Join with a free account for more service, or become a member for full access to exclusives and extra support of WorldSupporter >>
HC29&30: Longmechanica
Algemene informatie
- Welke onderwerpen worden behandeld in het hoorcollege?
- In dit college wordt de mechanica van de longen toegelicht en wordt uitgelegd van welke fysische factoren de longen afhankelijk zijn
- Welke onderwerpen worden besproken die niet worden behandeld in de literatuur?
- Alle onderwerpen in dit college worden ook behandeld in de literatuur
- Welke recente ontwikkelingen in het vakgebied worden besproken?
- Er zijn geen recente ontwikkelingen besproken
- Welke opmerkingen worden er tijdens het college gedaan door de docent met betrekking tot het tentamen?
- Er zijn geen opmerkingen over het tentamen gemaakt
- Welke vragen worden behandeld die gesteld kunnen worden op het tentamen?
- Er zijn geen mogelijke vragen behandeld
Anatomie van ventilatie en perfusie
De mechanica van de ademhaling is ten dienste van de alveolaire gaswisseling. In de alveoli vindt perfusie en ventilatie plaats:
- Perfusie: doorbloeding
- Ventilatie: luchtdoorstroming
- Alveolaire ventilatie: VA
- Dode ruimte ventilatie: VD
- Anatomische dode ruimte: het gedeelte van de luchtwegen waar geen gaswisseling plaatsvindt
- Fysiologische dode ruimte: alveoli die wel worden geventileerd maar niet worden doorbloed (worden vaak pas doorbloed bij inspanning)
- Totale ventilatie VT= VA+ VD
- Een deel van de ingeademde lucht blijft in de dode ruimte, het restant gaat naar de alveoli
Dankzij perfusie en ventilatie komt O2 uit de lucht in het bloed en komt CO2 uit het bloed in de lucht.
Mechanica
De long en de thoraxwand hebben een aantal mechanische eigenschappen die de alveolaire ventilatie bepalen:
- Elasticiteit
- Weerstand
- Drukken
- Surfactans
Door deze eigenschappen is de long het beste te vergelijken met een ballon: als een ballon opgeblazen wordt, rekt hij mee. Het streefvolume van een ballon is als hij niet onopgeblazen is. Net als een ballon, is het streefvolume van een long heel klein.
Twee longen zijn in een soort "trommel" opgehangen. Deze kan van volume veranderen, waarbij de long volgt. Bij de inademing wordt lucht naar binnen gezogen, bij de uitademing wordt lucht naar buiten geduwd. Dit wordt tot stand gebracht door spieren, die de trommel groter en kleiner kunnen maken. De drukken veranderen op pleuraal niveau: als de druk negatief is, ontstaat er een sterke negatieve druk in de thorax → de long trekt mee en inademing wordt mogelijk.
Elasticiteit
Elasticiteit is het vermogen om terug te keren naar de rusttoestand. Het omgekeerde is de compliantie, het vermogen om mee te geven met een opgelegde kracht. De long is van de trachea tot aan de pleura één groot elastisch netwerk, vol elastische vezels. Bij een rustige inademing wordt alleen het diafragma gebruikt, de uitademing is passief omdat de longen dankzij hun elasticiteit vanzelf terugveren.
Organen met elasticiteit hebben een streefvolume. Elasticiteit is gericht richting het streefvolume. Dit gebeurt bij een klaplong: de vacuümzegel tussen de long- en thoraxwand wordt verbroken, waardoor de long- en thoraxwand los van elkaar raken. Bij een klaplong zet de thoraxwand aan de zijde van de klaplong uit:
- Het streefvolume van de long is klein
- Het streefvolume van de thorax is groot
Op deze manier houden long en thorax elkaar in evenwicht.
De compliantiecurve
De elastische eigenschappen van de long en thoraxwand worden weergegeven in de compliantiecurve:
- Y-as: TLC (total lung capacity)
- X-as: de druk
- Druk van de thoraxwand: wil bij een klein volume de long groter maken → is negatief
- Druk van de long: wil bij een klein volume kleiner worden → is positief
- Systeemcurve: de twee drukken bij elkaar opgeteld → de druk van het hele systeem
- Het punt waarop de druk gelijk is aan 0 is het rustpunt
- Bij de thoraxwand is dit bij een groot volume
- Bij de longwand is dit bij een minimaal volume
- Bij de systeemcurve is dit bij ongeveer de helft van het volume
- Dit is het FRC (functioneel residual capacity): het volume dat in de long achterblijft na een rustige uitademing
- Hier is de kracht die nodig is om in en uit te ademen even groot → de horizontale afstand tot beide curves is gelijk
De druk wordt dus tegen de vulling van de long in procenten van de TLC uitgezet.
De compliantiecurve is niet lineair: een inademing van 70% naar 90% TLC kost meer arbeid dan van 50% naar 70% TLC → hoe hoger het volume, hoe meer arbeid het kost:
- Bij inademing heft de thoraxwand al automatisch een beetje mee → een rustige ademhaling kost heel weinig energie
- Als het volume groter wordt, wordt de compliantiecurve minder stijl → de elastinevezels komen steeds meer op rek te staan
- De arbeid die dit kost is zichtbaar in de systeemcurve: de oppervlakte van de curve tot de lijn waarbij de druk 0 is
- De oppervlakte van de longcurve + thoraxcurve
- De lijn van de thoraxcurve begint met een negatieve druk → arbeid
- Een extreme inademing kost energie → de curve loopt aan de positieve kant
- De oppervlakte van de longcurve + thoraxcurve
- De arbeid die dit kost is zichtbaar in de systeemcurve: de oppervlakte van de curve tot de lijn waarbij de druk 0 is
- Weerstand kan aangegeven worden met een boogje: de oppervlakte wordt iets groter, er is iets meer energie nodig
Adipositas en longfibrose:
Een probleem met ademarbeid veroorzaakt kortademigheid. Dit kan op twee manieren:
- De compliantie van de longwand neemt af: longfibrose
- De compliantie van de long neemt af door littekenweefsel (bindweefsel)
- Het kost meer moeite om de longen op te blazen
- Op een thoraxfoto is meer wit weefsel zichtbaar
- Bij inademing is het openspringen van groepjes weefsel hoorbaar ("tok-tok-tok")
- De compliantiecurve van de long wordt vlakker en schuift naar rechts → de systeemcurve wordt vlakker → er is meer arbeid nodig om hetzelfde volume te bereiken → het oppervlak wordt groter
- Het FRC punt wordt minder
- De compliantie van de thoraxwand neemt af: FRC adipositas
- Gebeurt bij overgewicht, extra gewicht op de longen of een vergroeiing van de ruggengraat
- De compliantiecurve van de thorax verplaatst naar rechts en wordt vlakker → de systeemcurve verplaatst naar rechts en wordt vlakker → het oppervlak wordt groter
- Het FRC punt wordt minder
Weerstand
Doordat de lucht door de bronchiën moet bewegen is er ook weerstand:
- R = 8nl/pr4
- De middelgrote bronchi van een gezonde long hebben de grootste weerstand
- Individuele bronchiolen zijn klein maar hebben een groot stroomgebied: ze zijn parallel geschakeld, waardoor de totale weerstand niet heel groot is
Luchtwegobstructie:
Een luchtwegobstructie zorgt voor een nauwere doorgang met meer weerstand door:
- Samentrekken van de spieren in de wand
- Wandveranderingen
Hierbij spelen vooral de kleine luchtwegen een rol. Twee bekende vormen van kortademigheid zijn:
- Astma: obstructie is reversibel/periodiek → er zijn veel momenten waarbij astmapatiënten geen klachten hebben
- COPD: de obstructie is altijd aanwezig
Kenmerken van beide aandoeningen zijn een piepende ademhaling. Door de grotere weerstand is er meer arbeid nodig om te ademen, lucht kan moeilijker in de kleine vaten komen. Hierdoor ontstaat kortademigheid. De weerstand is hier vooral in de kleinere luchtwegen toegenomen.
Druk
Er zijn verschillende drukken aanwezig in de longen:
- Alveolaire druk: druk aanwezig in de alveoli
- Is altijd hoger dan de intrapleurale druk → diffusie kan plaatsvinden
- Is tijdens inademen negatief: lucht kan vanuit de atmosfeer naar binnen komen
- Wordt bij uitademen positief
- Intrapleurale druk: drukverschil tussen de pariëtale en viscerale pleura
- Is bij een rustige ademhaling altijd negatief → de thoraxwand en de longen trekken een andere kant op
- Bij een krachtige uitademing wordt de druk wel positief
- Bij inademing is de druk altijd lager dan bij uitademing
- Is bij een rustige ademhaling altijd negatief → de thoraxwand en de longen trekken een andere kant op
- Transmurale druk van het systeem: drukverschil tussen de atmosfeer en alveoli
- Transmurale druk over de thoraxwand: drukverschil tussen de atmosferische druk en pleuraholte
- Intra-extraälveolaire transmurale druk/transpulmonale druk: drukverschil tussen alveoli en de pleuraholte
Ballon-experiment:
Als twee gelijkwaardige ballonnen met elkaar verbonden en afgesloten van de luchtaanvoer worden, wordt de grootste blaas iets groter en de kleinste blaas iets kleiner → het kost meer moeite om de kleine blaas te vergroten dan de grote blaas:
- P = 2T/r
- P = de druk
- T = de wandspanning
- r = de radius
Bij een ongeveer gelijke wandspanning is de druk in de grote blaas lager: lucht stroomt van hoge naar lage druk → de kleinste blaas wordt kleiner, de grote blaas wordt groter.
Surfactans
Surfactans is een stof die de oppervlaktespanning verlaagt:
- Wordt geproduceerd door type 2 pneumocyten (alveolaire cellen)
- Komen rond week 24-30 van de zwangerschap pas tot ontwikkeling
- Stabiliseert de collaps, de compliantie en de droogte van de alveoli
- De alveoli willen het liefste naar binnen inklappen → er is altijd een vector (wandspanning) naar binnen gericht → wordt vergroot door het aanwezige vocht afkomstig uit de capillairen
- Water zit als een "vel" op het oppervlak, wat de spanning vergroot
- Hysterese: het tegengaan van de collaps tijdens expiratie is nog krachtiger dan het faciliteren van volumetoename tijdens inspiratie → de surfactans-curve tijdens in- en uitademing verloopt niet hetzelfde
- De alveoli willen het liefste naar binnen inklappen → er is altijd een vector (wandspanning) naar binnen gericht → wordt vergroot door het aanwezige vocht afkomstig uit de capillairen
Surfactans maakt de long dus soepeler door de oppervlaktespanning te verlagen.
Regionale compliantieverschillen
In de luchtwegen zijn er regionaal verschillen in de compliantie:
- Door gewicht van de long: alveoli bovenin hebben een negatievere druk → kunnen verder open
- Door het extra gewicht van de long op de pleuraholte wordt de druk beneden minder negatief: bovenin wordt eraan getrokken
- Door de zwaartekracht: apicaal (bovenin) is de intrapleurale druk lager dan basaal (onderin) → het volume van de alveoli is boven hoger dan beneden
- Beneden zijn de alveoli klein, maar door hun stijlere compliantiecurve kunnen ze sneller uitrekken → apicale alveoli ventileren ondanks hun grootte minder goed dan basale alveoli
De alveoli bovenin staan dus wijd open, maar ventileren slechter.
Collegeaantekeningen bij Basis tot Homeostase 2019/2020
- Basis tot Homeostase HC2: Homeostase en de vitale orgaansystemen
- Basis tot Homeostase HC3: Fysiologische regelsystemen
- Basis tot Homeostase PD1: Inspanningstest
- Basis tot Homeostase HC4: Hemodynamica
- Basis tot Homeostase HC5: Ventilatie, gaswisseling en transport
- Basis tot Homeostase HC6: Zuren, basen en buffers
- Basis tot Homeostase HC8: Anatomie van het hart
- Basis tot Homeostase HC9: Actiepotentiaal
- Basis tot Homeostase HC10: Impulsvorming en geleiding
- Basis tot Homeostase HC11: Genese ECG
- Basis tot Homeostase HC12: Elementaire ECG-diagnostiek
- Basis tot Homeostase PD2: Ritmestoornissen en pacemakers
- Basis tot Homeostase HC13: Contractiemechanismen
- Basis tot Homeostase HC14: Excitatie- en contractiekoppeling
- Basis tot Homeostase HC15: Hartspierfysiologie
- Basis tot Homeostase HC16: Hartfunctie
- Basis tot Homeostase HC17: Statistiek Einthoven Science Project
- Basis tot Homeostase HC18, 19, 20 & 21: Mini Symposium Organisatie van Zorg
- Basis tot Homeostase HC22: Anatomie cardiovasculair systeem
- Basis tot Homeostase HC23: Vasculaire functie
- Basis tot Homeostase HC24: Cardiovasculaire interactie
- Basis tot Homeostase HC25: Neurale regeling
- Basis tot Homeostase HC26: Humorale regeling
- Basis tot Homeostase HC27: Macro- en microanatomie ademhalingsstelsel
- Basis tot Homeostase HC28: Bouw ademstelsel, klinische aspecten
- Basis tot Homeostase HC29&30: Longmechanica
- Basis tot Homeostase HC30&31: Gaswisseling en -transport
- Basis tot Homeostase HC33: Ademregulatie 1
- Basis tot Homeostase HC34: Ademregulatie 2
- Basis tot Homeostase HC35: Hart-long interactie
- Basis tot Homeostase HC36: Roken, fysiologische effecten
- Basis tot Homeostase HC37: Roken, global health
- Basis tot Homeostase PD4: Hart-long interactie
- Basis tot Homeostase PD5: Nierfunctie
- Basis tot Homeostase HC38&39: Microscopie en anatomie nieren
- Basis tot Homeostase HC40: Klaring en GFR
- Basis tot Homeostase HC41: Regeling van GFR en RBF
- Basis tot Homeostase HC42: Tubulaire functies - natrium en chloride
- Basis tot Homeostase HC43: Tubulaire functies - concentrering en verdunning urine
- Basis tot Homeostase HC44: Osmoregulatie
- Basis tot Homeostase HC45: Volumeregulatie
- Basis tot Homeostase HC46: Zuur-base
- Basis tot Homeostase HC47: Zuur-base en kaliumregulatie
- Basis tot Homeostase HC48: Farmacologie
- Basis tot Homeostase HC49: Van fysiologie naar kliniek
- Basis tot Homeostase HC50: Embryologie
- Basis tot Homeostase HC51: Hypertensie, cardiovasculaire en pulmonale aspecten
- Basis tot Homeostase HC52: Hypertensie, renale aspecten
- Basis tot Homeostase HC53: Evaluatie verslag roken
- Basis tot Homeostase HC54: Hartfalen, mechanismen
- Basis tot Homeostase HC55: Hartfalen, klinisch
- Basis tot Homeostase HC56: Cardiorenaal syndroom
- Basis tot Homeostase: deeltoets 24 februari 2020
- Basis tot Homeostase: proefdeeltentamen
- Basis tot Homeostase: proeftoets ademhaling
- Basis tot Homeostase: proeftoets nieren
Contributions: posts
Spotlight: topics
Collegeaantekeningen bij Basis tot Homeostase 2019/2020
Deze bundel bevat alle hoorcolleges en (proef)tentamens voor het blok van Basis tot Homeostase 2019/2020 van de opleiding Geneeskunde aan de Universiteit Leiden.
Online access to all summaries, study notes en practice exams
- Check out: Register with JoHo WorldSupporter: starting page (EN)
- Check out: Aanmelden bij JoHo WorldSupporter - startpagina (NL)
How and why would you use WorldSupporter.org for your summaries and study assistance?
- For free use of many of the summaries and study aids provided or collected by your fellow students.
- For free use of many of the lecture and study group notes, exam questions and practice questions.
- For use of all exclusive summaries and study assistance for those who are member with JoHo WorldSupporter with online access
- For compiling your own materials and contributions with relevant study help
- For sharing and finding relevant and interesting summaries, documents, notes, blogs, tips, videos, discussions, activities, recipes, side jobs and more.
Using and finding summaries, study notes and practice exams on JoHo WorldSupporter
There are several ways to navigate the large amount of summaries, study notes en practice exams on JoHo WorldSupporter.
- Use the menu above every page to go to one of the main starting pages
- Starting pages: for some fields of study and some university curricula editors have created (start) magazines where customised selections of summaries are put together to smoothen navigation. When you have found a magazine of your likings, add that page to your favorites so you can easily go to that starting point directly from your profile during future visits. Below you will find some start magazines per field of study
- Use the topics and taxonomy terms
- The topics and taxonomy of the study and working fields gives you insight in the amount of summaries that are tagged by authors on specific subjects. This type of navigation can help find summaries that you could have missed when just using the search tools. Tags are organised per field of study and per study institution. Note: not all content is tagged thoroughly, so when this approach doesn't give the results you were looking for, please check the search tool as back up
- Check or follow your (study) organizations:
- by checking or using your study organizations you are likely to discover all relevant study materials.
- this option is only available trough partner organizations
- Check or follow authors or other WorldSupporters
- by following individual users, authors you are likely to discover more relevant study materials.
- Use the Search tools
- 'Quick & Easy'- not very elegant but the fastest way to find a specific summary of a book or study assistance with a specific course or subject.
- The search tool is also available at the bottom of most pages
Do you want to share your summaries with JoHo WorldSupporter and its visitors?
- Check out: Why and how to add a WorldSupporter contributions
- JoHo members: JoHo WorldSupporter members can share content directly and have access to all content: Join JoHo and become a JoHo member
- Non-members: When you are not a member you do not have full access, but if you want to share your own content with others you can fill out the contact form
Quicklinks to fields of study for summaries and study assistance
Field of study
- All studies for summaries, study assistance and working fields
- Communication & Media sciences
- Corporate & Organizational Sciences
- Cultural Studies & Humanities
- Economy & Economical sciences
- Education & Pedagogic Sciences
- Health & Medical Sciences
- IT & Exact sciences
- Law & Justice
- Nature & Environmental Sciences
- Psychology & Behavioral Sciences
- Public Administration & Social Sciences
- Science & Research
- Technical Sciences
JoHo can really use your help! Check out the various student jobs here that match your studies, improve your competencies, strengthen your CV and contribute to a more tolerant world
2229 |
Add new contribution