Ventilatie is het in- en uitademen van lucht. Er zijn twee relevante formules die op deze pagina worden uitgelicht:

1) Totale ventilatie per minuut: de hoeveel lucht die per minuut wordt in- en uitgeademd.

2) Alveolaire ventilatie per minuut: de hoeveelheid lucht die per minuut de alveoli bereiken en wordt gebruikt voor gaswisseling.

Voordat deze twee formules worden besproken is het belangrijk om de volgende termen te definiëren: de anatomische dode ruimte, de alveolaire dode ruimte en de fysiologische dode ruimte.

• De anatomische dode ruimte is de ruimte in de geleidende luchtwegen waarbij geen gaswisseling plaatsvindt, zoals in de neus, mond, trachea en de bronchiën. Deze ruimte bedraagt ongeveer 150mL.

• De alveolaire dode ruimte bedraagt de totale ruimte van de alveoli waarbij geen gaswisseling kan plaatsvinden door een probleem van de perfusie (doorbloeding). Er komt wel lucht in de alveoli terecht, maar er is geen goede doorbloeding van de alveoli waardoor er geen gaswisseling plaatsvindt. In een gezond persoon is er weinig tot geen alveolaire dode ruimte. Bij een longembolie is er bijvoorbeeld wel sprake van een alveolaire dode ruimte, omdat een stolsel een longarterie kan afsluiten en de alveoli vervolgens onvoldoende worden doorbloed.

• Fysiologische dode ruimte: dit is de som van de alveolaire en anatomische dode ruimte. Dit is het totale gedeelte van de luchtwegen wat niet betrokken is bij de gaswisseling.

Uitleg formules:

1) De totale ventilatie per minuut = teugvolume x ademhalingsfrequentie per minuut. In rusttoestand ademt een persoon ongeveer 500mL per ademhaling in (teugvolume) en ademt ongeveer 15 keer per minuut (ademhalingsfrequentie). Dat komt neer op zo’n 7,5 liter lucht per minuut die de luchtwegen binnenstroomt.

2) De alveolaire ventilatie per minuut = (teugvolume – fysiologische dode ruimte) x ademhalingsfrequentie per minuut. Een gezond persoon heeft een teugvolume van 500mL en heeft een ademfrequentie van 15 keer per minuut. Verder is er alleen sprake van een anatomische dode ruimte bij een gezond persoon; dit is 150mL. Dat betekent dat er per ademteug 350mL verse lucht in de alveoli terechtkomt. Als bovenstaande formule wordt ingevuld dan komt er per minuut 5,2 liter verse lucht in de alveoli terecht die wordt gebruikt voor de gaswisseling.

De juiste verhouding tussen de ventilatie en perfusie (doorbloeding) van de alveoli is van cruciaal belang voor een goede gaswisseling. Deze verhouding wordt aangeduid als de V/Q ratio, waarbij de V staat voor alveolaire ventilatie in liter per minuut en Q voor de perfusie in liter per minuut. De ideale situatie is een verhouding van 1:1, zodat er voor elke liter verse lucht een liter bloed tegenover staat. De gemiddelde ratio bij een gezond persoon is echter 0.8, omdat er gemiddeld een hogere mate van doorbloeding plaatsvindt dan ventilatie. Dat komt doordat de perfusie en ventilatie in delen van de longen verschillen. De longen kunnen grofweg in drie zones worden ingedeeld (AFBEELDING 1). In een staande houding is zowel de ventilatie als de perfusie het laagst in zone 1 en het hoogste in zone 3. De zwaartekracht zorgt ervoor dat het bloed naar zone 3 getrokken wordt wat leidt tot een hogere mate van perfusie. Tegelijkertijd is er sprake van een hogere compliantie (rekbaarheid) van de alveoli en kan er daardoor meer ventilatie plaatsvinden. Hier staan alle zones op een rij, waarbij wordt uitgegaan van een staande houding:

Zone 1: er is een hogere mate van ventilatie ten opzichte van perfusie

Zone 2: ventilatie en perfusie zijn ongeveer aan elkaar gelijk

Zone 3: er is minder ventilatie ten opzichte van perfusie

Auteurs

Auteur: Lars Nijman, geneeskundestudent
Student reviewer: Bernice Roggeband, geneeskundestudent
Specialist reviewer: W. Evers, longarts

Link voor verdieping

https://www.amboss.com/us/knowledge/respiratory-physiology

Referenties

Widmaier, E. P. (2016). Vander’s Human Physiology (14de editie). McGraw-Hill Education.

Costanzo, L. S. (2018). Physiology (6de editie). Elsevier.