Ventilatie: functie, taken, rol en ziekten

Lucht die in de longen stroomt en lucht die uit de longen stroomt, worden gegroepeerd onder de term ventilatie of beluchting. Ventilatie wordt gebruikt voor gasuitwisseling in de longen, en de longblaasjes geven moleculair vrij zuurstof in de bloed en absorberen voornamelijk carbon kooldioxide uit het bloed. Het geabsorbeerde gasvormige carbon kooldioxide wordt met de luchtstroom uit de longen uitgeademd en in het milieu afgegeven.

Wat is ventilatie?

Luchtstroom in de longen en luchtstroom uit de longen worden gezamenlijk aangeduid als ventilatie of beluchting. Ventilatie is de term die wordt gebruikt om de instroom van lucht in de longen en de uitstroom van lucht uit de longen samen te vatten. De noodzakelijke gasuitwisseling vindt plaats in de longblaasjes, de luchtzakjes in de longen. Enkele van de moleculaire zuurstof ingeademd wordt opgenomen en opgelost door de carbon rijk aan dioxyde bloed in de haarvaten rond de longblaasjes, terwijl sommige van de kooldioxide opgelost in het bloed diffundeert in de longblaasjes en komt bij uitademing vrij in de omgeving. De longblaasjes wisselen de kooldioxide, die al door de cellen wordt gebruikt voor energie, voor zuurstof. De kooldioxide wordt geproduceerd tijdens het energieproductieproces van de cellen. In een meertraps verbrandingsproces van koolhydraten, katalytisch gecontroleerd door enzymen (cellulaire ademhaling), de belangrijkste afvalproducten zijn water en kooldioxide. Het deel van de luchtstroom dat de longblaasjes rechtstreeks binnenkomt, wordt alveolaire ventilatie genoemd. Het gedeelte van de ingeademde lucht dat niet rechtstreeks deelneemt aan de gasuitwisseling omdat het ondersteunende organen zoals de luchtpijp en de bronchiën vult, wordt ventilatie van de dode ruimte genoemd. De ventilatie van dode ruimtes is goed voor iets minder dan een derde van het totaal volume van lucht ingeademd in een normale ademhaling (ademvolume).

Functie en taak

De belangrijkste functie van ventilatie is om te voorzien in moleculaire zuurstof voor cellulaire ademhaling en om kooldioxide dat overblijft van cellulaire ademhaling uit het lichaam te transporteren. Ventilatie heeft dus een duidelijke ondersteunende functie voor cellulaire ademhaling. Dit geldt niet alleen voor alveolaire ventilatie, maar ook voor ventilatie in dode ruimte. Anatomisch gezien omvat de dode ruimte niet alleen de bronchiën en de luchtpijp, maar ook de neus- en keelholte. Als onderdeel van ventilatie vervult de dode ruimte belangrijke functies, zoals het filteren van vaste deeltjes (stof) en, tot op zekere hoogte, pathogene kiemen in de neus-​ De lucht die bedoeld is voor gasuitwisseling wordt vooraf opgewarmd tot lichaamstemperatuur of gekoeld, afhankelijk van de omgevingstemperatuur, en de ingeademde lucht is verzadigd met water damp zodat 100% relatieve vochtigheid wordt bereikt. De lucht die de longblaasjes binnenkomt is al optimaal geconditioneerd zodat de best mogelijke gasuitwisseling kan plaatsvinden. Een andere taak van ventilatie is om het gehele ademhalingssysteem te beluchten. Bij weinig lichamelijke activiteit of bij bedlegerigheid is er weinig behoefte aan ventilatie, zodat getroffen personen gewoonlijk zeer oppervlakkig ademen, en wanneer zij op hun zij liggen in combinatie met ondiepe ademhaling, worden niet alle hoeken van de longen en dode ruimte geventileerd. Dit bevordert de ophoping en groei van bacteriën, zodat ventilatie zijn opruimfunctie niet meer volledig kan uitoefenen. De beschermende functie van ventilatie is dus beperkt. Gerichte ademhalingsgymnastiek kan in dergelijke gevallen verlichting bieden. Als de patiënt bedlegerig is, is het raadzaam om van tijd tot tijd van houding te veranderen om herhaaldelijk andere delen van de longen te ventileren. Onvrijwillige beademing wordt voornamelijk geregeld door het ademhalingscentrum in de [[medulla oblongata [[. De medulla oblongata bevindt zich tussen de middenhersenen (mesencephalon) en de spinal cord​ Naast het ademhalingscentrum zijn daar nog andere controlecentra gevestigd. Behalve dat de ventilatie wordt aangestuurd door het ademhalingscentrum, kan de ventilatie ook bewust worden gestuurd, door middel van ademhalingsfrequentie en ademhaling volume.

Ziekten en kwalen

Functionerende ventilatie is essentieel voor het overleven van de mens. Opschorting van ademhaling leidt tot ernstige problemen door gebrek aan zuurstoftoevoer (hypoxie) na slechts enkele minuten. Er zijn veel bekende organische ziekten die dit veroorzaken ademhaling moeilijk, ook al is het neurale controlecentrum volledig intact. Een veel voorkomende oorzaak van ademhalingsmoeilijkheden is bronchiale astma, die wordt veroorzaakt door een overdreven reactie van de immuunsysteem op bepaalde stoffen en, in extreme gevallen, kan leiden krampen en verstikking hart- ziekte geassocieerd met hartfalen kan ook veroorzaken longoedeem Met water retentie in de longen, wat kan leiden tot verminderde ventilatie en zelfs ademnood. Bij chronisch bronchitis or longontsteking, zijn er ademhalingsmoeilijkheden die worden veroorzaakt door de zieke ademhalingsorganen zelf. Als bloed stolsels (trombi) hebben zich ergens in het lichaam gevormd en kunnen verder worden vervoerd met de bloedbaan, een long embolie kan optreden zodra de trombus vast komt te zitten in een slagader bevoorraadt de longen en blokkeert deze. Als het een afsluiting een slagader leveren een groot deel van de long embolie kan snel levensbedreigend worden. Veranderde en abnormale ventilatie kan ook worden veroorzaakt door ziekten van andere organen. In het geval van pathologisch bloedarmoedewordt het zuurstoftransport verstoord, wat symptomen van kortademigheid kan veroorzaken als gevolg van sterke kooldioxide concentratie​ Vergelijkbare symptomen kunnen optreden in het geval van ernstig hyperglycemie vanwege type I suikerziekte​ Meestal leidt dit tot een diepere ademhaling zonder pauze vanwege de zuurgraad van het bloed, ook wel kussen genoemd.mond ademen. Beroertes of hersenen ontsteking (encefalitis) Of zenuwstelsel aandoeningen die worden veroorzaakt door medicijnen, neurotoxines of vaak door intense psychologische druk, kunnen merkbare ademhalingspatronen veroorzaken, waaronder hijgen. Hijgen is vaak een waarschuwingssignaal en kan dreigende ademhalingsinsufficiëntie aankondigen.