Ademhaling; de Ventilatie/Perfusie-ratio (Va/Q-ratio)

De Ventilatie/Perfusie-ratio (Va/Q-ratio) is een verhoudingsgetal tussen die delen van de geventileerde long, waar ook bloed door de longcapillairen stroomt. De Va/Q-ratio kan in kaart worden gebracht met een Ventilatie/Perfusie-scan. Zowel ventilatie als perfusie van de long is nodig om diffusie van zuurstof en koolstofdioxide over de alveolaire membraan mogelijk te maken. In rust worden de bovenste delen van de long wat beter geventileerd en de onderste delen van de long worden wat beter doorbloed. Tijdens inspanning verbetert de Va/Q-ratio. Ziekten zoals astma, COPD, longfibrose, klaplong, longinfarct, longembolie en bloedarmoede beïnvloeden de Va/Q-ratio negatief.

Gasuitwisseling is afhankelijk van ventilatie (Va), perfusie (Q) en diffusie
Bij de gaswisseling in de longen wordt koolstofdioxide vanuit de longcapillairen over het alveolaire membraan de alveolaire ruimte in getransporteerd. Zuurstof wordt juist vanuit de alveolaire ruimte over de alveolaire membraan in het bloed van de longcapillairen in getransporteerd. Het bloed wat de longen verlaat, is uiteindelijk zuurstofrijk en armer aan koolstofdioxide.
Om transport van koolstofdioxide en zuurstof tussen longcapillairen en alveolaire ruimte mogelijk te maken, is ventilatie (Va), perfusie (Q) en diffusie van deze gassen in de longen noodzakelijk. Ook moet de verhouding tussen Va en Q (de Va/Q-ratio) goed zijn om diffusie mogelijk te kunnen maken. Ieder van deze begrippen wordt kort toegelicht:

  • Ventilatie (Va) van de alveolaire ruimte: ventilatie is dat deel van de lucht tijdens de ademhaling dat de alveolaire ruimte bereikt.
  • Perfusie (Q): perfusie is dat deel van de longcapillairen wat doorbloed wordt.
  • Diffusie: diffusie is het verplaatsen van gassen van een plaats met een hoge concentratie van bepaalde gassen naar een plaats met een lage concentratie van deze gassen.
  • Va/Q-ratio: Va/Q-ratio is de verhouding van ventilatie en perfusie van de long.

Va/Q-ratio in de long
Wanneer al de lucht die de alveolaire ruimte bereikt, gebruikt wordt om het bloed in de longcapillairen te verzadigen met zuurstof, dan zou de Va/Q 1 zijn. De Va/Q is echter nooit 1. De Va/Q is nooit 1, omdat delen van de long die wel geventileerd worden, niet doorbloed worden. Dit is vooral het geval in de apex (bovenste deel van de long). De apex van de long wordt wel goed geventileerd, maar niet goed doorbloed. Ook is de Va/Q-ratio van de long nooit 1, omdat de onderste delen van de long (basis) wel goed worden doorbloed, maar niet optimaal worden geventileerd.
Tijdens inspanning verbetert de Va/Q-ratio. De Va/Q-ratio tijdens inspanning verbetert, omdat tijdens inspanning de basis van de longen beter worden geventileerd en omdat de longcapillairen van de apex van de longen openen. Ook verwijden de capillairen die al geopend zijn.

Stoornissen in de ventilatie beïnvloeden de Va/Q-ratio negatief
Wanneer de alveolaire ruimte minder goed, of niet geventileerd wordt, kan er minder goed, of geen gaswisseling plaatsvinden tussen het bloed in de longcapillairen en alveolaire ruimte. Stoornissen die de ventilatie verminderen, beïnvloeden de Va/Q-ratio dus ook negatief. COPD, astma, pneumothorax (klaplong) en longfibrose beïnvloeden verminderen de longventilatie.

Stoornissen in de perfusie beïnvloeden de Va/Q-ratio negatief
Wanneer de longcapillairen minder goed, of niet worden doorbloed, kan er minder goed, of geen gaswisseling plaatsvinden. Wanneer er geen bloed de longcapillairen bereikt, kan er ook geen gaswisseling plaatsvinden tussen bloed en alveolaire ruimte. Stoornissen die de perfusie negatief beïnvloeden, beïnvloeden de Va/Q-ratio dus ook negatief. Een longembolie en longinfarct verminderen de perfusie van de longen. Ook een bloedarmoede, of een laag hemoglobine (Hb-gehalte) verlaagt de Va/Q-ratio.

Lees ook:

Loop geen inkomsten mis, schrijf over hobby, werk of studie en verdien extra inkomsten!

Maak je eigen geldmachine in 8 stappen en wordt financieel onafhankelijk

Ademhaling; overzicht van het ademhalingsstelsel

Ademhaling; anatomie van het ademhalingsstelsel

Ademhaling; inademing en uitademing

Ademhaling; de rol van druk en diffusie in de ademhaling

Longen en ademhaling

Bronnen:

JE. Hall, 2013, Pocket Companion to Textbook of Medical Physiology, Elsevier Inc
GA Thibodeau, Patton KT 2012, Anatomy & Physiology, Mosby/Elsevier
EN Marieb, Hoehn K 2012, Human Anatomy & Physiology, Pearson/Benjamin Cummings