Opdracht 1: De anatomie van de longen.
Gebruik het boek van Hillegass (H1).
a) Bestudeer de tekst vanaf het kopje: The muscles of ventilation tot aan het kopje:
Pulmonary ventilation en vat deze in eigen woorden samen.
In dit stuk wordt uitgelegd hoe ademhaling (ventilatie) mechanisch tot stand komt door
spieractiviteit van borstkas en buik. Om lucht naar binnen te krijgen (inspiratie) moet de
borstkas in volume toenemen, waardoor de intrathoracale druk daalt tot onder de
atmosferische druk. Daardoor stroomt de lucht de longen in. Dit volumevergroten gebeurt
door typische bewegingen van ribben en borstbeen: de bucket-handle (ribben omhoog/naar
buiten) en pump-handle (sternum/voorzijde omhoog/naar voren).
Inspiratie Spieren (inademing)
● Diafragma (belangrijkste inspiratiespier)
Het diafragma is een koepelvormige spierplaat die borst- en buikholte scheidt en
bestaat uit een rechter en linker helft (hemidiafragma). Het heeft een centraal peesblad
en openingen voor o.a. vena cava inferior, slokdarm en aorta. De n. phrenicus
(C3–C5) stuurt de contractie aan.
Bij inademing trekt het diafragma samen: het peesblad beweegt naar beneden en naar
voren, de koepel vlakt af, en de thoraxdiameters nemen toe (craniocaudaal,
anteroposterieur en lateraal). Tegelijk stijgt de druk in de buik (buikinhoud wordt naar
beneden/naar buiten gedrukt). Als de buikinhoud “tegenhoudt”, wordt het peesblad
relatief een vast punt en kan het diafragma de onderste ribben optillen (extra bijdrage
aan thoraxexpansie).
Er wordt ook beschreven dat de stand en excursie van het diafragma variëren door
houding (ruglig, zit, zijlig), en factoren zoals obesitas, zwangerschap, volle maag of
ascites. Bij COPD kan hyperinflatie het diafragma afplatten, waardoor het minder
effectief is en het lichaam sneller accessoire ademhalingsspieren inzet.
● Externe intercostalen
Deze spieren lopen van rib naar rib en trekken bij contractie de ribben omhoog en
naar buiten, wat de borstkas vergroot en inspiratie ondersteunt.
● Accessoire inspiratiespieren (bij inspanning/benauwdheid)
Wanneer meer lucht nodig is (bijv. inspanning of cardiopulmonale stress) helpen extra
spieren om de thorax verder te heffen/te stabiliseren:
- sternocleidomastoideus (heft sternum)
- scaleni (fixeren/heffen 1e–2e rib),
- (bovenste) trapezius
, - pectoralis major/minor (vooral als armen gefixeerd zijn)
- serratus anterior (werkt als de scapula door rhomboïden wordt gestabiliseerd)
- latissimus dorsi (o.a. via romp-extensie)
- serratus posterior superior
- thoracale erector spinae (thoraxextensie en “rib cage lift”).
Expiratie Spieren (uitademing)
● In rust: vooral passief
Uitademing gebeurt dan vooral door elastische terugveer van longen/borstkas en
ontspanning van diafragma en inspiratie spieren.
Hart Long boek
● Bij geforceerde expiratie (bijv. hoesten/huffen): actief
- Buikspieren (rectus abdominis, transversus abdominis, interne/externe
obliquus) verhogen de intra-abdominale druk en duwen de buikinhoud tegen
het diafragma omhoog, waardoor lucht sneller uit de longen wordt gedrukt.
- Interne intercostalen helpen door ribben omlaag te trekken (met name het
interossale deel) en zo de thorax te verkleinen. (Het intercartilagineuze deel
ondersteunt juist inspiratie.)
b) Lees het stukje met het kopje: Tracheobronchial tree or conducting airways en leg
vervolgens in eigen woorden uit wat er in onderstaande figuur van de Structure of the
airways staat weergegeven.
De figuur laat zien hoe de luchtwegen zich vertakken van groot naar klein, en verdeelt dit in
twee functionele zones:
● Conducting zone (geleidend gedeelte,
groen): dit deel geleid lucht naar de
longen, maar doet zelf geen gaswisseling.
Hier neemt de diameter van de luchtwegen
bij elke vertakking (generatie) af: van
ongeveer ± 1 inch bij de trachea tot ~1 mm
of kleiner bij de terminale bronchioli. In de
grotere luchtwegen zitten
kraakbeenringen/-platen die gaandeweg
kleiner en verder uit elkaar worden en
verdwijnen op bronchiolair niveau. Er
kunnen tot ongeveer 16 generaties
vertakkingen zijn in dit geleidend deel.
, ● Respiratory zone (respiratoir gedeelte, blauw): dit is het deel waar gaswisseling wél
kan plaatsvinden. Het begint bij de respiratoire bronchioli en loopt door naar
alveolaire ducti en alveolaire zakjes.
De nummers:
De nummers geven de “generaties” vertakkingen aan (van 0 t/m 23), dus hoe vaak de
luchtweg zich heeft opgesplitst:
● 0: Trachea
● 1: Primaire (mainstem) bronchus
● 2–4: Bronchus
● 5–10: Bronchi
● 11–16: Bronchioles (eindigend in de terminal bronchioles)
● 17–19: Respiratory bronchioles (begin respiratoire zone)
● 20–22: Alveolar ducts
● 23: Alveolar sacs
c) Bestudeer de tekst onder het kopje: Terminal respiratory (acinar) units en de figuur die
daarbij hoort (figuur 1.15). (Let op: in de 4 e ed. van Hillegass is dit figuur 1.13), en vat dit
in eigen woorden samen.
De geleidende luchtwegen (conducting airways) eindigen in de gaswisselingsluchtwegen. Dit
distale deel bestaat uit respiratoire bronchiolen, alveolaire ducti en alveoli. Samen heten deze
structuren de acinus (terminal respiratory unit) en hier vindt gaswisseling plaats. De alveolus
is hierbij de echte functionele eenheid: daar wisselen O₂ en CO₂ uit.
De acinus zit via een dicht netwerk van vezels vast aan het interstitium; dit draagt bij aan de
elastische recoil die helpt bij uitademing.
Twee typen epitheelcellen in de alveolaire wand:
● Type I (squamous) pneumocyten: heel dun/plat en bedekken ±93% van het
alveolaire oppervlak → ideaal voor gaswisseling.
● Type II (granular) pneumocyten: dikker/cuboid en bedekken ±7% → maken
surfactant. Surfactant verlaagt de
oppervlaktespanning aan het einde van
de uitademing en helpt zo alveoli open te
houden (minder kans op collaberen).
, Daarnaast zitten er afweercellen in de alveoli: de alveolaire macrofaag ruimt ingeademd
materiaal op en beschermt tegen ziekte.
De figuur laat een terminal respiratory unit zien:
- Een bronchiolus die uitkomt in clusters van alveoli.
- Daaromheen een dicht capillair netwerkt wat bloed aanvoert via de a. pulmonalis en
afvoert via v. pulmonalis.
De alveolus-capillair interface is de plek van gaswisseling. De wand is extreem dun (0,5-1,0
μm) Diffusie O2 en CO2 verloopt snel en capillairen kunnen meerekken om hoeveelheid
bloed in longen op te vangen.
Opdracht 2: De fysiologie van de longen.
Gebruik het boek van Hillegass (H2)
a) Bestudeer de tekst vanaf het kopje: The pulmonary system tot aan het kopje: Control of
ventilation (figuur 2.1 hoort hier ook bij). Ga verder bij: Mechanics of breathing, stop bij
Intrapleural and transmural pressures. Maak een samenvatting van deze teksten.
Het pulmonale systeem heeft meerdere functies, maar de belangrijkste is uitwisseling van O₂
en CO₂ tussen omgeving, bloed en weefsels. Zuurstof is nodig voor energieproductie (aerobe
verbranding levert veel meer ATP dan anaerobe), waardoor longproblemen vaak leiden tot
minder inspanningstolerantie. CO₂-afgifte is ook cruciaal omdat dit helpt bij zuur–base
regulatie (pH). Daarnaast helpt het longstelsel bij temperatuurregulatie (warmteverlies via
verdamping) en bij filteren/metaboliseren van stoffen, omdat al het bloed vanuit het hart
door de longen gaat.
Drie verschillende onderdelen:
1. Ventilatie: mechanische verplaatsing van lucht in-uit de longen
2. Respiratie: gaswisseling
3. Transport: van gassen naar weefsels
Ventilatie in rust: een volwassene ademt meestel 10-15 x per minuut met een tidal volume
van 350-500 ml per ademteug.
Minute ventilation = ademfrequentie x tidal volume -> +/- 5L/min
Bij maximale inspanning kan dit oplopen tot 70-125L/min
Figuur 2.1:
Laat de ‘standaard longvolumes’ zien, die je ook met
spirometrie beschrijft:
- TV (tidal volume): normale ademteug in rust