Ademhalingsstelsel anatomie & fysiologie PDF

Preview

Summary

samenvatting en college aantekeningen ademhalingsstelsel met plaatjes ...

Description

Anatomie en fysiologie ademhalingsstelsel De functie van ademhalen: Gasuitwisseling: - Het vormt een groot oppervlak voor de gaswisseling tussen de lucht en het bloed - Het verplaatsen van lucht van en naar het gaswisselingsoppervlak in de longen - Bescherming van de alveolaire oppervlakken tegen uitdroging en temperatuurveranderingen en verdediging tegen binnendringende ziekteverwekkers. - De vorming van geluiden waardoor spraak, zang en non-verbale auditieve communicatie mogelijk zijn - De reukzin bevorderen door de reukcellen in de neusholte. Worden doorgegeven aan de centrale zenuwstelsel. De ademhaling wordt beïnvloed door: - Activiteiten: om voor meer verbranding te zorgen - Stress: er wordt meer zuurstof gebruikt, en meer koolstofdioxide geproduceerd - Lichaamstemperatuur: vraag naar zuurstof verandert als de lichaamstemperatuur wijzigt. De belangrijkste anatomische onderdelen van het ademhalingsstelsel: - de neus (neusholte en de neusbijholte) - de pharynx (keelholte) - de larynx (strottenhoofd) - epiglottis (stortklepje) - de trachea (luchtpijp) - de bronchiën - de longen die de bronciolen (doorgangen) en de alveoli (de longblaasjes) bevatten; uitwisselingsoppervlakken.

De hoge lucht weg eindigt met de larynx en alles onder de larynx is de lage luchtweg. De luchtwegen kunnen worden verdeelt in een gedeelte voor de geleiding van lucht en een gedeelte voor gaswisseling. Het gedeelte voor de geleiding van lucht begint bij de neusholte en loopt door tot de pharynx, de larynx, de trachea, de bronchiën en de grote bronciolen. Het gedeelte voor de gaswisseling bestaat uit de kleinste en kwetsbare bronciolen en de alveoli in de longen. De luchtwegen brengen de lucht niet alleen naar de longen, maar filtreren, verwarmen, en bevochtigen de lucht ook. Daardoor worden de alveoli tegen celresten, ziekteverwekkers en externe uitwendige omstandigheden beschermd. Het respiratoir slijmvlies bekleedt de buizen van het ademhalingsstelsel. Een slijmvlies is een dekweefsel met slijmcellen. Het respiratoir slijmvlies bestaat uit respiratoir epitheel; dit is een cilinderepitheel met trilharen dat veel slijmcellen bevat en een ondergelegen los bindweefsel dat slijmklieren bevat die hun klierproduct afgeven op het oppervlak van het dekweefsel. De uitwisselingsoppervlakken van het ademhalingsstelsel kunnen ernstig beschadigd raken als de ingeademde lucht is vervuild met celresten of ziekteverwekkers. Een dergelijke vervuiling wordt voorkomen door de slijmcellen en de slijmklieren die slijm vormen, dat de oppervlakken van de neusholte en het onderste gedeelte van de luchtwegen bedekt.

DE NEUS Lucht komt onder normale omstandigheden via de neusgaten (nares) het ademhalingsstelsel binnen. Door de vestibulum nasi steken ruwe haren naar buiten die de neusholte tegen grote deeltjes die met de lucht meekomen. De trilharen vegen het slijm met alle ongewenste dingen met behulp van kleine turbulenties in de richting van de pharynx. Deze turbulenties bevorderen niet alleen de filtratie van stof- en andere deeltjes, maar hierdoor heeft de binnenkomende lucht ook extra tijd om te worden verwarmd en bevochtigd. In de pharynx worden ze doorgeslikt en vervolgens blootgesteld aan de zuren en enzymen van de maag. Wanneer ingeademde lucht giftige dampen, grote hoeveelheden stof e vuil, allergenen of ziekteverwekkers aanwezig zijn, wordt meestal meer slijm geproduceerd, waardoor een loopneus ontstaat.

De maxilla (kaakbeen), os nasale (neusbeen), os frontale (voorhoofdsbeen), os ethmoidale (zeefbeen) en os sphenoidale (wiggenbeen) vormen de laterale en bovenste wanden van de neusholte. De maxillae (bovenkaaksbeenderen) vormen de bodem en mediaal gedeelte van de oogkassen, de wanden van de neusholte en het voorste deel van het gehemelte. De Os frontale (voorhoofdsbeen) vormt het voorhoofd en het dak van de oogkassen. Boven oogkas bevat met lucht gevulde inwendige compartimenten die in verbinding staan met de sinus frontalis (voorhoofdsholte). De os ethmoidale (zeefbeen) vormt het dak en zijkanten van de neusholte en bevat twee bovenste neusschelpen. De Os sphenoidale (wiggenbeen) liggen achter de os ethmoidale en bevat ook holten: sfenoidale sinussen. Het neusschot verdeelt de neusholte in een linker- en rechterhelft. Het benig hard gehemelte vormt de bodem van de neusholte en scheidt hiermee de mondholte van de neusholte.

DE PHARYNX De pharynx (keelholte) maakt zowel deel uit van de spijsverteringskanaal als van het ademhalingsstelsel. Deze holte loopt vanaf de inwendige neusopening naar de toegang tot de larynx en de oesophagus (slokdarm). De pharynx bestaat uit drie onderdelen: - De nasopharynx is via de inwendige neusopeningen met de neusholte verbonden en loopt door tot de achterste rand van het zachte gehemelte. De nasopharynx is met trilharen bekleed. - De oropharnyx loopt vanaf het zachtste gehemelte naar de basis van de tong. In de laterale wanden van de oropharynx liggen de gehemelteamandelen. - De Laryngopharynx loopt tussen het niveau van het os hyoideum en de toegang tot de oesophagus. Stoffen die het spijsverteringskanaal binnengaan, passeren de oropharynx en de laryngopharynx. Deze zijn bekleed met plaveiselepitheel dat bestand is tegen mechanische slijtage, agressieve stoffen en binnendringende ziekteverwekkers.

DE LARYNX Ingeademde lucht komt via een smalle opening; de glottis (stemspleet) naar binnen. De larynx (het strottenhoofd) bestaat uit negen kraakbeendelen die door banden, skeletspieren of beide op hun plaats blijven. Het strottenklepje steekt boven de stemspleet uit. Tijdens het slikken komt de larynx omhoog en vouwt het elastische strottenklepje zich naar achter over de stemspleet, waardoor wordt voorkomen dat vloeistof of vast voedsel in de luchtwegen terechtkomt. Het gebogen cartilago thyroida (schildkraakbeen) vormt een groot deel van de larynx, waarbij de voorste oppervlak de adamsappel vormt. Het schildkraakbeen ligt hoger dan het cartilago cricoïdea (ringvormig kraakbeen). Deze ringvormige kraakbeen ondersteund de larynx aan de achterkant. Tevens beschermt het samen met de schildkraakbeen de stemspleet en de toegang tot de trachea.

De valse stembanden zijn betrekkelijk stug, waarbij ze helpen voorkomen dat vreemde voorwerpen de glottis binnenkomen en beschermen de ware stembanden, deze zorgen voor de vorming van geluid. De spanning van deze stembanden zijn afhankelijk van omliggende kraakbeen. Voedsel of vloeistoffen die met de stembanden in aanraking komen, brengen de hoestreflex op gang. Tijdens het hoesten blijft de glottis gesloten, terwijl de spieren van de borst en buik samentrekken, waardoor de longen worden samengedrukt. Als de glottis ineens wordt geopend, wordt het materiaal dat de toegang tot de glottis blokkeerde, door de plotselinge sterke luchtstroom naar buiten geblazen.

DE STEMBANDEN Lucht die door de stembanden passeert, brengt de stembanden in trilling, waardoor geluidsgolven worden gevormd. De toonhoogte van de stem hangt af van de diameter, lengte en spanning van de trillende stembanden. - Korte dunne snaren trillen snel = geluid met een hoge toon (kinderen hebben een kleine larynx  hoge stem) - Lange dikke snaren trillen langzamer= geluid met lage toon (in de puberteit groeit de larynx van mannen  lagere stem) De spanning van de stembanden wordt gereguleerd door skeletspieren. Als de spanning toe neemt, gaat de toon omhoog. Als de spanning afneemt, gaat de toon omlaag. Stem wordt niet alleen door de larynx gevormd. Versterking van geluid vindt ook plaats in de pharynx, de mondholte, de neusholte

en de neusbijholte. Verder worden woorden gevormd door de beweging van de tong, lippen en de wangen. DE TRACHEA De trachea (luchtpijp) is een taaie en buigzame buis met een diameter van 2,5 cm en lengte van 11 cm. De wanden van de trachea worden door U-vormige kraakbeenstukken bevestig. Deze kraakbeenstukken hebben een beschermende functie: - Verstevigen de wanden van de trachea - Voorkomen dat de wanden van de trachea dichtklapt - Voorkomen dat bij drukveranderingen de wanden van de trachea uitrekt De opening van de U-vormige kraakbeenstukken liggen tegen de oesophagus aan. Hierdoor kunnen grote voedselbrokken gemakkelijk de oesophagus passeren. De diameter van de trachea wordt gewijzigd door de samentrekking van m. trachealis (luchtpijpspier), die door de autonome zenuwstelsel worden aangestuurd.

DE BRONCHIËN In het mediastinum (ruimte tussen de twee longen) vertakt de trachea zich in de rechter en linker primaire bronchus. De wanden van deze bronchiën bestaat eveneens als de trachea uit trilhaalepitheel en U-vormige kraakbeenstukken. - De rechter primaire bronchus vervoerd lucht naar de rechterlong - De linker primaire bronchus vervoerd lucht naar de linkerlong De rechter primaire bronchus heeft een grotere diameter en loopt met een minder scherpe hoek naar de long, dit maakt dat vreemde voorwerpen eerder in de rechter bronchus terecht komen. Als de primaire bronchi de long binnengaan, vertakken ze zich tot secundaire bronchi die doorlopen in de longkwabben. De secundaire bronchi vertakt zich tot negen of tien tertiaire bronchi. Elke tertiare bronchi vertakt zich tot kleinere bronchi. Naarmate de doorgang naar de longen kleiner worden, vanaf 1 mm, verdwijnen de U-vormige kraakbeenstukken helemaal. Zo’n smalle doorgang wordt een bronciole genoemd. De wanden van de bronchiolen bestaan uit glad spierweefsel; de activiteiten van

deze spierweefsel wordt door het autonome zenuwstelsel geregeld. Sympatische activering leidt tot ontspanning van de gladde spieren in de wanden van de bronchiolen en veroorzaken bronchodilatatie, verwijding van de luchtwegen. Parasympatische prikkelingen leiden tot samentrekking van deze gladde spieren en tot bronchoconstrictie, vernauwing van de luchtwegen. Door extreme bronchoconstrictie kunnen de doorgangen vrijwel geheel worden geblokkeerd, waardoor ademhaling moeilijk of onmogelijk wordt (astma aanval of allergische reacties). De bronchiolen vertakken zich verder in de terminale bronchiolen. Elk terminale bronchiole voert lucht naar een lobje van de long. Binnen een lobje vertakt de terminale bronchiolen zich in verschillende respiratoire bronchiole. Deze doorgangen, de dunste vertakking van de bronchusboom, voeren gas nar de gaswisselingsoppervlakken van de long. BRONCHUSBOOM Linker en rechter primaire bronchus  secundaire bronchi  tertiaire bronchi  kleinere bronchi  bronciole  terminale bronchiole  respiratoire bronchiole  ductuli alveolares.

DE DUCTULI ALVEOLARES EN DE ALVEOLI De bronchioli respiratorii eindigen in doorgangen die ductus alveolares worden genoemd. Dit zijn buisjes die eindigen in zogenoemde longtrechtertjes; compartiment die uit verschillende alveoli (longblaasjes) bestaan. De alveoli heeft gasuitwisseling als functie. Elke long bevat circa 150 miljoen alveoli. Het epitheel van de alveoli bestaat voornamelijk uit een ongewoon dun, enkelvoudig plaveiselepitheel. Rondzwevende alveolaire macrofagen fagocyteren stof en afvalmateriaal dat het oppervlak van de alveoli bereikt. Verspreid tussen de dekweefsel liggen grotere pneumocyten die een surfactant (olie-achtig klierproduct) op het oppervlak van de alveoli afgeven. Het belang van surfactant is dat deze de oppervlaktespanning verlaagt. Als er weinig surfactant is moet elke inademing genoeg kracht hebben om de alveoli op te blazen.

DE RESPIRATORISCHE MEMBRAAM Gaswisseling vindt plaats door de respiratorische membraam van de alveoli. De respiratorische membraam bestaat uit drie onderdelen; 1. De plaveiselepitheelcellen die de alveoli bekleden 2. De endotheelcellen van de wand van een aangrenzende capillair 3. De versmolten basaalmembranen die tussen de cellen van de alveolus en de endotheelcellen liggen Op sommige plaatsen in de alveoli bedraagt de afstand tussen lucht en bloed slechts 0,1 micrometer. Diffusie door de respiratorische membraam vindt zeer snel plaats, doordat de afstand klein is en doordat zowel zuurstof als koolstofdioxide in vet oplosbaar is. De oppervlakte van de respiratorische membraam krijgen bloed vanuit de arteriën van de kleine bloedsomloop. Elke longtrechtertje heeft een arteriole en elke longtrechtertje is omgeven door een netwerk van capillairen. De bloeddruk in de kleine bloedomloop is betrekkelijk laag, waarbij de systolische druk (bovendruk) in de longarterie 30 mm Hg of lager is.

DE LONGEN Elke long heeft kwabben. De rechter long heeft drie kwabben; boven, midden en onder. De linker long heeft twee kwabben; boven en onder. De top van de longen wordt apex genoemd en de longbasis (bodem) rust op het diafragma (middenrif). De longen hebben een lichte sponsachtige structuur, doordat het grootste deel van het volume van beide longen uit alveoli bestaat. Doordat de longen veel elastische vezels bevatten, zijn ze tegen volumeveranderingen bestand.

DE PLEURAHOLTEN De wanden van de pleuraholten worden gevormd door de borstkas en de bodem bestaat uit het gespierde diafragma. De longen zijn elk met een membraam bekleed; de pleura. - De partiële pleura bekleedt de binnenste oppervlak van de lichaamsvlak (zit tegen de ribben aan) - De viscerale pleura bedekt de buitenste oppervlak van de longen en loopt (zit tegen de longen aan)

De pleuraholten zijn feitelijk geen echte open ruimte, doordat de pariëtale en viscerale lagen meestal tegen elkaar aan liggen. Beide pleurabladen geven elk een beetje vocht af, wat als een kleeflaagje dient. De pleuravocht zorgt voor smering bij de adembeweging. Wanneer de pleura wordt doorboord, kan lucht in de pleuraholten komen waardoor deze membranen niet langer aan elkaar kunnen kleven. Deze aandoening wordt pneumothorax (klaplong) genoemd. EXTERNE EN INTERNE RESPIRATIE De term respiratie verwijst naar twee processen: longventilatie en gaswisseling. - Externe respiratie: betreft alle processen die betrokken zijn bij de uitwisseling van zuurstof en koolstofdioxide tussen interstitiële vloeistoffen van het lichaam en het extern milieu. Externe respiratie heeft als belangrijkste doel zuurstof naar de cellen toe te vervoeren en koolstofdioxide uit de cellen af te voeren. - Interne respiratie: betreft de opname van zuurstof en de afgifte van koolstofdioxide door deze cellen.

Externe respiratie verloopt in drie stappen 1. Longventilatie: ademhaling waarbij lucht in en uit de longen wordt verplaatst via fysieke verplaatsing 2. Gaswisseling op twee plaatsen: over de respiratorische membraam tussen de luchtruimten in de alveoli en de alveolaire capillairen (Alveoli longcapillairen (bloed)) en over de wanden van de capillairen tussen bloed en de weefsels in het lichaam (Capillairen (bloed) weefsels in het lichaam). 3. Transport van zuurstof en koolstofdioxide tussen de longcapillairen en de capillaire netten in andere weefsels. LONGVENTILATIE Longventilatie is de fysieke verplaatsing van lucht in en uit de luchtwegen. Een ademhalingscyclus bestaat uit een inademing en een uitademing. Het ademhalingsfrequentie is het aantal ademhalingen per minuut. Bij een volwassenen ligt deze bij de 12 -18 ademhalingen per minuut. Een kind kan sneller ademhalen; circa 18-20 keer per minuut. De functie van een ademhaling is het handhaven van een voldoende alveolaire ventilatie (de verplaatsing van lucht in en uit de alveoli). Lucht stroomt van een gebied met hoge druk naar een gebied met lage druk. Dit verschil tussen hoge en lage druk wordt de drukgradiënt genoemd; deze term is van toepassing op de beweging van wind in de atmosfeer en op de verplaatsing van lucht in en uit de longen. Als het volume van de longen groter wordt, neemt de druk van lucht af; wanneer het volume kleiner wordt, neemt de druk toe. Veranderingen van het volume van de borstholte zijn het gevolg van bewegingen van het diafragma en de borstkast. - Diafragma: als het diafragma ontspannen is, heeft het ene koepelvorm, waardoor de koepel tegen de onderzijde van de longen drukt. Als het diafragma samentrekt, wordt het afgeplat, waardoor de volume van de borstholte toeneemt en de longen worden uitgerekt. Wanneer de diafragma ontspant, keert het naar zijn oorspronkelijke positie terug, waardoor de volume in de borstholte weer afneemt. - Borstkast: de volume van de borstholte wordt groter wanneer de ribben zich omhoog bewegen. Als de ribben zich omlaag bewegen wordt de volume van de borstholte weer kleiner. De uitwendige tussenribspieren en de hulpademhalingsspieren tillen de borstkast omhoog. De inwendige tussenribspieren en hulpademhalingsspieren trekken de borstkast omlaag. Druk van gas (zoals lucht) wordt uit gedrukt in P. P= Druk / P0= atmosferische druk / P i= druk in de longen. Ademhaling kent drie stadia met druk verschil. - In rust: de druk binnen en buiten de longen blijven gelijk en is er geen luchtverplaatsing. P 0 = Pi. - Inademing: de diafragma trekt zich samen en de ademhalingsspieren tillen de borstkast omhoog, waardoor de borstholte groter wordt. De longen zetten zich uit om de extra ruimte op te vullen, zodat de druk in de longen afneemt (P 0 > Pi ). - Uitademing: de borstkast verplaatst zich omlaag en het diafragma verplaats zich omhoog. De longvolume wordt kleiner. De druk in de longen is nu hoger dan de atmosferische druk en lucht stroomt de longen uit (P0 < Pi ). Ademhalingspieren worden in verschillende combinaties gebruikt. De adembeweging wordt verdeeld in rustige ademhaling en geforceerde ademhaling. - Rustige ademhaling: spiercontracties zijn nodig bij inademing, maar de uitademing loopt passief. Het diafragma is verantwoordelijk voor 75% van de longventilatie. De uitwendige tussenribspieren zijn verantwoordelijk voor de overige 25%.

-

Geforceerde ademhaling: zowel inademing als uitademing verlopen actief. De hulpademhalingsspieren trekken zich bij inademing samen en tijdens de uitademing contraheren de inwendige tussenribspieren en de buikspieren.

Zwangere vrouwen zijn steeds meer afhankelijk van bewegingen van de borstkast, doordat de buikorganen door de uitzetting van de baarmoeder tegen het diafragma worden gedrukt. LONGVOLUME EN CAPACITEIT Als een volwassen persoon rustig ademhaalt, wordt er per ademhaling ongeveer 0,5 liter lucht in en uitgeademd. We noemen deze hoeveelheid het ademvolume (TV). Bij een maximale inademing kan gemiddeld 3,1 liter lucht extra worden ingeademd. We noemen dit het inspiratoir reservevolume (IRV). Bij een maximale uitademing kan gemiddeld 1,2 liter extra worden uitgeademd, het expiratoir reservevolume (ERV). Er blijft dan gemiddeld nog 1,2 liter lucht in de longen achter, het restvolume (RV). De hoeveelheid lucht die in één ademhaling maximaal kan worden ververst, heet vitale capaciteit (VC). - Tidal volume (ademvolume): Het volume in- of uitgeademde lucht. Bij de inademing zijn er wel spieren betrokken. De uitademing gaat onder invloed van de zwaartekracht. De Tital volume is ongeveer 500ml. (de eerste 350 ml gaat door naar de alveoli, de 150 blijft in de begin van de luchtwegen = de dode ruimte) - Inspiratoir reserve volume: Het volume lucht dat na een normale inademing nog extra, maximaal kan worden ingeademd. (inademen en daarna nog een keer extra inademen) - Expiratoir reserve volume: het volume lucht dat na een normale uitademing nog extra, kan worden uitgeademd. (uitademen en daarna nog een keer extra uitademen) - Residu volume: het volume lucht dat na een maximale uitademing nog in de longen achterblijft. (er blijft altijd lucht over in de longen) - Vitale capaciteit: Het volume lucht dat na een maximale uitademhaling vervolgens maximaal ingeademd kan worden. (maximaal inademen en uitademen) - Inspiratoir capaciteit: het volume lucht dat na een normale uitademing vervolgens maximaal ingeademd kan worden - Functionele residu capaciteit: het volume lucht na een normale uitademing - Totale long capaciteit: het volume lucht dat na zich na maximale inademing in de longen bevindt. (maximaal inademen en vast houden) Niet al deze lucht bereikt de longblaasjes (alveoli). Ongeveer 150 ml lucht komt niet verder dan de bronchiën, luchtpijp, keel, - en neusholte (de dode ruimte). Deze lucht wordt bij de volgende ademhaling weer ‘ongebruikt’ uitgeademd. Doordat deze lucht zich mengt met uitgeademde lucht uit de longblaasjes ontstaan de verschillen in samenstelling van uitgeademde luc...