trilharen transporteren dit slijm continu in één richting naar de farynx, waar het wordt ingeslikt. * **Gevoeligheid voor omgevingsfactoren:** Uitdroging, afkoeling en roken kunnen de functie van het trilhaarepitheel verminderen, wat leidt tot verhoogde vatbaarheid voor luchtweginfecties en klachten in de neus, sinussen en keel. #### 4.4.3 Alveoli, surfactant en gasuitwisseling De alveoli (longblaasjes) zijn de functionele eenheden voor gasuitwisseling. * **Surfactant:** Een fosfolipidenrijk mengsel geproduceerd door pneumocyten type II. Surfactant verlaagt de oppervlaktespanning in de alveoli, wat voorkomt dat de alveoli tijdens het uitademen dichtklappen en de inspanning voor inademing vermindert. * **Hyaline membraanziekte (IRDS):** Bij premature baby's die voor 28 weken zwangerschap geboren worden, is de surfactantproductie nog onvoldoende, wat kan leiden tot het dichtklappen van de alveoli en ademhalingsproblemen. * **Respiratoire membraan:** De zeer dunne wand die de alveoli en de capillairen omringt, bestaat uit pneumocyten type I (alveolair epitheel) en endotheelcellen van de capillairen. Deze membraan faciliteert snelle diffusie van $O_2$ en $CO_2$ door het verschil in partiële druk. #### 4.4.4 Pleura en pneumothorax De pleura (longvliezen) omvat de longen en bestaat uit twee bladen: pleura visceralis (longvlies) en pleura parietalis (borstvlies). * **Pleuraholte:** De virtuele ruimte tussen de twee bladen bevat een klein beetje pleuravocht dat fungeert als glijmiddel en door oppervlaktespanning de bladen aan elkaar bindt. * **Vacuüm:** De pleuraholte heeft een subatmosferische druk (vacuüm) die de longen aan de borstkas koppelt en ervoor zorgt dat de longen openblijven. * **Pneumothorax (klaplong):** Het binnendringen van lucht in de pleuraholte heft het vacuüm op, waardoor de long zijn verbinding met de borstkas verliest en kan inklappen. Dit leidt tot een verminderde ademhalingsfunctie. #### 4.4.5 Longoedeem Longoedeem is de ophoping van vocht in de longen, vaak veroorzaakt door linkszijdig hartfalen. * **Mechanisme:** Bij linkszijdig hartfalen ontstaat een verhoogde druk in de venae pulmonales en de longcapillairen. De hydrostatische druk in de capillairen wordt hoger dan de colloïd-osmotische druk, waardoor vocht uit de capillairen naar het interstitium en vervolgens naar de alveoli sijpelt. * **Gevolgen:** Het vocht in de alveoli belemmert de gasuitwisseling, waardoor de zuurstofopname naar het bloed wordt verminderd. #### 4.4.6 Ademhalingsspieren en mechanica De ademhalingsmechanica is het proces van luchtverplaatsing in en uit de longen. * **Inademing (inspiratie):** Een **actief proces** dat wordt aangedreven door de contractie van ademhalingsspieren, met name het diafragma en de externe tussenribspieren. De toename van het volume van de borstkas creëert een negatieve druk (vacuüm) die lucht naar binnen zuigt. * **Uitademing (expiratie):** Een **passief proces** bij rustige ademhaling, waarbij de ademhalingsspieren ontspannen en de elasticiteit van de longen en borstkas de lucht naar buiten duwen. Geforceerde uitademing is een actief proces waarbij buikspieren en interne tussenribspieren worden aangespannen. * **Ademhalingsfrequentie:** Normaal tussen 12-20 ademhalingen per minuut bij volwassenen. Deze frequentie kan variëren afhankelijk van leeftijd, inspanning, koorts, en intracraniële druk. --- Dit studiemateriaal is bedoeld ter voorbereiding op examens en is gebaseerd op de verstrekte documentatie. Het is belangrijk om de concepten grondig te begrijpen en toe te passen. --- ## 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 | |------|------------| | Ademhalingsstelsel | Het orgaansysteem dat verantwoordelijk is voor de gasuitwisseling, waarbij zuurstof uit de atmosfeer wordt opgenomen en koolstofdioxide uit het lichaam wordt verwijderd, essentieel voor celmetabolisme en homeostase. | | Luchtgeleidingsstelsel | Het deel van het ademhalingsstelsel dat bestaat uit de luchtwegen, van de neus tot de bronchioli, verantwoordelijk voor het transporteren, filteren, verwarmen en bevochtigen van ingeademde lucht naar de longblaasjes. | | Gasuitwisselingsstelsel | Het deel van het ademhalingsstelsel dat bestaat uit de alveoli en de omringende capillairen, waar de daadwerkelijke uitwisseling van zuurstof en koolstofdioxide tussen de ingeademde lucht en het bloed plaatsvindt. | | Alveoli (longblaasjes) | Kleine, zakvormige structuren in de longen met dunne wanden, waar de gasuitwisseling tussen de lucht en het bloed plaatsvindt door diffusie. | | Trilhaarepitheel | Bekleding van de luchtwegen bestaande uit cellen met trilharen (cilia) die helpen bij het afvoeren van slijm, stofdeeltjes en micro-organismen richting de farynx. | | Mucociliair transport | Het proces waarbij trilhaartjes en slijm samenwerken om vreemde deeltjes en pathogenen uit de luchtwegen te verwijderen door ze naar de keelholte te transporteren. | | Farynx (keelholte) | Een deel van zowel de luchtwegen als het spijsverteringsstelsel, dat lucht van de neusholte en mond naar de larynx leidt en voedsel van de mond naar de slokdarm. | | Larynx (strottenhoofd) | Deel van de luchtwegen dat lucht transporteert van de farynx naar de trachea, en tevens betrokken is bij stemvorming en het afsluiten van de luchtpijp tijdens het slikken. | | Epiglottis (strotklepje) | Een klepje aan de bovenkant van de larynx dat tijdens het slikken de toegang tot de luchtpijp afsluit om te voorkomen dat voedsel of vloeistof in de luchtwegen terechtkomt. | | Trachea (luchtpijp) | Een buisvormig kanaal dat lucht van de larynx naar de hoofdbronchi transporteert, gekenmerkt door kraakbeenringen die de luchtweg openhouden. | | Bronchi | Vertakkingen van de trachea die lucht naar de verschillende longkwabben leiden; ze bevatten kraakbeenringen. | | Bronchioli | Kleinere vertakkingen van de bronchi die lucht naar de alveoli leiden; ze bevatten geen kraakbeen meer maar elastisch weefsel en gladde spieren. | | Respiratoire membraan (alveolaire membraan) | De dunne scheidingswand tussen de alveoli en de capillairen, bestaande uit epitheel-, basaal- en endotheelcellen, waardoor gasuitwisseling efficiënt kan plaatsvinden. | | Partiele drukverschil | Het verschil in concentratie (druk) van een specifiek gas tussen twee gebieden, wat de drijvende kracht is achter diffusie van dat gas. | | Surfactant | Een fosfolipidenrijk mengsel geproduceerd door type II pneumocyten in de alveoli, dat de oppervlaktespanning van het vochtlaagje in de alveoli verlaagt, voorkomt dat ze inklappen en de ademarbeid vermindert. | | Kleine bloedsomloop (pulmonaire circulatie) | Het bloedcirculatiesysteem dat bloed van het rechterventrikel van het hart naar de longen transporteert voor gasuitwisseling en vervolgens terug naar het linkeratrium van het hart. | | Diafragma | Een koepelvormige spier die de borst- en buikholte scheidt en een primaire rol speelt bij inademing door samen te trekken en het volume van de borstkas te vergroten. | | Intercostale spieren (tussenribspieren) | Spieren gelegen tussen de ribben die betrokken zijn bij het vergroten van het volume van de borstkas tijdens inademing, met name tijdens inspanning. | | Ademhalingscentrum | Een gebied in de hersenstam dat de frequentie en diepte van de ademhaling reguleert op basis van input van chemoreceptoren en andere sensoren. | | Chemoreceptoren | Sensoren in het lichaam, voornamelijk in de aorta en carotisarterie, die veranderingen in de concentratie van gassen (zoals O2 en CO2) en de pH in het bloed detecteren en signaleren aan het ademhalingscentrum. | | Spirometrie | Een longfunctieonderzoek dat de hoeveelheid en de snelheid van luchtmetingen tijdens in- en uitademing meet om de longcapaciteit en de mechanische longfunctie te evalueren. | | Bloedgasanalyse | Een test die de concentraties van zuurstof (O2), koolstofdioxide (CO2), pH en zuurstofsaturatie in arterieel bloed meet, om de efficiëntie van de gasuitwisseling te beoordelen. | | Hyperventilatie | Ademhaling die sneller en/of dieper is dan normaal, wat leidt tot een verlaagde CO2-concentratie in het bloed en symptomen zoals duizeligheid en tintelingen. | | Longcapaciteit | De totale hoeveelheid lucht die de longen kunnen bevatten, gemeten in verschillende volumes zoals de vitale capaciteit en de totale longcapaciteit. | | Respiratoire acidose | Een aandoening gekenmerkt door een abnormaal hoge CO2-concentratie in het bloed, wat resulteert in een verlaagde pH (verzuring), vaak veroorzaakt door onvoldoende ventilatie. |