Restvolume: functie, rol en ziekten

overgebleven volume is de hoeveelheid lucht die als restlucht in de longen en luchtwegen blijft, zelfs tijdens diepe uitademing. Het handhaaft de interne druk van de longblaasjes en voorkomt dat ze instorten en onomkeerbaar aan elkaar blijven plakken. Bovendien zorgt restlucht voor een klein deel voor continuïteit van de gasuitwisseling tijdens de pauze ademhaling tussen uitademing en inademing.

Wat is restvolume?

overgebleven volume is de hoeveelheid lucht die als restlucht in de longen en luchtwegen blijft, zelfs tijdens diepe uitademing. Het residu volume van de longen komt overeen met de hoeveelheid lucht die in de longen en luchtwegen blijft ondanks maximale vrijwillige uitademing. Maximale expiratie betekent dat het expiratoire reservevolume, dat normaal gesproken in de longen blijft na expiratie naast het restvolume, ook vervallen is. Bij gezonde mensen van gemiddelde grootte is het restvolume ongeveer 1.3 liter en onafhankelijk van atletisch geschiktheid​ De totale capaciteit van de longen is de som van vitale capaciteit en restvolume. Vitale capaciteit is op zijn beurt de som van het ademhalingsvolume en de inademings- en expiratoire reservevolumes. Behalve het restvolume, alle andere long volumes kunnen direct worden gemeten door spirometrie met behulp van "kleine" longfunctietesten. Het restvolume kan uitsluitend worden bepaald door middel van lichaamsplethysmografie of lichaamsplethysmografie. De plethysmograaf bestaat uit een afgesloten glazen cabine die enigszins doet denken aan een telefooncel. De stand vertegenwoordigt een gesloten gasdicht systeem. Volume-uitbreiding van de patiënt borst (tijdens inademing via een spirometer in communicatie met de lucht buiten de cabine) resulteert in een minimale toename van de druk in de cabine, die wordt geregistreerd en gebruikt voor evaluatie.

Functie en taak

De resterende lucht die in de longen blijft, zelfs na maximale uitademing, heeft twee belangrijke functies. De minuscule longblaasjes (alveoli), met een variabele diameter van 50 tot 250 µm afhankelijk van de mate van ontvouwen of vullen, zijn bekleed met een zeer fijne epitheel en hebben een totale oppervlakte van ongeveer 50 tot 100 vierkante meter. Als alle lucht uit de longblaasjes ontsnapt, bestaat het risico dat het epitheel van de respectieve tegenoverliggende alveolaire wanden door adhesiekrachten onomkeerbaar aan elkaar blijft kleven. Zelfs herhaald inademing zou dit niet kunnen terugdraaien voorwaarde​ De lucht van het restvolume is dus belangrijk om te overleven, omdat het de longblaasjes beschermt tegen aan elkaar plakken na uitademing. Het restvolume vervult in combinatie met het expiratoire reservevolume nog een andere belangrijke taak: de twee restluchtvolumes, die samen het functionele restvolume worden genoemd, zorgen voor een buffering van de zuurstof en carbon dioxyde partiële drukken. Dit betekent dat de gasuitwisseling door de membranen van de longblaasjes, die wordt geregeld door de partiële drukgradiënt tussen de lucht in de longblaasjes en die van de haarvaten bij de longblaasjes, bijna continu is. Het functionele restluchtvolume zorgt ervoor dat de partiële drukken zoveel mogelijk constant blijven. Deze functie is van bijzonder belang omdat ademhalings- en polsslag niet gesynchroniseerd zijn. Als er na het uitademen geen restlucht in de longen achterblijft, zou dit equivalent zijn aan discontinu zuurstof en carbon dioxyde-partiële drukken, met als gevolg dat de massa overdracht tussen bloed en longblaasjes zouden ook discontinu zijn en zouden soms zelfs worden omgekeerd. Een mismatch hart- en ademhalingsfrequentie zou het probleem verergeren, omdat in het ergste geval de bloed niet in contact komen met de vers ingeademde lucht in de alveolaire haarvaten gedurende meerdere ademhalingen. Het resulterende fluctuerende concentratie van gassen opgelost in de bloed zou controle over de ademhaling maken via de carbon dioxide concentratie in het bloed als de belangrijkste controleparameter achterhaald. De fysiologische grootte van de longen is onafhankelijk van atletische training. Het is een genetisch vastgestelde hoeveelheid die de maximaal haalbare ademhalingsvolumes bepaalt bij volledige benutting. De variabelen die kunnen worden beïnvloed door atletische training zijn allemaal volumes die meetellen voor de vitale capaciteit en die de effectiviteit van de fysiologisch gefixeerde long maat door goed ademhaling techniek.

Ziekten en kwalen

Verschillende ziekten kunnen de restrictieve of obstructieve ademhalingsstoornissen of functioneel falen van long gebieden, beïnvloeden de grootte van het restvolume en worden gebruikt als indicatoren voor diagnoses of differentiële diagnoses. Ademhalingsstoornissen zijn uitingen van de onderliggende uitlokkende ziekte. Met name, chronische obstructieve longziekte (COPD), die door verschillende factoren kan worden veroorzaakt, komt relatief vaak voor en behoort wereldwijd tot de top 10 van doodsoorzaken. COPDleidt, ongeacht de oorzaak ervan, tot een toename van het restvolume en ook de functionele restcapaciteit. Sommige longziekten uiteindelijk resulteren in emfyseem, een meestal onomkeerbaar, functioneel falen van delen van de long. Omkeerbare verstoring van gasuitwisseling in de longen kan worden veroorzaakt door longoedeem, dwz afzettingen van weefselvloeistof in de longblaasjes. De ontwikkeling van longemfyseem met name kan op zeer verschillende oorzaken zijn gebaseerd, maar wordt meestal geassocieerd met de lange termijn inademing van verontreinigende stoffen in de vorm van stofdeeltjes of aerosolen. Het eigen beschermingssysteem van de longen in de vorm van macrofagen, die stofdeeltjes opnemen en verwijderen, kan door overmatige blootstelling overbelast raken. Een andere oorzaak voor de ontwikkeling van emfyseem kan een genetisch defect zijn dat zich manifesteert in een alfa-1-antitrypsinedeficiëntie. Het enzym voorkomt normaal gesproken dat de eigen proteasen van het lichaam de alveolaire membraan aanvallen eiwitten​ Wanneer het protease een tekort heeft, kunnen de membranen gaten worden, waardoor veel longblaasjes samenvloeien tot emfyseembellen met functieverlies. Gemeenschappelijk voor alle emfyseem is een karakteristieke toename van het restvolume.