Thema 5 Vitale functies ademhaling
Observatie ademhaling
Observatiepunten ademhaling:
- Frequentie: aantal ademhalingen per minuut (onder normale omstandigheden is de verhouding tussen de hartfrequentie en de ademfrequentie 4:1
- bij volwassenen 14 tot 18 x per minuut
- bij kinderen 20 tot 25 x per minuut
- bij baby’s 30 tot 40 x per minuut
- Diepte en gelijkmatigheid:
- Ritme:
- Als de pauzes tussen de ademhaling gelijk zijn is er sprake van een regelmatige ademhaling.
- Bij wisselende pauzes is er sprake van een onregelmatige ademhaling.
- Geluid: onder normale omstandigheden hoor je de ademhaling niet
Afwijkende ademhaling:
- Kussmaul-ademhaling: regelmatige, diepe ademhaling. Komt voor bij bewusteloosheid door een verhoogde bloedsuikerspiegel
- Cheyne-Stokes-ademhaling: onregelmatige ademhaling. Diepte wordt geleidelijk oppervlakkig, waarna een korte adempauze volgt. Vaak te zien bij mensen die op sterven liggen.
Longfunctie
Longfunctie
Longfunctiewaarden: de werking en conditie van de longen
- Ademvolume (VT): de hoeveelheid lucht die je in een rustige ademhaling in en uitademt. Gemiddeld 0,5 L
- Inspiratoir reserve volume (IRV): de hoeveelheid lucht die je na een gewone inademing nog extra kunt inademen. De longen van mannen zijn groter daarom is het IRV van mannen 3L en van vrouwen 2L
- Expiratoir reserve volume (ERV): de hoeveelheid lucht die je na een gewone ademhaling nog extra kunt uitademen. Dit verschilt niet zoveel bij mannen en vrouwen. Het EVR is ongeveer 1L
- Vitale capaciteit (VC): de maximale verplaatsbare lucht tijdens een in en uitademing. Dit bereken je door het ademvolume VT, het inspiratoir reserve volume IRV en het expiratoir reserve volume ERV bij elkaar op te tellen
- Residuvolume (RV): de hoeveelheid lucht die na uitademing nog in de longen achterblijft. Bij mannen is dit 1,5L bij vrouwen is dit 1L
- Totale longcapaciteit (TLC): de hoeveelheid lucht die de longen bevatten na maximale inademing: 6L
Ademhalingsbewegingen
De ventilatie van de longen is nodig om de uitwisseling van de zuurstof en koolstofdioxide mogelijk te maken in de longen. Tijdens de ventilate stroomt lucht in en uit de luchtwegen, de ventilatie ververst de lucht in de longblaasjes.
- alveolaire lucht: Is de lucht in de longblaasjes.
De ademhaling bestaat uit:
- inademing: (inspiratie)
- uiteideming: (expiratie)
Deze komen tot stand door de ademhalingsbewegingen.
Inademen
Je ademt in door delen van de borstwand actief te laten samenwerken. Het kost veel energie voor de spieren. De borstkas vergroot door de volume van de spierbewegingen.
Dit gebeut op 2 manieren:
1. Door het afplatten van het middenrif.
2. Door het optillen van de ribben.
Afplatten van het middenrif
De borstholte en de buikholte wordt gescheidt door het middenrif (diafragma). Het middenrif is een gespierde en pezige plaat die de bodem van de borstholte vormt. De longen zitten vast doordat het borstvlies ermee is vergroeid.
In rust heeft het middenrif een vorm van een koepel. Wanneer je de spieren van het middenrif aanspant, wordt de koepelvorm naar beneden toe afgeplat. Hierdoor worden de longen mee naar beneden getrokken. De longblaasjes gaan openstaan als het elastische longweefsel uit rekt. Het volume van de borstholte wordt groter. Dit heeft tot gevolg dat de luchtdruk in de longen lager wordt ten opzichte van de luchtdruk van de buitenlucht. Het drukverschil veroorzaakt een luchtstroom van buiten naar binnen. Je ademt in. Door het afplatten van het middenrif wordt het volume van de buikholte juist kleiner. Vaak gaat dat bijeen met het naar voren komen van de buikwand. Daarom noem je deze manier van inademen ook wel buikademing.
Optillen van de ribben
De longen zitten met het borstvlies aan de ribben vast. In rust zijn de ribben schuin naar beneden gericht. Door de uitwendige tussenribspieren (musculi intercostales externi) worden deze omhoog getrokken. De borstwand gaat omhoog en de borstholte wordt groter. Bij borstademinghaling heeft de zelfde gevolg als buikademhaling wordt er onderdruk lucht gestroomt naar binnen. Je ziet aan de borstwand die naar voren gaat en naar boven beweegt dat het borstademhaling is.
Buikademhaling: rust
Borstademhaling: spanning
Wanneer je extra diep moet inademen gebruik je hulpademhalingsspieren, want bij het gebruik van de hulpadermhalingsspieren wordt het optillen van de ribben versterkt. Deze liggen in de hals en de schoudergordel. Ze trekken de ribbenkast verder omhoog, zodat de longen nog verder uitgerekt worden.
Uitademen
Bij de verkleining van de borstholte komt uitademing tot stand, omdat de ademhalingsspieren ontspannen. Het middenrif neemt zijn koepelvorm weer aan en de ribben zakken door de zwaartekracht naar beneden. De elastische longen veren terug en de volume van de borstholte wordt kleiner. Vanuit de longen stroomt de lucht naar buiten door de luchtwegen. Als je de middenrifspieren en de tussen ribspieren ontspant kost dat minder energie bij het uitademen.
Forceerde uitademing ls als je veel extra veel lucht wil uitademen, bijvoorbeeld bij fluiten, blazen of zingen. De Inwendige tussenribspieren (musculi intercostales interni) en bepaalde buikwandspieren worden hier aangespannen.
De inwendige tussenribspieren trekken de ribben verder naar beneden en de buikwandspieren duwen de buikwand naar binnen, waardoor het middenrif verder omhoog geduwd wordt.
Regulatie van de ademhaling
De ademhalingsspieren zijn opgebouwd uit dwarsgestreept spierweefsel. Je denkt zelf dat dat de ademhaling onder invloed van je wil gebeurt. Door het willekeurig zenuwstelsel worden de dwarsgestreept spierweefsel aangestuurd. Het proces van de ademhaling is grotendeels reflexmatig dus buiten je wil om. Dat noem je ademautomatisme.
Het ademhalingscentrum
In de hersenstam zit het ademcentrum die door samenwerkende zenuwcellen wordt gevormdt.
Ademcentrum: regelt de diepte en de frequentie van de ademhaling door de remming of activering van de ademhalingsspieren. Het ademcentrum moet geinformeerd worden over de ventilatiebehoeften zodat het aan de gang kan gaan. In de wand van de halsslagaders en aorta zitten zintuigcellen die daarvoor zorgen:
Chemoreceptoren: gevoelige zintuigcellen door chemische veranderen in het bloed. De ademcentrum krijgt hierdoor de informatie. Chemoreceporen zijn gevoelig voor het koolstofdioxidegehalte van het bloed. De ademcentrum stimuleert de versneling van de ademhaling als dat stijgt. Het ademcentrum remt de ademhaling als er te weinig koolstofdioxide in je bloed zit. Dat heb je door als je paar keer diep ademhaalt.
Chemoreceptoren zijn ook gevoelig voor de zuurgraad van het bloed. Een lage zuurgraad is een sterke prikkel voor het ademcentrum: je gaat dan sneller ademhalen. Het gevolg van een lage zuurgraad is teveel koolstofdioxide in je bloed. Als je gaat (hijgen) sneller ademen verlies je veel koolstofdioxde. Chemorepectoren registeren ook de dalingen van het zuurstofgehalte van het bloed. Voor het ademcentrum is het zuurstofgehalte geen sterke prikkel.
Onderbreking van het ademautomatisme
Onderbreking van het ademautomatisme
De regelmatige afwisseling van inademing en uitademing kan onbewust en bewust worden onderbroken. Als je het ademautomatisme bewust onderbreekt is dit meestal bij een uitademing. Als het ademautomatisme onbewust wordt onderbroken is dit meestal een schrikreactie of een benauwde situatie. Dit is meestal bij de inademing.
Vaak voorkomende onderbrekingen van het ademautomatisme:
- Zuchten: de zuchtreflex komt tot stand via bepaalde zintuigcellen in het longweefsel of door een plaatselijk zuurstoftekort
- Gapen: vooral s ’avonds en s ’ochtends, maar bij vermoeidheid en honger vaak ook overdag
- Slikken: tijdens het slikken wordt de ademhaling onderbroken door een krachtige remming van het ademcentrum
- Niezen: wanneer het slijmvlies van de neusholte geprikkeld wordt treedt de niesreflex op. De in en uitademingsspieren worden krachtig aangespannen en er treedt een explosieve uitademing op waarbij via de neusholte slijm en vuiltjes worden meegenomen.
- Hoesten: de hoestreflex treed op als de wand van de keelholte, luchtpijp of bronchiën geprikkeld worden.
- Hikken: is een onregelmatige onderbreking van het ademautomatisme door een plotselinge en heftige samentrekking van het middenrif
- Braken: bij een braakreflex wordt het ademautomatisme onderbroken. De maaginhoud keert terug via de keelholte en mag niet terecht komen in de luchtpijp. Vandaar begint de braakreflex met een diepe inademing
- Persen: voordat je gaat persen neem je eerst diep adem. Vervolgens wordt het volume in de buikholte verkleind door de buikspieren aan de spannen en het middenrif dat daalt
Luchtpijp
Luchtpijp (trachea)
De trachea of luchtpijp is het bovenste deel van de luchtwegen en wordt door het strottenhoofd gescheiden van de keelholte. De trachea bestaat uit geribbeld kraakbeen dat ongeveer 10 cm omlaag gaat naar de bronchi van de longen. Tijdens slikken, ademen of buigen van de nek kan de luchtpijp, die tegen de slokdarm rust, iets groter worden.
De luchtpijp is een elf centimeter lange buis , opgebouwd uit kraakbeenringen , deze voorkomen dat de luchtpijp dichtslaat of wordt afgekneld. Deze is van binnen bekleed met slijmvlies en trilhaartjes.
Slijmvlies is zweer gevoelig , wanneer er een vreemd voorwerp in terechtkomt, ontstaat er een hoestprikkel , door het hoesten worden de vreemde stoffen of voorwerpen verwijderd.
Kleine stofdeeltjes worden door de trilhaarbewegingen naar het bovenste deel van de luchtpijp getransporteerd en door kuchen of hoesten verwijderd.
Bouw luchtpijp
Bouw van de luchtpijp
In de borstholte splitst de luchtpijp zich in twee luchtpijptakken (hoofdbronchien) , deze gaan allemaal naar een long. Beide hoofdbronchien splitsen zich verder in de grote bronchien. Deze gaan naar de longkwabben.
De bronchien splitsen zich in steeds kleinere takken. Ze verdelen de ingeademde zuurstofrijke lucht in de longen. Aan het begin zien ze er net zo uit als de luchtpijp , maar geleidelijk worden de takken kleiner en de wanden dunner. In tegenstelling tot de luchtpijp bestaan ze uit gesloten kraakbeenringen.
De luchtpijp is de toegangsweg van lucht naar de longen toe. De kraakbeenringen ondersteunen de luchtpijp, zodat hij niet in elkaar zakt en de luchtstroom niet wordt belemmerd.
Het slijmvlies van de luchtpijp heeft verschillende functies. Het beschermt de luchtpijp tegen invloeden van buitenaf (zoals bacteriën), het smeert de luchtpijp en reinigt en bevochtigt de ingeademde lucht. Het lymfeweefsel van de luchtpijp speelt een belangrijke rol bij de bescherming tegen schadelijke organismen die worden ingeademd.
Longen
Longen (pulmonis)
De longen wegen ongeveer 1 kilo , ze passen in de borstkas , die gevormd wordt door de ribben , het borstbeen , een deel van de wervelkolom en het koepelvormig gespierde middenrif. De linkerlong is kleiner dan de rechterlong , de linkerlong heeft aan de binnenzijde een flinke deuk om het hart een plaats te bieden.
Peurabladen en longkwabjes
Peurabladen
De longen zijn aan de buitenkant bedekt met een vochtig , slijmafscheidend vlies. Aan de binnenzijde van de borstkas zit zo een zelfde soort vlies. Deze vliezen worden de peurabladen genoemd. Door de afscheiding van het vocht blijven de vliezen goed.
Longkwabjes
De rechterlong is verdeeld in 3 kwabben en de linkerlong in twee kwabben , elke longkwab bestaat uit longkwabjes. Deze zijn ongeveer een kubieke centimeter groot. In de rechterlong zitten ongeveer zevenhonderd kwabjes en in de linkerlong ongeveer zeshonderd. Op iedere longkwab komt een dunne tak van de bronchien uit. Zo een tak splitst zich opnieuw in een stuk of twaalf andere takjes , die nog fijner en dunner zijn. Dit zijn de zogenaamde luchtpijptakjes.
Longblaasjes
Longblaasjes (pulmonaire alveolus)
Lucht die we inademen, gaat via de luchtpijp naar de bronchiën en zo de longen in. De bronchiën vertakken zich in de longen weer verder, steeds kleiner en verder. Aan de uiteinden van de allerkleinste takjes zitten de longblaasjes. Het zijn een soort bolvormige zakjes met een zachte wand. In totaal hebben de longblaasjes een oppervlak van zo’n zeventig tot honderd vierkante meter. Dat is bijna zo groot als een half tennisveld.
Het oppervlak van beide longen samen ligt tussen de 120 en 150 vierkante meter. Hierdoor heeft het netwerk van fijne haarvaatjes voldoende vermogen om zelfs bij zware instelling , voldoende zuurstof op te nemen.
Hoofdfunctie longblaasjes is ; de afgifte van zuurstof aan het bloed en de opname van afvalproducten uit het bloed. Deze uitwisseling handhaaft ook de juiste zuurgraad van het bloed. Bij langzame ademhaling ; hoopt de koolstofdioxide zich op in het bloed. Het bloed wordt zuurder. Dit wordt gesignaliseerd door het ademhalingscentrum , dat in de hersenstam ligt. , dit zorgt er vervolgens voor dat iemand dieper en sneller gaat ademen. Zo verdwijnt de overdaad van koolstofdioxide kwijt en krijgt het bloed zijn normale zuurgraad terug
De longen zitten met het borstvlies aan de ribben vast. In rust zijn de ribben schuin naar beneden gericht. Door de uitwendige tussenribspieren (musculi intercostales externi) kunnen ze omhoog worden getrokken. Borstwand komt omhoog en de borstholte wordt groter hierdoor. Deze longvergroting heeft het zelfde gevolg als de buikademhaling. Dat het onder druk komt te staan met het stromen van het lucht naar binnen. Bij borstademhaling komt de borstwand naar voren en naar boven.
Buikademhaling: rustig
Borstademhaling: gespannen
De ademhalingsspieren zijn de spieren die je gebruikt voor inademing.
De hulpademhalingsspieren zijn ervoor dat als je extra diep moet inademen, dat het optillen van de ribben versterkt. Deze spieren bevinden zich in de hals en de schoudergordel. Ze trekken de ribbenkast verder omhoog, zodat de longen verder uitgerekt worden.
Ademhalingsstelsel
Het ademhalingsstelsel voorziet het lichaam van zuurstof.
Het ademhalingsstelsel bestaat uit:
- Neus en mondholte
- Keelholte
- Strottenhoofd
- Luchtpijp en luchtpijptakken
- Longen
Wat is de ademhaling
De ademhaling is het afwisselend inademen en uitademen.
Bij de inademing komt door de neus of mond de lucht via de keelholte, het strottenhoofd, de luchtpijp en de luchtpijptakken in de longblaasjes terecht. Daar neemt het bloed zuurstof uit de lucht op.
Bij uitademing wordt er kooldioxide (koolzuur, een afvalproduct van celstofwisseling) aan de omgeving afgestaan. Het bloed in de longblaasjes heeft het kooldioxide aan de lucht afgegeven.
Neus
Het is belangrijk om zoveel mogelijk door de neus adem te halen. Het slijmvlies in de neus verwarmd de lucht, bevochtigt en ruikt (keurt) de ingeademde lucht. Het slijmvlies en haartjes in de neus zuiveren de lucht.
Opbouw van de neus
De neus wordt door tweeën gedeeld door een tussenwand (septum nasi) deze wand bestaat voor een deel uit bot en een deel uit kraakbeen. De vorm van dunne gangen zijn de neusgangen of neusschelpen (conchae). Deze neusschelpen zijn met een dik, vochtig slijmvlies bedekt. De binnenstromende lucht moet zo veel mogelijk in contact komen met dat slijmvlies. Door de neusschelpen heeft het slijmvlies een groot oppervlak. Het slimvlies bevat bloedvaten en kliertjes die die een dikke kleverige vloeistof afscheiden.
In de neusholte komen links en recht ook de traanbuizen uit. Deze voeren het traanvocht af dat afkomstig is van de traanklieren, die in de bovenste oogleden liggen. Door deze verbinding hebben huilen en snotteren met elkaar te maken. De neusholte staat met smalle gangen in verbinding met de voorhoofdsholte, de neusbijholte en de kaakholtes. Ontstekingen kunnen via deze gangen naar de holtes verplaatsen.
Verwarming en reiniging van de lucht
Het slijmvlies heeft veel bloedvaten. Daardoor heeft het een hogere temperatuur dan de lucht in de omgeving. Het slijmvlies verwarmd dus de langsstromende lucht, het zuivert de lucht van stof en bacteriën. Het slijmvlies bevat kliertjes die een dikke kleverige vloeistof afscheiden. De fijne haartjes in de neus houden grote stofdeeltjes tegen.
Keelholte (pharynx) en strottenhoofd (larynx)
De keelholte is de gang waarlangs de lucht naar de logen gaat. Ook het voedsel gaat via de keelholte naar de maag. Aan de bovenkant staat de keelholte namelijk in verbinding met de mond en neus. Aan de onderkant splitsen deze zich.
De ene tak heet de slokdarm, de slokdarm is een onderdeel van het spijsverteringskanaal. De andere kant is het strottenhoofd, waar de ingeademde lucht doorheen gaat.
Tijdens het eten zorgt de huig ervoor dat de neus wordt afgesloten, terwijl het strottenklepje de luchtpijp afsluit. Tijdens de ademhaling is dat niet het geval en zijn de luchtwegen dus open.
In het strottenhoofd bevinden zich de stembanden. Deze stembanden vormen de stemspleet. Tijdens de inademing staat de stemspleet open, zodat de lucht het strottenhoofd kan passeren.
Gaswisseling
In de longen vind gaswisseling plaats. De ingeademde zuurstof wordt opgenomen via de lonhgblaasjes in het bloed en de afvalstoffen en koolstofdioxide wordt weer uitgeademd. De diffusiesnelheid bepaalt hoeveel zuurstof en koolstofdioxide uitgewisseld kunnen worden. Hieronder staan factoren die de diffusiesnelheid bepalen:
- Diffusie-oppervlak: hoe groter het oppervlak des te meer gassen kunnen er per tijdseenheid diffunderen
- Diffusie-afstand: hoe kleiner de afstand tussen de ruimte waartussen de diffusie plaatsvindt, des te sneller de diffusie verloopt
- Concentratieverschil: een groter concentratieverschil veroorzaakt een snellere diffusie
- Behoud van concentratieverschil: door ervoor te zorgen dat de gassen meteen afgevoerd worden, wordt het concentratieverschil gehandhaafd
- De bouw en werking van de luchtwegen en longen
Dode ruimte
De dode ruimte is de ruimte in de luchtwegen waarin geen gaswisseling optreedt. Er is geen gaswisseeling mogelijk omdat de bouwkenmerken van de wand dat niet toelaten. Alleen in de longblaasjes met een hele dunne wand van eenlagig plaveiselepitheel, vind gaswisseling plaats. De dode ruimte bevindt zich in de neusholte, mondholte, keelholte, strottenhoofd, luchtpijp, hoof bronchiën, bronchiën en bronchiolen. Het volume van de dode ruimte bedraagt ongeveer 0,15L.
