A. De Longcirculatie

1.

Zoals je weet wordt het bloed vanuit de rechterkamer naar de longen gepompt, waar het van zuurstof wordt voorzien, en stroomt het terug naar het linkeratrium. (link naar CVS)

2.
Het bloed in de longslagader is dus O2-arm en CO2-rijk, terwijl het tegenovergestelde geldt voor het veneuze bloed dat van de longen naar het linker atrium stroomt.
3.

Het is heel belangrijk om te beseffen en te waarderen dat de bloeddruk in de longcirculatie veel lager is dan in de systemische circulatie: 25/8 mmHg (in plaats van de gebruikelijke 120/80 mmHg in de systemische circulatie).

4.
Waarom? In de eerste plaats is het niet nodig om zo’n hoge bloeddruk in de longcirculatie te hebben.
5.

De longen zijn directe buren van het hart en zijn daarom niet zo ver weg of zo moeilijk te perfuseren als de hersenen, de armen of de benen.

6.
Maar er is ook een andere reden; de lage bloeddruk houdt de longblaasjes droog! Hoe wordt dat bereikt?
7.
 Herinner je je het Starling-uitwisselingssysteem in de haarvaten nog?

B. Snelle herhaling van het capillaire uitwisselingssysteem in de systemische circulatie:
1.

Dit systeem is het samenspel tussen de hydrostatische druk (=bloeddruk in de haarvaten) en de oncotische druk.

2.
In de systemische circulatie varieert de hydrostatische druk in de haarvaten tussen 30 en 20 mmHg. Deze druk ‘duwt’ water uit de haarvaten.
3.

De oncotische druk is de druk die wordt ontwikkeld door alle bloedcomponenten die niet door het capillaire membraan kunnen gaan (vooral albumine) en daardoor een osmotische druk ontwikkelen die water terug in het capillair ‘zuigt’. De oncotische druk bedraagt ​​ongeveer 25 mmHg.

4.
Het verschil tussen de twee (5 mmHg) is de werkelijke filtratiedruk. (en, als je het je nog herinnert, wordt deze druk aan het uiteinde van het capillair negatief, zodat de vloeistof terugstroomt in de capillairen).
5.
In de longen gelden dezelfde principes, maar de waarden zijn iets anders.
6.

In de eerste plaats is de hydrostatische druk veel lager; ongeveer 15-10 mmHg (vergeleken met 30 mmHg in de systemische circulatie).

7.

De oncotische druk is feitelijk ook lager omdat de longcapillairen meer lekken naar bloedeiwitten dan in andere capillairen; het is ongeveer 15 mmHg.

8.
De netto filtratiedruk bedraagt ​​dus ongeveer -5 mmHg en is negatief, wat betekent dat er geen (of weinig) vloeistof het capillair zal verlaten.
9.

Als er wat vloeistof in de alveolus zit, zal dit in feite snel worden geabsorbeerd door de alveolaire capillairen.

10.
Zo blijven de longblaasjes dus droog!

C. Ventilatie-perfusiekoppeling:
1.

Zoals je inmiddels heel goed weet (!), is de functie van de longen het voorzien van zuurstof in het bloed (en het afvoeren van CO2).

2.
Daarom werkt het het beste als voldoende hoeveelheden lucht in contact komen met voldoende hoeveelheden bloed.
3.
Deze gasuitwisseling verloopt niet zo automatisch als hierboven beschreven en er zijn verschillende lokale regelsystemen die daarbij helpen.
4.

De belangrijkste lokale regeling in de longen is het afstemmen van de hoeveelheid bloed die een deel van de long doorstroomt met de ventilatie van datzelfde deel; dit wordt de ventilatie-perfusiekoppeling genoemd.

5.

Stel dat er om de een of andere reden veel meer bloed dan lucht naar een deel van de long gaat. Dan zullen niet alle gassen in evenwicht zijn en zal te veel CO2 en te weinig O2 terugstromen naar de aderen en naar de systemische circulatie.

6.
Of stel dat om een ​​andere reden een groep longblaasjes helemaal niet wordt geventileerd (misschien als gevolg van een obstructie van een lokale bronchus). In dat geval wordt het bloed dat dit gebied doorstroomt helemaal niet uitgewisseld!
7.

Om deze lokale problemen op te lossen, zijn er twee systemen die altijd werken:

  1. vernauwing of dilatatie van de arteriolen door O2
  2. opbouw of dilatatie van de bronchiolen door CO2
8.

Voor de arteriolen: als de pO2 laag is, zullen de arteriolen samentrekken en als de pO2 hoog is, zullen de arteriolen verwijden (dit is trouwens precies de tegenovergestelde reactie van wat arteriolen doen in de systemische circulatie!!).

9.
Als er bijvoorbeeld in een gebied in de longen niet veel zuurstof is, zullen de arteriolen die naar dit gebied leiden, samentrekken en zal er minder bloed naar dat gebied gaan.
10.

Als er echter veel zuurstof is, stroomt er veel bloed naar dit gebied. Op deze manier werken de longen efficiënter door het bloed van gebieden met slechte ventilatie naar gebieden met rijke ventilatie te leiden.

11.
De bronchiolen kunnen ook verwijden of vernauwen (zoals de haarvaten), maar dit wordt bepaald door de pCO2 in de alveolaire lucht.
12.

Als de pCO2 hoog is, zullen de bronchiolen zich verwijden om meer CO2 in de uitgeademde lucht te laten ontsnappen, terwijl degenen waarvan de longblaasjes weinig CO2 bevatten, niet zo sterk zullen worden geventileerd.

D. Bronchiale circulatie:
1.

In het bovenstaande hebben we de longcirculatie besproken. Dit is de bloedsomloop die bloed, bij een lage bloeddruk, van de rechter hartkamer, via de longen, naar het linker atrium geleidt.

2.
Deze circulatie heeft doorgaans een lage bloeddruk (25/8 mmHg) en een hoge bloedstroom (hetzelfde als het hartminuutvolume van het linkerhart = 5 l/min in rust).
3.

Maar de longen hebben ook een (kleine) bronchiale circulatie. Dit is zuurstofrijk (en CO2-arm) bloed dat uit de systemische circulatie stroomt (dus bij een hoge bloeddruk van 120/80 mmHg).

4.
Deze circulatie is nodig om alle ondersteunende weefsels van de longen te doorbloeden; de luchtpijp, de bronchiale boom en de pleurae.

5.
Dit zuurstofrijke bloed komt uit de aorta en draineert (grotendeels) in de longaders.
6.

Ah! Interessant! Dit bronchiale veneuze bloed (nu zuurstofarm) wordt afgevoerd naar en vermengt zich met het zuurstofrijke bloed uit de longen.

7.
Deze vermenging is vrij weinig (misschien 100 ml bronchiaal bloed vergeleken met 5 liter longbloed) maar toch …
8.

In feite verlaagt deze vermenging met het bronchiale bloed de pO2 enigszins van 104 (wanneer het bloed uit de longblaasjes stroomt) tot ongeveer 98 mmHg wanneer het het linker atrium binnenkomt.

E. De perfusiezones van de long:
1.
Er is nog een interessant probleem waarmee sommige leraren hun leerlingen graag verwarren!
2.

Het gaat over het feit dat de bloeddruk, gepompt vanuit het rechterhart (25/8 mmHg), zoals we hebben gezien, veel lager is dan in de systemische circulatie (waar deze 120/80 mmHg is).

3.
Deze longbloeddruk is eigenlijk vrij laag en heeft gevolgen voor de doorbloeding van de bovenkant van de longen.
4.

Zoals je in het diagram kunt zien, bevindt het hart zich dicht bij de onderkant (= de basis) van de longen (= 0 mmHg).

5.

Vanuit het rechterhart pompt de rechterventrikel bloed naar de longen met een druk die varieert tussen 8 mmHg (diastole) en 25 mmHg (systole).

6.
In feite is 25 mmHg niet veel en komt neer op een hoogte van ongeveer 33 cm.

7.
Bij een staande persoon, vooral bij een lang en dun persoon, is deze hoogte misschien niet genoeg om de top van de longen te bereiken!!
8.

Dit betekent dat de longblaasjes helemaal bovenaan de longen mogelijk geen longbloed krijgen (= niet doorbloed). Deze zone, boven 25 mmHg, wordt de zone van niet-perfusie of Zone 1 genoemd.

9.
Maar de bloeddruk is niet altijd 25 mmHg. Het varieert feitelijk, met de hartslag, tussen 25 en 8 mmHg (8 mmHg = 11 cm lengte).
10.

Er is dus een tweede zone waarin de bloedvaten soms wel doorbloed zijn tijdens de systole, maar niet doorbloed tijdens de diastole. Dit wordt intermitterende perfusie genoemd en wordt Zone 2 genoemd.

11.

Beneden deze tweede zone, onder de 11 cm (8 mmHg), aan de basis van de longen, is de bloeddruk altijd hoog genoeg om de longen continu te perfuseren; dit is zone 3; de zone van continue perfusie.

12.

Dit hele verhaal geldt uiteraard alleen als iemand staat. Als de persoon plat ligt, zoals op bed, dan bevindt het hart zich op vrijwel dezelfde hoogte als alle delen van de longen en is er dan sprake van continue perfusie; de hele long bevindt zich dan in zone 3.

Lastige vraag: als de bovenkant van de longen bij een staande persoon niet wordt doorbloed, betekent dat dan dat het weefsel ischemisch wordt en zal afsterven?

Nee. Al het longweefsel, ook bovenaan de longen, wordt doorbloed door de bronchiale circulatie, die een hoge bloeddruk heeft (120/80 mmHg), en niet door de longcirculatie. Alleen de longblaasjes bovenaan de longen raken niet doorbloed en dit heeft gevolgen voor de gasventilatie, niet voor de overleving van het weefsel.

Vorige slide
Volgende slide