Inspanningsfysiologie; inspiratie en expiratie (inademing en uitademing)

Inspiratie en expiratie zijn andere namen voor inademing en uitademing. Inademing en uitademing van lucht zijn constant nodig om de lucht in de longen te verversen. Gemiddeld wordt in rust een halve liter lucht per ademteug in- en uitgeademd en dit twaalf tot zestien keer per minuut. De inademing is een actief proces; waarbij tijdens een rustige inademing het diafragma (middenrif) en de externe tussenribspieren voor een vergroting van de borstkas zorgen. Omdat de longen door onderdruk, de zeer gladde longvliezen en een filmpje vocht tussen de longvliezen aan de borstkas kleven, worden ook de longen groter. Door het groter worden van de longen daalt de druk in de longen waardoor lucht in de longen wordt gezogen. De rustige uitademing is een passief proces. Daar de longen van elastisch weefsel zijn gemaakt, veren deze terug in hun oorspronkelijke staat en persen zo lucht uit de longen. Surfactant speelt een belangrijke rol bij het vergemakkelijken van de ademhaling.

Longvliezen (pleura), onderdruk en de ademhaling
Om het mechanisme van de ademhaling goed te kunnen begrijpen, is het belangrijk om een basisinzicht te hebben in de basisanatomie van de borstkas, de longen en de longvliezen. In de borstkas bevinden zich de longen omsloten door een aantal longvliezen. Om de longen zitten vliezen (binnenste longvliezen; viscerale longvliezen) en aan de binnenzijde van de borstkas zitten vliezen (buitenste longvliezen; pariëtale longvliezen). Deze vliezen worden pleura genoemd. Tussen deze pleura zit een filmpje vocht. Aangezien de druk in de longen iets groter is dan de druk tussen de longvliezen blijven de longen gehecht aan de longvliezen. De druk tussen de longen en longvliezen is weer groter dan de druk tussen de binnenste en buitenste longvliezen. Hierdoor hechten de longvliezen weer aan elkaar. Vervolgens is de druk tussen de longvliezen weer groter dan de druk tussen de buitenste longvliezen en de borstkas. Hierdoor hechten de buitenste longvliezen aan de borstkas. Het gevolg is dat de longen de bewegingen van de borstkas volgen. Wordt de inhoud van de borstkas, dan wordt de longinhoud groter. Wordt de inhoud van de borstkas kleiner, dan wordt de longinhoud kleiner.
De inhoud van de borstkas en dus de longinhoud kan vergroot worden tijdens een rustige inademing door aanspanning van het diafragma (middenrif) en buitenste tussenribspieren. De inhoud van de borstkas en dus de longinhoud kan verkleind worden tijdens een rustige uitademing door de elasticiteit van de longen zelf.

Inspiratie in rust, rustige inademing
Bij een rustige inademing contraheren het diafragma en de externe tussenribspieren. Hierdoor wordt de borstkas verlengd en vergroot. Deze verlenging en vergroting van de borstkas vergroot de longen. Door de vergroting van de longen daalt de intrapulmonaire druk (druk in de longen) licht. Door deze drukverlaging stroomt er lucht in de longen net zolang totdat de druk in de longen even groot is als de druk buiten de longen en de borstkas niet langer vergroot.

Expiratie in rust, rustige uitademing
Bij een rustige uitademing ontspannen het diafragma en de externe tussenribspieren. Hierdoor kan de natuurlijke elasticiteit van het longweefsel zijn werk doen. Het longweefsel veert namelijk rustig terug in zijn oorspronkelijke staat. Wanneer het longweefsel en dus de longen kleiner wordt, wordt er lucht uit de longen geperst

Surfactant en de ademhaling
In de longen bevindt zich ook een dun filmpje vocht. Dit dun filmpje vocht vergroot de oppervlaktespanning. Deze vergroting van de oppervlaktespanning maakt het verkleinen en vergroten van de longen moeilijker, waardoor enerzijds de in- en uitademing wordt bemoeilijkt en anderzijds de longen de neiging hebben om in te klappen. De alveoli (longblaasjes) hebben hier echter iets op gevonden. De longen scheiden namelijk surfactant uit (dipalmitoylphosphatidylcholine; DPPC). Surfactant verlaagt namelijk de oppervlaktespanning waardoor de neiging van het inklappen van de longen wordt verhinderd en de adembeweging makkelijker wordt gemaakt. Surfactant is een lipoproteïne. Lipoproteïnen zijn stoffen die bestaan uit vetten (lipos) en eiwitten (proteïnen).
Baby’s die te vroeg worden geboren (prematuren), maken nog geen surfactant aan. Hierdoor wordt de ademhaling voor prematuren moeilijker. Corticosteroïden stimuleren de aanmaak van surfactant door prematuren. Daarom krijgen prematuren vaak corticosteroïden toegediend.

Lees ook:

Schrijf ook voor de grootste online bibliotheek en verdien een extra inkomen

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:

William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia