Anatomie en Fysiologie II
Leerdoelen
Aan het eind van dit deel zult u in staat zijn om:
- De algemene functie van de longen kunnen beschrijven
- Het bloedstromingspatroon in verband met de longen kunnen samenvatten
- De anatomie van de bloedtoevoer naar de longen kunnen schetsen
- Het borstvlies van de longen en hun functie kunnen beschrijven
Een belangrijk orgaan van het ademhalingsstelsel, elke long herbergt structuren van zowel de geleidende als de ademhalingszone. De belangrijkste functie van de longen is de uitwisseling van zuurstof en kooldioxide met lucht uit de atmosfeer. Daartoe wisselen de longen ademgassen uit over een zeer groot epitheeloppervlak – ongeveer 70 vierkante meter – dat zeer doorlaatbaar is voor gassen.
Grote Anatomie van de longen
De longen zijn piramidevormige, gepaarde organen die met de luchtpijp verbonden zijn door de rechter en linker bronchiën; aan de binnenzijde worden de longen begrensd door het diafragma. Het diafragma is de platte, koepelvormige spier die zich aan de basis van de longen en de borstholte bevindt. De longen worden omsloten door het borstvlies, dat vastzit aan het mediastinum. De rechterlong is korter en breder dan de linkerlong, en de linkerlong neemt een kleiner volume in dan de rechter. De hartinkeping is een inkeping op het oppervlak van de linkerlong en biedt ruimte voor het hart (figuur 1). De apex van de long is de bovenste regio, terwijl de basis de tegenoverliggende regio is in de buurt van het diafragma. Het costale oppervlak van de long grenst aan de ribben. Het mediastinale oppervlak is gericht op de middellijn.
Figuur 1. Bruto Anatomie van de Longen
Elke long is samengesteld uit kleinere eenheden die lobben worden genoemd. Fissuren scheiden deze lobben van elkaar. De rechterlong bestaat uit drie kwabben: de bovenste, de middelste en de onderste. De linkerlong bestaat uit twee kwabben: de superieure en de inferieure kwab. Een bronchopulmonaal segment is een afdeling van een kwab, en in elke kwab bevinden zich meerdere bronchopulmonale segmenten. Elk segment ontvangt lucht van zijn eigen tertiaire bronchus en wordt van bloed voorzien door zijn eigen slagader. Sommige ziekten van de longen hebben typisch invloed op één of meer bronchopulmonale segmenten, en in sommige gevallen kunnen de zieke segmenten operatief worden verwijderd met weinig invloed op de aangrenzende segmenten. Een longkwab is een onderverdeling die ontstaat wanneer de bronchiën zich vertakken in bronchiolen. Elke lobule heeft zijn eigen grote bronchiole die meerdere vertakkingen heeft. Een interlobulair septum is een uit bindweefsel bestaande wand, die de lobuli van elkaar scheidt.
Bloedvoorziening en zenuwstelselinervatie van de longen
De bloedvoorziening van de longen speelt een belangrijke rol bij de gaswisseling en dient als transportsysteem voor gassen door het lichaam. Bovendien zorgt de innervatie door zowel het parasympatische als het sympatische zenuwstelsel voor een belangrijke mate van controle door middel van verwijding en vernauwing van de luchtwegen.
Bloedvoorziening
De belangrijkste functie van de longen is het uitvoeren van gasuitwisseling, waarvoor bloed uit de pulmonale circulatie nodig is. Deze bloedtoevoer bevat zuurstofarm bloed en gaat naar de longen waar erytrocyten, ook wel rode bloedcellen genoemd, zuurstof opnemen om naar weefsels in het hele lichaam te worden vervoerd. De longslagader is een slagader die ontspringt uit de longstam en zuurstofvrij, arterieel bloed naar de longblaasjes vervoert. De longslagader vertakt zich meerdere malen terwijl hij de bronchiën volgt, en elke vertakking wordt geleidelijk kleiner in diameter. Eén arteriole en een bijbehorende venule voeden en draineren één pulmonale lobule. Wanneer zij de longblaasjes naderen, gaan de longslagaders over in het pulmonale capillaire netwerk. Het pulmonale capillaire netwerk bestaat uit piepkleine vaatjes met zeer dunne wanden zonder gladde spiervezels. De capillairen vertakken zich en volgen de bronchiolen en de structuur van de alveoli. Op dit punt ontmoet de capillaire wand de alveolaire wand, waardoor het ademhalingsmembraan ontstaat. Zodra het bloed van zuurstof is voorzien, wordt het uit de alveoli afgevoerd via meervoudige longaders, die de longen verlaten via het hilum.
Nervus Innervatie
Dilatatie en vernauwing van de luchtwegen worden bereikt door zenuwcontrole door het parasympatische en sympatische zenuwstelsel. Het parasympatische systeem veroorzaakt bronchoconstrictie, terwijl het sympatische zenuwstelsel bronchodilatatie stimuleert. Reflexen zoals hoesten en het vermogen van de longen om het zuurstof- en kooldioxideniveau te reguleren, zijn ook het gevolg van deze autonome zenuwstelselcontrole. Zintuiglijke zenuwvezels komen voort uit de nervus vagus en uit de tweede tot vijfde thoracale ganglia. De pulmonale plexus is een gebied op de longwortel gevormd door de ingang van de zenuwen bij het hilum. De zenuwen volgen vervolgens de bronchiën in de longen en vertakken zich om spiervezels, klieren en bloedvaten te innerveren.
Pleura van de longen
Elke long is ingesloten in een holte die wordt omgeven door het borstvlies. Het borstvlies (meervoud = pleurae) is een sereus vlies dat de long omgeeft. Het rechter en het linker borstvlies, die respectievelijk de rechter en de linker long omsluiten, worden van elkaar gescheiden door het mediastinum. Het borstvlies bestaat uit twee lagen. Het viscerale borstvlies is de laag die oppervlakkig aan de longen ligt en zich uitstrekt tot in de longspleet en deze aflijnt (figuur 2). Het pariëtaal borstvlies daarentegen is de buitenste laag die aansluit op de thoraxwand, het mediastinum en het diafragma. Het viscerale en het pariëtale borstvlies sluiten bij het hilum op elkaar aan. De pleurale holte is de ruimte tussen de viscerale en pariëtale lagen.
Figuur 2. Pariëtale en viscerale pleurae van de longen
De pleurae vervullen twee belangrijke functies: Zij produceren pleuravocht en creëren holten die de grote organen scheiden. Pleurale vloeistof wordt afgescheiden door mesotheliale cellen van beide pleurale lagen en smeert hun oppervlakken. Deze smering vermindert de wrijving tussen de twee lagen om trauma tijdens de ademhaling te voorkomen, en creëert oppervlaktespanning die helpt om de positie van de longen tegen de borstkaswand te handhaven. Deze kleefeigenschap van het borstvlies zorgt ervoor dat de longen groter worden wanneer de borstkaswand uitzet tijdens de beademing, waardoor de longen zich kunnen vullen met lucht. Het borstvlies vormt ook een scheiding tussen de belangrijkste organen, die voorkomt dat de beweging van de organen de longen hindert en dat infecties zich verspreiden.
Everyday Connections: The Effects of Second-Hand Tobacco Smoke
Het verbranden van een tabakssigaret creëert meerdere chemische verbindingen die vrijkomen via mainstream rook, die wordt ingeademd door de roker, en via sidestream rook, dat is de rook die wordt afgegeven door de brandende sigaret. Van secundaire rook, een combinatie van zijstroomrook en de rook die door de roker wordt uitgeademd, is in talrijke wetenschappelijke studies aangetoond dat het ziekten veroorzaakt. Er zijn ten minste 40 chemische stoffen in zijstroomrook geïdentificeerd die een negatieve invloed hebben op de menselijke gezondheid en leiden tot de ontwikkeling van kanker of andere aandoeningen, zoals disfunctie van het immuunsysteem, levertoxiciteit, hartritmestoornissen, longoedeem en neurologische disfunctie. Voorts is gebleken dat meeroken ten minste 250 verbindingen bevat waarvan bekend is dat zij toxisch, carcinogeen of beide zijn. Enkele belangrijke klassen van kankerverwekkende stoffen in meeroken zijn polyaromatische koolwaterstoffen (PAK’s), N-nitrosaminen, aromatische aminen, formaldehyde en acetaldehyde.
Tabak en meeroken worden beschouwd als kankerverwekkend. Blootstelling aan meeroken kan longkanker veroorzaken bij personen die zelf geen tabak gebruiken. Geschat wordt dat het risico op longkanker tot 30% hoger is bij niet-rokers die samenwonen met iemand die in huis rookt, in vergelijking met niet-rokers die niet regelmatig aan meeroken worden blootgesteld. Vooral kinderen worden getroffen door meeroken. Kinderen die samenwonen met iemand die in huis rookt, hebben een groter aantal infecties van de lagere luchtwegen, die gepaard gaan met ziekenhuisopnames, en een hoger risico op wiegendood (SIDS). Meeroken in huis wordt ook in verband gebracht met een groter aantal oorontstekingen bij kinderen, en een verergering van de symptomen van astma.
Hoofdstukbespreking
De longen zijn de belangrijkste organen van het ademhalingsstelsel en zijn verantwoordelijk voor de gasuitwisseling. De longen zijn paarsgewijs en gescheiden in lobben; de linkerlong bestaat uit twee lobben, terwijl de rechterlong uit drie lobben bestaat. De bloedsomloop is zeer belangrijk, omdat bloed nodig is om zuurstof van de longen naar andere weefsels in het lichaam te transporteren. De functie van de pulmonale circulatie is te helpen bij de gasuitwisseling. De longslagader levert zuurstofvrij bloed aan de haarvaten die ademhalingsmembranen vormen met de longblaasjes, en de longaders geven nieuw zuurstofrijk bloed terug aan het hart voor verder transport door het lichaam. De longen worden geïnnerveerd door het parasympatische en het sympatische zenuwstelsel, die de bronchodilatatie en bronchoconstrictie van de luchtwegen coördineren. De longen zijn omgeven door het borstvlies, een membraan dat bestaat uit viscerale en pariëtale borstvlieslagen. De ruimte tussen deze twee lagen wordt de borstholte genoemd. De mesotheliale cellen van het pleurale membraan maken pleurale vloeistof aan, die zowel dient als smeermiddel (om wrijving tijdens de ademhaling te verminderen) als als kleefstof om de longen aan de thoraxwand te hechten (om de beweging van de longen tijdens de beademing te vergemakkelijken).
Zelftest
Beantwoord de onderstaande vraag (vragen) om te zien hoe goed u de in het vorige deel behandelde onderwerpen begrijpt.
Kritische denkvragen
- Vergelijk en contrasteer de rechter- en linkerlong.
- Waarom worden het borstvlies niet beschadigd bij een normale ademhaling?
Glossary
bronchoconstrictie: afname van de grootte van de bronchiole als gevolg van samentrekking van de spierwand
bronchodilatatie: toename van de grootte van de bronchiole als gevolg van samentrekking van de spierwand
cardiac notch: Uitsparing op het oppervlak van de linkerlong die ruimte biedt voor het hart
hilum: holle structuur op het mediastinale oppervlak van de longen waar bloedvaten, lymfevaten, zenuwen en een bronchus de long binnenkomen
long: orgaan van het ademhalingsstelsel dat gasuitwisseling verricht
parietaal borstvlies: Buitenste laag van het borstvlies die aansluit op de thoraxwand, het mediastinum en het diafragma
pleuraholte: ruimte tussen het viscerale en pariëtale borstvlies
pleuravocht: substantie die fungeert als smeermiddel voor de viscerale en pariëtale lagen van het borstvlies tijdens de beweging van de ademhaling
pulmonale arterie: slagader die ontspringt uit de longstam en zuurstofvrij, arterieel bloed naar de longblaasjes transporteert
pulmonale plexus: netwerk van vezels van het autonome zenuwstelsel dat zich nabij het hilum van de long bevindt
visceraal borstvlies: binnenste laag van het borstvlies die oppervlakkig aan de longen ligt en zich uitstrekt tot in de longspleet