Word een
Expert in Spirometrie

Geforceerde uitademing

Laden van de Flash animatie kan even duren (84 KB).
Laden van de Flash animatie kan even duren (84 KB). (animatie tijdelijk met Engelse tekst)

Ademen we eerst diep in en vervolgens zo hard mogelijk uit, dan wordt door de op de pleuraholte en long uitgeoefende kracht de druk in de pleuraholte en alveolaire ruimte sterk boven de barometerdruk verhoogd, zodat gas uit de long gaat stromen. Als gas stroomt moet weerstand worden overwonnen; dat kost energie, hetgeen zich uit in een drukverval. Het drukverval (ΔP) is evenredig met de te overwinnen luchtwegweerstand (Raw) en de volumestroom (V'):

ΔP = V'·Raw

Gaan we van de alveolus via de luchtweg naar de mond, dan is eerst de druk hoog (Palv), in de bronchus wordt hij voortdurend lager (Pbr) tot deze bij de mond gelijk is geworden aan de barometerdruk (Pbar). Aan de buitenkant van de luchtweg is de druk binnen de thorax voortdurend gelijk aan de pleuradruk, buiten de thorax ten naaste bij gelijk aan de barometerdruk.

We hebben dus tijdens een geforceerde uitademing in de thorax buiten de luchtweg voortdurend een hoge pleuradruk, in de luchtweg een steeds verder afnemende druk. We kunnen de intrathoracale luchtweg in drie zones verdelen:

  1. Equal pressure point conceptEen stuk het dichtst bij de alveoli gelegen waar de druk in de luchtweg hoger is dan daarbuiten: door het drukverschil wordt de luchtweg open gehouden.
  2. Een punt waar intra- en extrabronchiale druk precies aan elkaar gelijk zijn (“equal pressure point”); het drukververlies van de alveolus is gelijk aan PL,el. Het drukverliest tot dit punt is Palv – Pbr = Palv – Ppl = PL,el.
  3. Een deel het dichtst naar de mond toe gelegen waar de druk in de luchtweg lager is dan daar buiten: de luchtweg zal worden samengedrukt.

Het samendrukken van de luchtweg tijdens een geforceerde uitademing vindt in ieder geval plaats in de trachea. De kraakbeenringen daar zijn hoefijzervormig. Aan de rugzijde is een gemakkelijk vervormbare membraan (pars membranacea) aanwezig, die bij een gering drukverschil naar binnen stulpt. Daarbij wordt het buigzame kraakbeen mee vervormd, zodat van de luchtweg slechts een spleetvormige opening over blijft. In deze smoorklep wordt de stroomsnelheid gelimiteerd, zoals ook bij een waterval, de stroom onafhankelijk is van het hoogteverschil. Het mechanisme van het ontstaan van de smoorklep is te zien in bijgaande animatie.

Literatuur over stroombeperking
1
Einthoven W. Über die Wirkung der bronchial Muskeln, nach einer neuen Methode untersucht, und über Asthma Nervosum. Arch Ges Physiol 1892; 51: 367-445.
2
Dayman H. The mechanics of airflow in health and in emphysema. J Clin Invest 1951; 30: 1175-1190.
3
Fry DL, Ebert RV, Stead WW, Brown CC. The mechanics of pulmonary ventilation in normal subjects and in patients with emphysema. Am J Med 1954; 16: 80-97.
4
Dekker E, Defares JG, Heemstra H. Direct measurements of intrabronchial pressure. Its application to the location of the check-valve mechanism. J Appl Physiol 1958; 13: 35-41.
5
Hyatt RE, Schilder DP, Fry DL. Relationship between maximum expiratory flow and degree of lung inflation. J Appl Physiol 1958; 13: 331-336.
6
Fry DL, Hyatt RE. Pulmonary mechanics: a unified analysis of the relationship between pressure, volume and gas flow in the lungs of normal and diseased human subjects. Am J Med 1960; 29: 672-689.
7
Hyatt RE. The interrelationship of pressure, flow and volume during various respiratory maneuvers in normal and emphysematous subjects. Am Rev Respir Dis 1961; 83: 676-683.
8
Hyatt RE, Flath RE. Relationship of airflow to pressure during maximal effort in man. J Appl Physiol 1966; 21: 477-482.
9
Mead J, Turner JM, Macklem PT, Little JB. Significance of the relationship between lung recoil and maximum expiratory flow. J Appl Physiol 1967; 22: 95-109.
10
Pride NB, Permutt S, Riley RL, Bromberger-Barnea B. Determinants of maximum expiratory flow from the lungs. J Appl Physiol 1967; 23: 646-662.
11
Griffiths DJ. Hydrodynamics of male micturition. I. Theory of steady flow through elastic-walled tubes. Med Biol Eng 1971; 9: 581-588.
12
Hyatt RE, Black LF. The flow-volume curve; a current perspective. Am Rev Respir Dis 1973; 107: 191-199.
13
Jones JG, Fraser RB, Nadel JA. Prediction of maximum expiratory flow rate from area-transmural pressure curve of compressed airway. J Appl Physiol 1975; 38: 1002-1011.
14
Pedersen OF, Nielsen TM. The critical transmural pressure of the airway. Acta Physiol Scand 1976; 97: 426-446.
15
Dawson SV, Elliott EA. Wave-speed limitation on expiratory flow – a unifying concept. J Appl Physiol 1977; 43: 498-515.
16
Hyatt RE, Rodarte IR, Mead J, Wilson TA. Changes in lung mechanics; flow-volume relations. In: PT Macklem & S Permutt (eds), The lung in the transition between health and disease. New York, Dekker, 1979, 73-112.
17
Elliott EA, Dawson SV. Test of wave-speed theory of flow limitation in elastic tubes. J Appl Physiol 1977; 43: 516-522.
18
Dawson SV, Elliott EA. Use of the choke point in the prediction of flow limitation in elastic tubes. Federation Proc 1980; 39: 2765-2770.
19
Mead J. Expiratory flow limitation: a physiologist’s point of view. Federation Proc 1980; 39: 2771-2775.
   
Top pagina | | | ©Philip H. Quanjer