Thuis
Contacten

    Hoofdpagina


Niet-respiratorische functies van het ademhalingsstelsel

Dovnload 190.65 Kb.

Niet-respiratorische functies van het ademhalingsstelsel



Pagina4/4
Datum05.12.2018
Grootte190.65 Kb.

Dovnload 190.65 Kb.
1   2   3   4

  • bij niet-verdoofde dieren is de input van de longstrekreceptoren van ondergeschikt belang aan visuele en auditieve stimuli

  • bij behoefte aan ventilatie (hyperpnoe bvb. om een overmaat aan alveolair CO2 te verwijderen) wordt overinflatie van de longen verhinderd via prikkeling van de strekreceptoren, maar zal de respiratiefrequentie (tachypnoe)

  • bij inhibitie van de pulmonaire inflatie (bvb. verhindering van de normale luchtstroming naar de longen) zal TI om toch een normaal tidaal volume in de longen te laten binnenkomen ; omgekeerd zal een toegenomen longvolume of een obstructie van de luchtwegen bij expiratie voor gevolg hebben dat TE door uitstel van het inzetten van een nieuwe inspiratiebeweging

* bij het begin van de inspiratie is een groter tidaal volume (grotere "stretch") nodig om de inademingsspieren te inhiberen dan op het eind van de inspiratie terwijl naar het einde van de inspiratiefase toe een gradueel kleiner wordend overdistentievolume nodig is om de inspiratie te beëindigen

  1. irritatiereceptoren :

- gelegen tussen de epitheelcellen van de luchtwegen ; niet actief tijdens eupnoe (AH in rusttoestand) ; worden gestimuleerd door

° mechanische prikkels : longinflatie, luchtstroming

° chemische prikkels : koude lucht, sigarettenrook, stofpartikels, zwaveldioxide, ammoniak, stikstofdioxide, antigenen, endogene mediatoren (vrijgesteld bij allergische reactie nl. histamine, bradykinine, SRSA = slow reacting substance of anaphylaxis of leucotrieen D4)

- veroorzaken na prikkeling een constrictie van de luchtwegen en een toename van de activiteit van de inspiratieneuronen  inspiratiefrequentie en pulmonaire ventilatie m.a.w. snelle en oppervlakkige AH waardoor ingeademde schadelijke partikels minder diep in de longen binnendringen en dus minder gemakkelijk het gasuitwisselingsoppervlak kunnen beschadigen



  1. juxtacapillaire receptoren (J-receptoren) :

gelegen in het longinterstitium in de nabijheid van de alveolaire capillairen ; worden hfdz. geprikkeld bij longoedeem (bij hartfalen) en door stoffen zoals histamine, halothaan en fenylguanide ; prikkeling van deze receptoren veroorzaakt larynxsluiting en apnoe, gevolgd door snelle en oppervlakkige AH

° ter hoogte van de borstkas : proprioreceptoren hfdz. gelegen in spieren en pezen, geven informatie door over positie en bewegingen van het lichaam ; drie types worden onderscheiden :



  1. gewrichtsreceptoren (Ruffini~, Pacini~ en Golgi~corpusculi) : nemen de mate van lichaamsbeweging waar (ook bij passieve beweging) ; beweging van de ledematen bij start van een fysische inspanning veroorzaakt een onmiddellijke ventilatie nog vóór veranderingen in bloedgasconcentraties kunnen optreden : wschl. is dit eerder een aangeleerde respons (met prikkels vanuit de hersenen naar de inspiratiecentra) dan wel de respons van het feedback-controlemechanisme !

  2. peesorgaantjes : gelegen ter hoogte van de mm.intercostales externi en het diafragma ; kleine veranderingen in contractiekracht van deze spieren veroorzaakt inhibitie van de inspiratie ; hun werking is tegengesteld aan die van de

  3. spierspoeltjes : gelegen ter hoogte van de mm.intercostales externi ; uitrekking van deze spieren verhoogt hun contractiekracht ; spierspoeltjes zorgen voor de coördinatie van de AH bij houdingsveranderingen en stabiliseren de borstkas wanneer de AH verhinderd wordt (als luchtwegresistentie of longcompliance)

° pijnreceptoren en thermoreceptoren :

  • prikkeling van pijnreceptoren ter hoogte van de huid (bvb. door hitte of prik van een speld) veroorzaakt tijdelijke apnoe, gevolgd door hyperventilatie

  • prikkeling van de hypothalamische thermoreceptoren veroorzaakt AHfrequentie (tijdens hyperthermie : dieren die in een warme omgeving geplaatst zijn en hun overtollige warmte niet meer via zweten kwijt raken ; vooral belangrijk bij hond, kat en vogels) waardoor warmteverlies via de luchtwegen toeneemt (bvb. geit : toename in rectale temperatuur van 1°C veroorzaakt AHfrequentie van 40/min tot 270/min waarbij pCO2 daalt van 39 mmHg tot 25 mm Hg)

° arteriële baroreceptoren :

  • plotse arteriële bloeddrukstijging veroorzaakt apnoe : signalen vanuit baroreceptoren in de sinus caroticus en de aortaboog veroorzaken inhibitie van de inspiratiecentra

  • plotse hypotensie veroorzaakt hyperpnoe : hfdz. het gevolg van het wegvallen van de inhibitorische impulsen (deze impulsen worden bij normale bloeddruk aan een lage frequentie uitgezonden)




      1. Chemoreceptoren. (fig. 2.28 en 2.29)

Twee types worden onderscheiden nl. de centrale (medullaire) chemoreceptoren, die rechtstreeks beïnvloed worden door waterstofionen (H+-ionen) en onrechtstreeks door CO2, en de perifere (arteriële) chemoreceptoren, die meer gevoelig zijn aan anoxie (pO2 in het bloed) dan aan hypercapnie (pCO2):


(a) centrale chemoreceptoren : gelegen in het ventrale gebied van het verlengde merg in de nabijheid van de oorsprong van de craniale zenuwen IX (n.glossopharyngeus) en X (n.vagus) ; bij acidose veroorzaken ze AHfrequentie en bij alkalose AHfrequentie ; deze receptoren worden sterker geprikkeld door veranderingen in pCO2 dan door veranderingen in H+-concentratie, vermits het voor H+-ionen moeilijk is om de bloed-hersenbarrière en de bloed-CSVbarrière te passeren ; toename van de bloed-pCO2 veroorzaakt ook toename van de CO2-spanning in het interstitieel vocht van de medulla en in het CSV waarna CO2 + H2O  HCO3- + H+-ionen

Opm.: méér H+-ionen komen terecht ter hoogte van de centrale chemoreceptoren bij een toename van de bloed-pCO2 dan bij toename van de bloed-H+-ionenconcentratie zelf m.a.w. de centrale chemoreceptoren worden sterker beïnvloed door veranderingen in de pCO2 dan in H+-concentratie, zelfs als deze laatste de primaire stimuli zijn. Daarnaast bestaat in het CSV slechts een zwak proteïne-buffersysteem en is de bicarbonaatbuffer (zie ook 4.4.1.) het belangrijkst : hierdoor zal een gegeven verandering in pCO2 ter hoogte van het CSV een sterkere verandering in H+-concentratie veroorzaken dan eenzelfde verandering in bloed-pCO2 met zich mee zou brengen : diffusie van deze H+-ionen naar de centrale chemoreceptoren veroorzaakt een snelle verandering in pulmonaire ventilatie. Belangrijk in dit ganse systeem is de nabijheid van de rijk doorbloede plexus arachnoideus, waardoor veranderingen in bloed-pCO2 zeer snel via het CSV aan de centrale chemoreceptoren worden doorgegeven.


  1. perifere chemoreceptoren of glomera (enkelv. : glomus) :

  • histologie : bestaat uit vele glomuscellen (epitheloïd- of receptor- of type I-cellen) bedekt door enkele "sustentacular"cellen (kapsel- of interstitiële- of satelliet- of type II-cellen). Bij het glomus caroticus komen ook enkele ganglioncellen (sympathisch of parasympathisch) voor. Deze cellen liggen in groepjes (lobuli of eilandjes of "globoïds") rond een netwerk van sterk gekronkelde capillairen

  • reageren op pCO2 en H+-concentratie en op pO2

  • glomus caroticus : gelegen bilateraal t.h.v. sinus caroticus (d.i. ter hoogte van de aftakking van de a.carotis communis en de a.carotis externa) en geïnnerveerd door vezels uit de n.caroticus (zenuw van Hering = tak van de n.glossopharyngeus)

  • glomus aorticus : gelegen langsheen de aortaboog en de grotere intrathoracale arteries ; geïnnerveerd door de n.aorticus (zenuw van Cyon = tak van de n.vagus)


Opm. : gevoeligheid voor hypoxemie :

Bij normale dieren is de invloed van hypoxemie op de perifere chemoreceptoren en dus op de pulmonaire ventilatie van ondergeschikt belang aan de invloed van hypercapnie en acidose op de centrale chemoreceptoren :



  • een lage pO2 in het arterieel bloed (ernstige hypoxemie!) verhoogt de alveolaire ventilatie met 1,5 à 1,7 maal

  • een verlaging van de bloed-pH tot 7 verhoogt de alv.vent. met 4 maal !

  • een verhoging van de pCO2 met 50% verhoogt de alv.vent. met 10 maal !

Hieruit blijkt duidelijk dat de invloed van hypoxemie op de respiratoire activiteit van geringe betekenis is. De oorzaak hiervan is het inhibitorisch effect (Eng. : "braking effect") van CO2 en H+-ionen op de centrale chemoreceptoren. Bij pO2 zal de pulmonaire ventilatie waardoor CO2 uit het bloed verdwijnt (hypocapnie) en dus pCO2 en H+-concentratie (alkalose) met als gevolg een sterk inhibitorisch effect op de centrale chemoreceptoren. Zuurstofdeficiëntie speelt slechts een geringe rol bij de normale regeling van de ademhaling en dit om drie redenen :

  1. normale respiratie zorgt reeds voor een pO2 die hoger is dan nodig voor de volledige saturatie van Hb in het arteriële bloed

  2. bloeddoorstroming t.h.v. glomi carotici en aortici is hoger dan in om het even welk ander weefsel en het arterioveneus verschil in O2-concentratie is lager dan 1%, m.a.w. de pO2 van het veneuze bloed dat de glomi verlaat is nog bijna gelijk aan dit van het arterieel bloed en dus is de zuurstofspanning t.h.v. het glomusweefsel practisch gelijk aan deze van het arterieel bloed

  3. hypoxemie heeft weinig effect op de pulmonaire ventilatie wanneer H+-concentratie en pCO2; blijven daarentegen H+-concentratie en pCO2 op hun normale waarden dan veroorzaakt plotse hypoxemie een toename van de pulmonaire ventilatie.

De invloed van hypoxemie op de perifere chemoreceptoren wordt wel belangrijk bij pathofysiologische processen zoals arteriële hypotensie, dysfuncties van het respiratoir membraan en bij chronische hypoxie :

  • arteriële hypotensie : pulmonaire ventilatie zelfs bij normale pO2

  • dysfuncties van het respiratoir membraan : bij pneumonie of longemfyseem zal de pulmonaire ventilatie en dit effect wordt niet tegengewerkt door het pCO2- of het H+-controlemechanisme aangezien de uitwisseling van deze substanties t.h.v. het respiratoir membraan gestoord is en beide parameters constant blijven of zelfs stijgen in het bloed

  • chronische hypoxie : op grote hoogten is er aanvankelijk slechts een geringe toename in pulmonaire ventilatie en dit t.g.v. het "brekingseffect" vanwege de pCO2- en H+-controlemechanismen op het potentieel veroorzaken van hyperventilatie door de hypoxemie-toestand ; echter na ongeveer één week hebben de centrale chemoreceptoren zich aangepast en zijn ze minder gevoelig geworden voor de inhibitorische activiteit vanwege de hypocapnie en de alkalose, zodat dan wel hyperventilatie optreedt.


Addendum : terminologie :

  • acapnie : cfr. hypocapnie

  • acidemie : cfr. acidose

  • acidose : verhoogde H+-concentratie in de lichaamsvloeistofcompartimenten waardoor, zonder compensatie, de pH van deze vloeistoffen zal dalen

  • alkalemie : cfr. alkalose

  • alkalose : verlaagde H+-concentratie in de lichaamsvloeistofcompartimenten waardoor, zonder compensatie, de pH van deze vloeistoffen zal stijgen

  • anoxemie : een verlaagde fractionele concentratie (FaO2) of verlaagde partieeldruk (paO2) van O2 in het arterieel bloed (cfr. hypoxemie)

  • anoxie : een abnormale reductie van O2 in alle lichaamsweefsels (cfr. hypoxie, O2-deficiëntie)

  • apnoe : ademhalingsstilstand

  • apnoesis : een toestand waarbij langdurige inspiratie (10 à 20 sec) niet afgewisseld wordt door expiratie ; treedt op na experimentele sectie van het lager gelegen deel van de pons (apnoestisch centrum)

  • asphyxie : verstikkingsgevaar met ophouden van de ademhaling en met onwaarneembare polsslag en dit t.g.v. onvoldoende O2-aanvoer naar de weefsels of onvermogen tot verbruik ervan, hetzij door verstikking (cfr. suffocatio) hetzij door vergiftiging van bloed en weefsels (bvb. cyanidevergiftiging)

  • bradypnoe : abnormaal traag AHritme zonder grote wijzigingen in tidaal volume maar wel met een verlaagd minuutvolume

  • dyspnoe : moeilijke, zwoegende AH, meestal geassocieerd met fysische activiteit of bij hart- en/of longproblemen (met zuurstofgebrek en vorming/opstapeling van melkzuur)

  • eupnoe : normale, gemakkelijke AH met minimale wijzigingen in AH-frequentie en -ritme ; ook wijzigingen in tidaal volume kunnen voorkomen

  • hypercapnie : aanwezigheid van een abnormaal hoge fractionele concentratie (FbCO2) of verhoogde partieeldruk van CO2 (pbCO2) in het bloed (cfr. hypercarbie)

  • hypercarbie : cfr. hypercapnie

  • hyperoxemie : abnormaal hoge aciditeit van het bloed

  • hyperpnoe : abnormaal diepe AH met een sterk toegenomen tidaal volume en een (minder uitgesproken) toename in AHfrequentie, hetzij door fysische inspanning hetzij door ziektetoestand (bvb. koorts, hersenstoornis) (opgelet : deze term is niet van toepassing bij een moeilijke AH !)

  • hyperventilatie : toegenomen ademminuutvolume waardoor CO2 uit het bloed verdwijnt (cfr. polypnoe)

  • hypocapnie : een verlaging van de fractionele concentratie van CO2 of verlaagde partieeldruk van CO2 in het bloed (cfr. acapnie)

  • hypopnoe : abnormaal oppervlakkige AH (minder diepe AH, maar met weinig verschil qua frequentie) en dit t.g.v. obstructie van de luchtwegen, thoraxletsels of centrale regulatiestoornissen van de AH

  • hypoventilatie : cfr. oligopnoe

  • hypoxemie : onvoldoende O2-gehalte in het bloed t.g.v. deficiëntie in de oxygenatie van het bloed

  • hypoxie : te laag O2-gehalte in de weefsels t.g.v. een te laag O2-gehalte in de ingeademde lucht

  • hijgen (Eng. : panting) : snelle en zwoegende AH

  • oligopnoe : verlaagd ademminuutvolume (cfr. hypoventilatie)

  • polypnoe : toename van de respiratie met een toename van het ademminuutvolume t.g.v. een hogere AHfrequentie of een toegenomen tidaal volume (cfr. hyperventilatie)

  • suffocatie : toestand van asphyxie met bewustzijnsverlies en zonder bewust ervaren van pijn of ongemak, en dit doordat inademing onmogelijk is of doordat de hoeveelheid ingeademde lucht ontoereikend is (bvb. wurging, verdrinking)

  • tachypnoe : snelle AH zonder noemenswaardige wijziging van de diepte van de AH, waardoor het minuutvolume toeneemt




1   2   3   4


Dovnload 190.65 Kb.