Hoofdstuk 7 werking en regulatie van het respiratoire systeem (blz 201-
219)
De respiratoire en cardiovasculaire systemen werken samen om te zorgen voor een efficiënt
transportsysteem dat zuurstof naar al onze lichaamsweefsels brengt en kooldioxide eruit verwijdert.
Dit transport omvat vier afzonderlijke processen:
longventilatie (ademhaling), de verplaatsing van de buitenlucht naar de longen bij iedere in-
en uitademing;
longdiffusie, de uitwisseling van zuurstof en kooldioxide tussen de longen en het bloed;
transport van zuurstof en kooldioxide via het bloed;
gaswisseling in de capillairen, de uitwisseling van zuurstof en kooldioxide tussen het
capillaire bloed en de metabool actieve weefsels.
De eerste twee processen worden de externe respiratie genoemd omdat ze gassen van buiten het
lichaam naar de longen vervoeren en vervolgens naar het bloed transporteren. Als deze gassen
eenmaal in het bloed zijn, moeten ze naar de weefsels worden gebracht. Als het bloed bij de
weefsels komt, vindt de vierde stap van de respiratie plaats. De gaswisseling tussen bloed en
weefsels wordt de interne respiratie genoemd. De interne en de externe respiratie zijn dus
verbonden via de bloedsomloop. In de volgende gedeeltes zullen we alle vier de onderdelen
bekijken.
Longventilatie
Longventilatie (pulmonale ventilatie) of ademhaling is het proces waarmee we lucht in en uit de
longen verplaatsen. De lucht komt de longen binnen via de neus, hoewel de mond ook moet worden
gebruikt als de vraag naar lucht groter wordt dan de hoeveelheid die alleen binnengehaald kan
worden door de neus. Het inademen door de neus heeft als voordelen dat de lucht wordt verwarmd
en bevochtigd terwijl het langs de onregelmatige benige oppervlakken (schelpen) binnen de neus
wervelt. Van even groot belang is dat de schelpen de geïnhaleerde lucht omwoelen, waardoor stof
en andere deeltjes in contact komen met het slijmvlies (nasale mucosa) en eraan vastkleven. Dit
filtert de meeste deeltjes uit de lucht en minimaliseert de kans op irritatie en respiratoire infecties.
Via de neus en de mond gaat de lucht door de keelholte, het strottenhoofd, de luchtpijp (trachea) en
de bronchiën.
A. De anatomie van het
respiratoire systeem,
illustratie van de
ademhalingswegen
(neusholte, keelholte,
luchtpijp en bronchiën).
B. Een vergrote weergave
van een longblaasje laat
de plaats zien waar de
gaswisseling tussen het
alveolaire en het
pulmonale bloed in de
capillairen plaatsvindt.
, Dit gedeelte heeft ook fysiologische betekenis omdat het de anatomische dode ruimte omvat.
Omdat een deel van elke uitademing achterblijft in deze ruimte, zal bij elke inademing de lucht van
buiten het lichaam zich mengen met deze lucht. En dit luchtmengsel bereikt de alveoli.
Deze anatomische structuren dienen als transportgedeelte, omdat gaswisseling hierin niet kan
plaatsvinden. De uitwisseling van zuurstof en kooldioxide vindt plaats als de lucht uiteindelijk de
kleinste respiratoire eenheden bereikt: de bronchioli en de alveoli (longblaasjes). De bronchioli zijn
voornamelijk transportbuisjes, maar ze bevatten al clusters van alveoli. In de alveoli vindt de
gasuitwisseling in de longen plaats.
De longen zijn niet direct aan de ribben bevestigd, ze zijn opgehangen in de pleurale zakken. Deze
pleurale zakken hebben een dubbele wand. De pariëtale pleura bekleedt de thoracale wand en de
viscerale (of pulmonale) pleura bekleedt de buitenkant van de longen. De pleurale wanden omgeven
de longen. Tussen de dubbele wand bevindt zich een dunne laag vloeistof om de wrijving tijdens de
ademhalingsbewegingen te verlagen. De zakken zijn bevestigd aan de longen en aan de binnenkant
van de borst. Dit zorgt ervoor dat de longen de vorm en de grootte van de ribben of de borstholte
aannemen wanneer de borstholte uitzet en verkleint.
De anatomie van de longen, de pleura, het (van spier voorziene) diafragma en de vorm en grootte
van de borstholte bepalen de luchtstroom in en uit de longen, de inspiratie en expiratie.
Inspiratie
Inspiratie (inademing) is een actief proces waarbij het diafragma en de
externe intercostale spieren betrokken zijn. Bij inspiratie worden de
ribben en het sternum bewogen door de externe tussenribspieren. De
ribben gaan naar boven en naar buiten, het sternum (borstbeen) gaat
naar boven en naar voren. Tegelijkertijd contraheert het diafragma en
vlakt het naar beneden af, richting de buikholte.
Ze vergroten de afmetingen van de borstholte, die op haar beurt de
longen vergroot en uitrekt. Als de longen worden vergroot, neemt hun
volume toe, en heeft de lucht meer ruimte om te vullen. Als gevolg van
de gaswet van Boyle, die zegt dat druk × volume een constante is (bij
constante temperatuur), neemt de druk in de longen af. De druk in de
longen (intrapulmonale druk) wordt dus lager dan de luchtdruk buiten
het lichaam. Omdat het respiratoire kanaal naar buiten toe open is,
stroomt er lucht de longen binnen om het drukverschil te verkleinen. Zo
komt er tijdens de inspiratie lucht in de longen.
De benodigde drukveranderingen voor een adequate ventilatie in rust
zijn tamelijk klein. Bijvoorbeeld: bij een standaard atmosferische druk
(760 mmHg) zal de inspiratie de druk in de longen (intrapulmonale druk)
met slechts 2-3 mmHg verlagen. Maar tijdens maximale respiratoire
inspanning, zoals tijdens uitputtende inspanning, kan de intrapulmonale
druk afnemen met 80-100 mmHg. Bij geforceerde of zware ademhaling,
zoals tijdens zware inspanning, wordt de inspiratie verder ondersteund
door activiteit van andere spieren, zoals de scaleni (anterior, midden en
posterior) en de sternocleidomastoideus in de nek en de borstspieren
(pectoralis). Deze spieren helpen dan om de ribben hoger te heffen dan
tijdens de normale ademhaling.
Expiratie
In rust is expiratie (uitademing) een passief proces. Expiratie wordt
veroorzaakt door de ontspanning van de inspiratoire spieren en het
elastisch terugveren van het longweefsel. Als het diafragma ontspant,
219)
De respiratoire en cardiovasculaire systemen werken samen om te zorgen voor een efficiënt
transportsysteem dat zuurstof naar al onze lichaamsweefsels brengt en kooldioxide eruit verwijdert.
Dit transport omvat vier afzonderlijke processen:
longventilatie (ademhaling), de verplaatsing van de buitenlucht naar de longen bij iedere in-
en uitademing;
longdiffusie, de uitwisseling van zuurstof en kooldioxide tussen de longen en het bloed;
transport van zuurstof en kooldioxide via het bloed;
gaswisseling in de capillairen, de uitwisseling van zuurstof en kooldioxide tussen het
capillaire bloed en de metabool actieve weefsels.
De eerste twee processen worden de externe respiratie genoemd omdat ze gassen van buiten het
lichaam naar de longen vervoeren en vervolgens naar het bloed transporteren. Als deze gassen
eenmaal in het bloed zijn, moeten ze naar de weefsels worden gebracht. Als het bloed bij de
weefsels komt, vindt de vierde stap van de respiratie plaats. De gaswisseling tussen bloed en
weefsels wordt de interne respiratie genoemd. De interne en de externe respiratie zijn dus
verbonden via de bloedsomloop. In de volgende gedeeltes zullen we alle vier de onderdelen
bekijken.
Longventilatie
Longventilatie (pulmonale ventilatie) of ademhaling is het proces waarmee we lucht in en uit de
longen verplaatsen. De lucht komt de longen binnen via de neus, hoewel de mond ook moet worden
gebruikt als de vraag naar lucht groter wordt dan de hoeveelheid die alleen binnengehaald kan
worden door de neus. Het inademen door de neus heeft als voordelen dat de lucht wordt verwarmd
en bevochtigd terwijl het langs de onregelmatige benige oppervlakken (schelpen) binnen de neus
wervelt. Van even groot belang is dat de schelpen de geïnhaleerde lucht omwoelen, waardoor stof
en andere deeltjes in contact komen met het slijmvlies (nasale mucosa) en eraan vastkleven. Dit
filtert de meeste deeltjes uit de lucht en minimaliseert de kans op irritatie en respiratoire infecties.
Via de neus en de mond gaat de lucht door de keelholte, het strottenhoofd, de luchtpijp (trachea) en
de bronchiën.
A. De anatomie van het
respiratoire systeem,
illustratie van de
ademhalingswegen
(neusholte, keelholte,
luchtpijp en bronchiën).
B. Een vergrote weergave
van een longblaasje laat
de plaats zien waar de
gaswisseling tussen het
alveolaire en het
pulmonale bloed in de
capillairen plaatsvindt.
, Dit gedeelte heeft ook fysiologische betekenis omdat het de anatomische dode ruimte omvat.
Omdat een deel van elke uitademing achterblijft in deze ruimte, zal bij elke inademing de lucht van
buiten het lichaam zich mengen met deze lucht. En dit luchtmengsel bereikt de alveoli.
Deze anatomische structuren dienen als transportgedeelte, omdat gaswisseling hierin niet kan
plaatsvinden. De uitwisseling van zuurstof en kooldioxide vindt plaats als de lucht uiteindelijk de
kleinste respiratoire eenheden bereikt: de bronchioli en de alveoli (longblaasjes). De bronchioli zijn
voornamelijk transportbuisjes, maar ze bevatten al clusters van alveoli. In de alveoli vindt de
gasuitwisseling in de longen plaats.
De longen zijn niet direct aan de ribben bevestigd, ze zijn opgehangen in de pleurale zakken. Deze
pleurale zakken hebben een dubbele wand. De pariëtale pleura bekleedt de thoracale wand en de
viscerale (of pulmonale) pleura bekleedt de buitenkant van de longen. De pleurale wanden omgeven
de longen. Tussen de dubbele wand bevindt zich een dunne laag vloeistof om de wrijving tijdens de
ademhalingsbewegingen te verlagen. De zakken zijn bevestigd aan de longen en aan de binnenkant
van de borst. Dit zorgt ervoor dat de longen de vorm en de grootte van de ribben of de borstholte
aannemen wanneer de borstholte uitzet en verkleint.
De anatomie van de longen, de pleura, het (van spier voorziene) diafragma en de vorm en grootte
van de borstholte bepalen de luchtstroom in en uit de longen, de inspiratie en expiratie.
Inspiratie
Inspiratie (inademing) is een actief proces waarbij het diafragma en de
externe intercostale spieren betrokken zijn. Bij inspiratie worden de
ribben en het sternum bewogen door de externe tussenribspieren. De
ribben gaan naar boven en naar buiten, het sternum (borstbeen) gaat
naar boven en naar voren. Tegelijkertijd contraheert het diafragma en
vlakt het naar beneden af, richting de buikholte.
Ze vergroten de afmetingen van de borstholte, die op haar beurt de
longen vergroot en uitrekt. Als de longen worden vergroot, neemt hun
volume toe, en heeft de lucht meer ruimte om te vullen. Als gevolg van
de gaswet van Boyle, die zegt dat druk × volume een constante is (bij
constante temperatuur), neemt de druk in de longen af. De druk in de
longen (intrapulmonale druk) wordt dus lager dan de luchtdruk buiten
het lichaam. Omdat het respiratoire kanaal naar buiten toe open is,
stroomt er lucht de longen binnen om het drukverschil te verkleinen. Zo
komt er tijdens de inspiratie lucht in de longen.
De benodigde drukveranderingen voor een adequate ventilatie in rust
zijn tamelijk klein. Bijvoorbeeld: bij een standaard atmosferische druk
(760 mmHg) zal de inspiratie de druk in de longen (intrapulmonale druk)
met slechts 2-3 mmHg verlagen. Maar tijdens maximale respiratoire
inspanning, zoals tijdens uitputtende inspanning, kan de intrapulmonale
druk afnemen met 80-100 mmHg. Bij geforceerde of zware ademhaling,
zoals tijdens zware inspanning, wordt de inspiratie verder ondersteund
door activiteit van andere spieren, zoals de scaleni (anterior, midden en
posterior) en de sternocleidomastoideus in de nek en de borstspieren
(pectoralis). Deze spieren helpen dan om de ribben hoger te heffen dan
tijdens de normale ademhaling.
Expiratie
In rust is expiratie (uitademing) een passief proces. Expiratie wordt
veroorzaakt door de ontspanning van de inspiratoire spieren en het
elastisch terugveren van het longweefsel. Als het diafragma ontspant,
