Hoofdstuk 11 Ademhaling
11.1 inleiding
Lichaamscellen hebben energie nodig. Deze komt vrij door verbranding van glucose, vetten en
eventueel eiwitten. Door is zuurstof (O2 ) voor nodig. Bij verbranding ontstaat koolstofdioxide
(Co2 ) deze gassen worden af- en aangevoerd via de circulatie. Ook wel bloed- of ademgassen.
De hoofdfunctie van de ademhaling is het binnen bepaalde grenzen houden van het O2- en Co2
concentraties in het bloed. De ademhaling zorgt ervoor dat veranderingen in de O2- en Co2
concentraties ongedaan worden gemaakt. De ademhaling draagt bij aan het handhaven van het
zuur-base-evenwicht van het interne milieu.
11.4.1 Alveolaire ventilatie en dode ruimte
Bij elke ademhaling in rust wordt ongeveer 500 ml luncht ingeademd. Dit betekent niet dat er 500
ml lucht in de alveoli wordt ververst.
Lucht die van de uitademing nog aanwezig is gaat naar alveoli. De ruimte van de luchtwegen
waarin geen gaswisseling plaats vindt is de anatomische dode ruimte. Deze omvat de neus- en
keelholte, trachea en bronchiaalboom. Hierin zit ongeveer 150 ml lucht, alleen de 350 ml verse
lucht bij elke inademing draagt bij aan de verversing van de alveolaire lucht. De alveolaire
ventilatie = (ademvolume VT – anatomische dode ruimte VD) x frequentie.
De ventilatie is effectiever bij een lage frequentie en een groot ademvolume.
Er zijn ook longdelen die niet worden doorbloed omdat er geen gaswisseling plaats vindt. De
totale ruimte in de longen waar geen gaswisseling plaats vindt heet de fysiologische dode ruimte.
11.4.2 Diffusie
O2- transport vanuit de alveolaire ruimte naar het capillaire bloed en Co2-transport in de
omgekeerde richting vindt plaats door diffusie. Een maat voor de diffusie in de longen is de
diffusiecapaciteit. Ml per minuut per Kpa. De diffusiecapaciteit voor O2 is in rust ongeveer 200
ml per minuut per kpa.
De diffusiecapaciteit kan bij inspanning drie keer zo groot worden als in rust. Tot ongeveer 600ml
per seconde per kpa. Kan alleen door het diffusieoppervlak te vergroten. Dat komt omdat er bij
inspanning veel meer longcapillairen openstaan. Het bloed dat uit de capillairen stroomt, bevat
O2 en Co2 met dezelfde druk als in het alveolaire gas. Door de alveolaire ventilatie te vergroten
wordt de Po2 in het bloed dat de longen verlaat hoger en de PCo2 ervan lager.
Po2= partiële druk van zuurstof
PCo2= partiële druk van kooldioxide
Het veneuze bloed verblijft ongeveer 0,75 s in de longcappilairen. Ook al neemt de snelheid van
het stromen toe, er is genoeg tijd voor diffusie.
11.4.4 Gastransport
Gas kan alleen diffunderen naar het bloed en door het bloed worden getransporteerd als het
voldoende in wateroplosbaar is. In 1 L bloed is 3 ml O2 opgelost. Dat is lang niet voldoende om in
de zuurstofbehoefte te voorzien.
, Een hemoglobinemolecuul (HB) in rode bloedcellen is een transporter van zuurstof.
Hemoglobine bestaat uit 4 eiwitketens die elk een haemgroep bevatten. Bloed bevat ongeveer
150 g hemoglobine per L met deze hoeveelheid kan 1 l bloed ongeveer 200 ml O2 binden. Het
lichaam verbruikt in rust ongeveer 250 ml/min. De zuurstofverzadiging van dit veneuze bloed is
dus ongeveer 75%.
Hemoglobine bindt zuurstof, maar kan de zuurstof ook weer loslaten. Er is sprake van een
evenwichtsreactie. Bij een hoge Po2 (in de longen) wordt zuurstof gemakkelijk aan HB gebonden.
Bij een lage PCo2 (in de weefsels) wordt zuurstof gemakkelijk losgelaten. Zuurstof laat los van HB
en diffundeert naar het interstitium en de cellen. Hemoglobine heeft afhankelijk van de lokale
Po2 een O2-bindende of O2-levernede functie. Dat wordt weergegeven in de
zuurstofdissociatiecurve.
In het steile middendeel laat hemoglobine bij een kleine daling van Po2 in het weefsel gemakkelijk
O2 los. Het vlakke bovenste deel laat zien dat bij normale variaties van de Po2 in de longen, de
hemoglobine toch voor 98% verzadigd raakt. Er zijn factoren die binden of loslaten voor O2 door
hemoglobine beïnvloeden. Curve naar links = dezelfde Po2 en meer O2 gebonden. Curve naar
rechts = dezelfde Po2 en meer O2 afgegeven.
Factoren die de curve naar rechts verschuiven:
- Daling van de PH
- Stijging van de PCo2
- Stijging van de temperatuur
Factoren die de curve naar links verschuiven:
- Stijging van de PH
- Daling van de PCo2
- Daling van de temperatuur
Kooldioxide (Co2) ontstaat in mitochondriën bij verbranding en diffundeert door het celplasma
naar het bloed. Het lost in water twintig keer zo goed op als O2. Kan snel worden afgevoerd. De
drukgradiënt blijft zo gelijk, waardoor Co2 continu afgevoerd kan worden. Kooldioxide vormt met
water koolzuur (H2 Co3). Dat is een sterkzuur: het splitst bijna volledig in waterstofionen en
bicarbonaationen.
Co2 wordt in 3 vormen getransporteerd:
- 10% als vrij Co2 opgelost in water
- 70% als HCo3-ion, H+ wordt gebufferd
- 20% als carbaminoverbinding
11.4.5 hypoventilatie en hyperventilatie
Onder normale omstandigheden wordt de alveolaire ventilatie aangepast aan de behoefte van
het lichaam. Als de alveolaire ventilatie afneemt, komt er minder O2 dan de longcapillairen kan
opnemen en minder O2 afgevoerd. Hierdoor daalt de alveolaire O2-spanning (PA O2) terwijl de
alveolaire Co2-spanning (Pa O2) stijgt. Er is sprake van hypoventilatie. Bij hyperventilatie neemt
de ventilatie toe en gebeurt het omgekeerde.
Wanneer de ventilatie toeneemt als reactie op een vergrote O2-behoefte of toegenomen O2-
productie is dat geen hyperventilatie maar toegenomen ventilatie. Dat gebeurt bij inspanning. De
11.1 inleiding
Lichaamscellen hebben energie nodig. Deze komt vrij door verbranding van glucose, vetten en
eventueel eiwitten. Door is zuurstof (O2 ) voor nodig. Bij verbranding ontstaat koolstofdioxide
(Co2 ) deze gassen worden af- en aangevoerd via de circulatie. Ook wel bloed- of ademgassen.
De hoofdfunctie van de ademhaling is het binnen bepaalde grenzen houden van het O2- en Co2
concentraties in het bloed. De ademhaling zorgt ervoor dat veranderingen in de O2- en Co2
concentraties ongedaan worden gemaakt. De ademhaling draagt bij aan het handhaven van het
zuur-base-evenwicht van het interne milieu.
11.4.1 Alveolaire ventilatie en dode ruimte
Bij elke ademhaling in rust wordt ongeveer 500 ml luncht ingeademd. Dit betekent niet dat er 500
ml lucht in de alveoli wordt ververst.
Lucht die van de uitademing nog aanwezig is gaat naar alveoli. De ruimte van de luchtwegen
waarin geen gaswisseling plaats vindt is de anatomische dode ruimte. Deze omvat de neus- en
keelholte, trachea en bronchiaalboom. Hierin zit ongeveer 150 ml lucht, alleen de 350 ml verse
lucht bij elke inademing draagt bij aan de verversing van de alveolaire lucht. De alveolaire
ventilatie = (ademvolume VT – anatomische dode ruimte VD) x frequentie.
De ventilatie is effectiever bij een lage frequentie en een groot ademvolume.
Er zijn ook longdelen die niet worden doorbloed omdat er geen gaswisseling plaats vindt. De
totale ruimte in de longen waar geen gaswisseling plaats vindt heet de fysiologische dode ruimte.
11.4.2 Diffusie
O2- transport vanuit de alveolaire ruimte naar het capillaire bloed en Co2-transport in de
omgekeerde richting vindt plaats door diffusie. Een maat voor de diffusie in de longen is de
diffusiecapaciteit. Ml per minuut per Kpa. De diffusiecapaciteit voor O2 is in rust ongeveer 200
ml per minuut per kpa.
De diffusiecapaciteit kan bij inspanning drie keer zo groot worden als in rust. Tot ongeveer 600ml
per seconde per kpa. Kan alleen door het diffusieoppervlak te vergroten. Dat komt omdat er bij
inspanning veel meer longcapillairen openstaan. Het bloed dat uit de capillairen stroomt, bevat
O2 en Co2 met dezelfde druk als in het alveolaire gas. Door de alveolaire ventilatie te vergroten
wordt de Po2 in het bloed dat de longen verlaat hoger en de PCo2 ervan lager.
Po2= partiële druk van zuurstof
PCo2= partiële druk van kooldioxide
Het veneuze bloed verblijft ongeveer 0,75 s in de longcappilairen. Ook al neemt de snelheid van
het stromen toe, er is genoeg tijd voor diffusie.
11.4.4 Gastransport
Gas kan alleen diffunderen naar het bloed en door het bloed worden getransporteerd als het
voldoende in wateroplosbaar is. In 1 L bloed is 3 ml O2 opgelost. Dat is lang niet voldoende om in
de zuurstofbehoefte te voorzien.
, Een hemoglobinemolecuul (HB) in rode bloedcellen is een transporter van zuurstof.
Hemoglobine bestaat uit 4 eiwitketens die elk een haemgroep bevatten. Bloed bevat ongeveer
150 g hemoglobine per L met deze hoeveelheid kan 1 l bloed ongeveer 200 ml O2 binden. Het
lichaam verbruikt in rust ongeveer 250 ml/min. De zuurstofverzadiging van dit veneuze bloed is
dus ongeveer 75%.
Hemoglobine bindt zuurstof, maar kan de zuurstof ook weer loslaten. Er is sprake van een
evenwichtsreactie. Bij een hoge Po2 (in de longen) wordt zuurstof gemakkelijk aan HB gebonden.
Bij een lage PCo2 (in de weefsels) wordt zuurstof gemakkelijk losgelaten. Zuurstof laat los van HB
en diffundeert naar het interstitium en de cellen. Hemoglobine heeft afhankelijk van de lokale
Po2 een O2-bindende of O2-levernede functie. Dat wordt weergegeven in de
zuurstofdissociatiecurve.
In het steile middendeel laat hemoglobine bij een kleine daling van Po2 in het weefsel gemakkelijk
O2 los. Het vlakke bovenste deel laat zien dat bij normale variaties van de Po2 in de longen, de
hemoglobine toch voor 98% verzadigd raakt. Er zijn factoren die binden of loslaten voor O2 door
hemoglobine beïnvloeden. Curve naar links = dezelfde Po2 en meer O2 gebonden. Curve naar
rechts = dezelfde Po2 en meer O2 afgegeven.
Factoren die de curve naar rechts verschuiven:
- Daling van de PH
- Stijging van de PCo2
- Stijging van de temperatuur
Factoren die de curve naar links verschuiven:
- Stijging van de PH
- Daling van de PCo2
- Daling van de temperatuur
Kooldioxide (Co2) ontstaat in mitochondriën bij verbranding en diffundeert door het celplasma
naar het bloed. Het lost in water twintig keer zo goed op als O2. Kan snel worden afgevoerd. De
drukgradiënt blijft zo gelijk, waardoor Co2 continu afgevoerd kan worden. Kooldioxide vormt met
water koolzuur (H2 Co3). Dat is een sterkzuur: het splitst bijna volledig in waterstofionen en
bicarbonaationen.
Co2 wordt in 3 vormen getransporteerd:
- 10% als vrij Co2 opgelost in water
- 70% als HCo3-ion, H+ wordt gebufferd
- 20% als carbaminoverbinding
11.4.5 hypoventilatie en hyperventilatie
Onder normale omstandigheden wordt de alveolaire ventilatie aangepast aan de behoefte van
het lichaam. Als de alveolaire ventilatie afneemt, komt er minder O2 dan de longcapillairen kan
opnemen en minder O2 afgevoerd. Hierdoor daalt de alveolaire O2-spanning (PA O2) terwijl de
alveolaire Co2-spanning (Pa O2) stijgt. Er is sprake van hypoventilatie. Bij hyperventilatie neemt
de ventilatie toe en gebeurt het omgekeerde.
Wanneer de ventilatie toeneemt als reactie op een vergrote O2-behoefte of toegenomen O2-
productie is dat geen hyperventilatie maar toegenomen ventilatie. Dat gebeurt bij inspanning. De
