Longemfyseem is bij ouderen een van de belangrijkste oorzaken van kortademigheid en gebrek aan uithoudingsvermogen.

Transcriptie

1 Examentrainer Vragen Longemfyseem Longemfyseem is bij ouderen een van de belangrijkste oorzaken van kortademigheid en gebrek aan uithoudingsvermogen. Het ontstaan van longemfyseem is een complex proces. Inmiddels is wel duidelijk dat de meeste vormen van emfyseem veroorzaakt worden door de langdurige inwerking van chemische en/of fysische factoren op het longweefsel, bijvoorbeeld jarenlang veelvuldig roken. Eén van de gevolgen is afbraak van de tussenwanden van de longblaasjes waardoor de fijnmazige structuur verandert en er grotere luchtkamers ontstaan. De elasticiteit van het longweefsel neemt af en er kunnen ook blokkades in de kleinste bronchiolen ontstaan. In afbeelding 1 zijn longtrechtertjes van een gezonde long (tekening 1) en van een long van een emfyseempatiënt (tekening 2) schematisch weergegeven. Afbeelding 1 tekening 1 tekening 2 Het ontstaan van de grotere luchtkamers bij longemfyseem heeft invloed op de gaswisseling in het longweefsel. 1 Is de gaswisseling in de situatie van een luchtkamer groter of kleiner dan de gaswisseling in de gezonde longblaasjes waaruit deze luchtkamer is ontstaan? Waardoor wordt dat verschil in gaswisseling veroorzaakt? Gaswisseling Oorzaak verschil A groter het volume van de longtrechtertjes is toegenomen B groter het diffusieoppervlak is in de situatie van de luchtkamer toegenomen C kleiner de ingeademde lucht ondervindt minder weerstand in de longtrechtertjes D kleiner de verhouding tussen oppervlak en volume is in de situatie van de luchtkamer afgenomen 1 Uitgeverij Malmberg

2 De veranderingen bij longemfyseem hebben niet alleen gevolgen voor de ventilatie en de gaswisseling. Doordat het aantal longblaasjes drastisch afneemt, verdwijnen ook longhaarvaatjes en zijn er dus ook gevolgen voor de perfusie (bloeddoorstroming) van de longen. Bij longemfyseem verandert daardoor de verhouding tussen ventilatie (Va) en perfusie (Q). Hierbij is Va de alveolaire ventilatie in liter per minuut, en Q is de bloedstroom door de longen in liter per minuut. Bij een gezonde persoon zijn perfusie en ventilatie in evenwicht: zie tekening 1 in afbeelding 2. In tekening 2 is schematisch een situatie weergegeven die bij longemfyseem kan voorkomen: er is een vernauwing van een deel van de bronchiolen. In tekening 3 is een daarvoor compenserend mechanisme weergegeven, dat optreedt bij longemfyseem. Afbeelding 2 2 Wordt de ratio Va/Q bij longemfyseem (zie tekening 2) groter of kleiner dan normaal (tekening 1), of blijft de ratio Va/Q ongeveer gelijk? A de Va/Q wordt groter B de Va/Q wordt kleiner C de Va/Q blijft ongeveer gelijk 3 Leg uit hoe het compenserend mechanisme (tekening 3) negatieve gevolgen voor de gaswisseling van de situatie daarvóór (tekening 2) gedeeltelijk wegneemt. Bron: examen vwo Het ademhalingsstelsel Gaswisseling vindt bij de mens plaats in de longblaasjes. In het overige deel van het ademhalingsstelsel vindt nauwelijks gaswisseling plaats: dit deel wordt de 'dode ruimte' genoemd. In rust wordt per uitademing ongeveer 500 ml lucht uitgeademd. Tijdens een uitademing wordt zowel lucht uit de dode ruimte als uit de longblaasjes verwijderd. Over het CO 2 dat vanuit het bloed naar de longblaasjes diffundeert, worden drie beweringen gedaan. 1. Een deel van dit CO 2 kan zijn ontstaan bij de vorming van pyrodruivenzuur tijdens de glycolyse. 2. Een deel van dit CO 2 kan zijn ontstaan in de citroenzuurcyclus. 3. Een deel van dit CO 2 kan zijn ontstaan in de ademhalingsketen. 4 Welke van deze beweringen is juist? A bewering 1 B bewering 2 C bewering 3 Diagram 1 in afbeelding 3 geeft het verloop van de pco 2 in de luchtstroom van het begin tot het einde van één uitademing weer. Diagram 2 in afbeelding 3 geeft het verloop van de po 2 in de luchtstroom van het begin tot het einde van één uitademing weer. 2 Uitgeverij Malmberg

3 Afbeelding 3 diagram 1 diagram 2 De pco 2 wordt bepaald in een longslagadertje voordat er netto CO 2 afgifte aan de lucht in het longblaasje heeft plaatsgehad. 5 Is deze pco 2 lager dan 2,7 kpa, ligt deze tussen 2,7 kpa en 5,3 kpa of is deze hoger dan 5,3 kpa? A lager dan 2,7 kpa B tussen 2,7 kpa en 5,3 kpa C hoger dan 5,3 kpa Drie delen van het uitademingstraject zijn in diagram 2 van afbeelding 3 aangegeven met letters. 6 Welk van de delen R, S of T van dit diagram heeft betrekking op de pco 2 in een mengsel van de lucht van de longblaasjes met de lucht uit de dode ruimte? A deel R B deel S C deel T Bron: examen vwo Uitgeverij Malmberg

4 Bouw en werking nieren In afbeelding 4 zijn met vier genummerde pijlen processen aangegeven die in een nefron (niereenheid) plaatsvinden. Afbeelding 4 Bron: A.C. Guyton e.a., Textbook of Medical Physiology, Philadelphia, 1996, 319. Twee processen die zich in een nefron afspelen, zijn terugresorptie en ultrafiltratie. 7 Welke pijl geeft terugresorptie aan? Welke pijl geeft ultrafiltratie aan? 4 Uitgeverij Malmberg

5 In afbeelding 5 is de bouw van dekweefselcellen in de wand van het eerste gekronkelde nierbuisje in een nefron schematisch weergegeven. Afbeelding 5 Bron: L.C. Junqueira e.a., Functionele histologie, Maarssen, 2000, 463. Door de wand van het eerste gekronkelde nierbuisje vindt transport van stoffen uit de voorurine naar het bloed plaats. 8 Noem twee in afbeelding 5 getekende kenmerken van de dekweefselcellen die samenhangen met dit transport van stoffen. Door de dekweefselcellen van het nierbuisje worden onder andere eiwitten uit de voorurine opgenomen, die in de voorurine in een zeer lage concentratie aanwezig zijn. Deze eiwitten worden vervolgens in de dekweefselcellen gehydrolyseerd. Twee beweringen over de hydrolyseproducten zijn: 1. Deze kunnen door de dekweefselcellen zelf gebruikt worden voor de productie van onderdelen van het endoplasmatisch reticulum. 2. Deze kunnen aan het bloed worden afgegeven. 9 Welke bewering is of welke beweringen zijn juist? A geen van beide beweringen B alleen bewering 1 C alleen bewering 2 D de beweringen 1 en 2 10 In welk type organel vindt hydrolyse van eiwitten meestal plaats? A celkern B endoplasmatisch reticulum C golgisysteem D lysosoom E mitochondrium F ribosoom Bron: examen vwo Uitgeverij Malmberg

6 Een nierkanaaltje In een experiment bestudeert een onderzoeker de werking van een niereenheid van een zoogdier. Met het deel van het nierkanaaltje dat zich in de niereenheid bevindt tussen P en Q (zie tekening 1 in afbeelding 6) maakt hij een proefopstelling (zie tekening 2 in afbeelding 6). De opstelling bevindt zich in een vloeistof waarvan de concentratie van opgeloste deeltjes dezelfde is als die in het deel van de nier waaruit het nierkanaaltje afkomstig is. De gebruikte delen van de niereenheid functioneren in deze opstelling op dezelfde wijze als in het lichaam. Afbeelding 6 tekening 1 tekening 2 Bij R stroomt vloeistof met de samenstelling van voorurine de opstelling binnen. Deze vloeistof bevat een bepaalde hoeveelheid glucose. Bij S stroomt de vloeistof de opstelling uit. 11 Is de hoeveelheid glucose in de vloeistof bij S kleiner dan, gelijk aan of groter dan die bij R? A kleiner B gelijk C groter Aan de vloeistof die bij R binnenstroomt, voegt hij vervolgens een bepaalde hoeveelheid inuline toe. Inuline is een stof die niet door de cellen van de nierkanaaltjes wordt geresorbeerd. 12 Is de concentratie inuline die bij S uitstroomt kleiner dan, gelijk aan of groter dan die bij R binnenstroomt? A kleiner B gelijk C groter Bron: examen vwo Uitgeverij Malmberg

7 Hemodialyse Slecht functionerende nieren zijn levensbedreigend. Hemodialyse biedt in die situatie vaak uitkomst doordat deze behandeling een aantal functies van de nier geheel of gedeeltelijk kan vervangen. Een nierpatiënt wordt daartoe gemiddeld drie maal per week gedurende een aantal uren aan het dialyseapparaat aangesloten. Hemodialyse is bedoeld als een tijdelijke behandeling ter overbrugging van de tijd totdat een donornier ter beschikking komt. De samenstelling van de dialysevloeistof en de snelheid van bloedstroom en dialysevloeistof zijn zo ingesteld dat de netto verplaatsing van stoffen door het membraan zoveel mogelijk lijkt op het resultaat van de transportprocessen door de wand van het nierkanaaltje van een gezonde nier. In tabel 1 is de samenstelling gegeven van het bloedplasma van een persoon met gezonde nieren, van de verse dialysevloeistof en van het bloedplasma van een nierpatiënt. Tabel 1 Bloedplasma gezond persoon Verse dialysevloeistof Elektrolyten (meq L -1 ) Na K + 5 1,0 7 Ca ,0 2 Mg 2+ 1,5 1,5 1,5 1,5Cl HCO ,7 14 Melkzuur 1,2 1,2 1,2 2 HPO Urinezuur 0, SO 4 0,5 0 3 Niet-elektrolyten (mg dl -1 ) Glucose Ureum Creatinine Bloedplasma nierpatiënt (vóór dialyse) Een aantal stoffen komt in de verse dialysevloeistof niet voor, andere stoffen juist in een hogere concentratie dan in het bloedplasma van een gezond persoon. 13 Leg uit waarom sommige stoffen, die wel in het bloedplasma voorkomen, in de verse dialysevloeistof (zie tabel 1) ontbreken. Uit de samenstelling van de dialysevloeistof (zie tabel 1) blijkt dat geprobeerd wordt het bufferend vermogen van het bloedplasma van de nierpatiënt te verhogen. 14 Leg uit op welke wijze bij hemodialyse het bufferend vermogen van het bloedplasma van de nierpatiënt verhoogd wordt. Door hemodialyse kan de bloedzuiverende functie van de nier tijdelijk en in redelijke mate overgenomen worden. Doordat een andere functie niet wordt overgenomen, zou zonder medicatie de hematocriet (het volumeaandeel bloedcellen in het bloed) sterk gaan dalen. 1p 15 Welk hormoon krijgt de patiënt toegediend om dit te voorkomen? 7 Uitgeverij Malmberg

8 In afbeelding 7 is een dwarsdoorsnede door de buikholte weergegeven, met daarin onder andere zichtbaar de nieren en delen van het spijsverteringskanaal. Afbeelding 7 Uit de ligging van de organen kun je opmaken of de doorsnede een bovenaanzicht of een onderaanzicht is. 16 Is het een bovenaanzicht of een onderaanzicht? Waaraan is dat te zien? A Het is een bovenaanzicht, want de lever is links in de afbeelding te zien. B Het is een bovenaanzicht, want de maag is links in de afbeelding te zien. C Het is een onderaanzicht, want de lever is links in de afbeelding te zien. D Het is een onderaanzicht, want de maag is links in de afbeelding te zien. Bron: examen vwo Uitgeverij Malmberg

9 Antwoorden en uitleg Longemfyseem 1 Doordat er longblaasjes zijn verdwenen, is het gaswisselingsoppervlak afgenomen. Het totale volume van de long (met de luchtkamers) is niet veranderd, dus de verhouding oppervlak en volume in de situatie van de luchtkamer is afgenomen. Het juiste antwoord is dus: D (2 punten). THEMA 3 BASISSTOF 1 2 In tekening 2 is te zien dat de perfusie nagenoeg gelijk blijft en dat de ventilatie door de vernauwing van een deel van de bronchiolen afneemt. De verhouding Va/Q wordt dus kleiner. Het juiste antwoord is dus: B (2 punten). THEMA 3 BASISSTOF 1 3 Uit het antwoord moet blijken dat: doordat er meer bloed naar de goed geventileerde alveoli stroomt en minder naar de slecht functionerende alveoli (1 punt), in de goed geventileerde alveoli meer uitwisseling van O 2 en CO 2 met het bloed kan plaatsvinden (1 punt). THEMA 3 BASISSTOF 1 Het ademhalingsstelsel 4 Bij de vorming van pyrodruivenzuur tijdens de glycolyse komt geen CO 2 vrij. Bewering 1 is dus niet juist. Bewering 2 is juist en bewering 3 is niet juist. Het juiste antwoord is dus: B (2 punten). 5V THEMA 1 BASISSTOF 6 5 De CO 2 diffundeert uit het bloed naar de lucht in de longblaasjes. De pco 2 in het bloed moet hoger zijn dan de pco 2 in de uitgeademde lucht. Het juiste antwoord is dus: C (2 punten). THEMA 3 BASISSTOF 1 6 Traject R is de lucht uit de dode ruimte met dezelfde po 2 als van de buitenlucht en traject T heeft betrekking op de lucht uit de longblaasjes. Traject S heeft dus betrekking op een mengsel van de lucht uit de longblaasjes en van de lucht uit de dode ruimte. Het juiste antwoord is dus: B (2 punten). THEMA 3 BASISSTOF 1 9 Uitgeverij Malmberg

10 Bouw en werking nieren 7 Terugresorptie vindt plaats bij pijl nummer 2 (1 punt) en ultrafiltratie bij pijl nummer 1 (1 punt). THEMA 3 BASISSTOF 5 8 Kenmerken zijn: microvilli/uitstulpingen van het membraan aan apicale zijde / een groot membraanoppervlak aan apicale zijde; aanwezigheid van blaasjes voor endocytose/pinocytose; veel mitochondriën; pedicellen / uitstulpingen van het membraan aan basale zijde / een groot membraanoppervlak aan basale zijde. (Per juist kenmerk 1 punt.) THEMA 3 BASISSTOF 5 9 De aminozuren die door hydrolyse zijn ontstaan, kunnen opnieuw gebruikt worden door de dekweefselcellen om nieuwe eiwitten te maken voor het ER. Deze aminozuren kunnen ook door het bloed naar elders worden vervoerd. Het juiste antwoord is dus: D (2 punten). 5V THEMA 2 BASISSTOF 5 10 Lysosomen breken eiwitten af. In de celkern vindt transcriptie plaats, het ER produceert eiwitten en vervoert deze, het golgisysteem verandert en vervoert eiwitten, een mitochondrium maakt energie vrij uit glucose en een ribosoom is betrokken bij de eiwitsynthese. Het juiste antwoord is dus: D (2 punten). 4V THEMA 2 BASISSTOF 5 Een nierkanaaltje 11 Glucose wordt in het nierkanaaltje teruggeresorbeerd in het bloed. De hoeveelheid glucose is bij S dus kleiner dan bij R. Het juiste antwoord is dus: A (2 punten). THEMA 3 BASISSTOF 5 12 De hoeveelheid inuline is bij S gelijk aan die bij R, maar de hoeveelheid water is bij S kleiner dan bij R. Een deel van het water wordt immers tussen R en S al teruggeresorbeerd in het bloed. De concentratie inuline is dus bij S groter dan bij R. Het juiste antwoord is dus: C (2 punten). THEMA 3 BASISSTOF 5 10 Uitgeverij Malmberg

11 Hemodialyse 13 Uit het antwoord moet blijken dat: ontbrekende stoffen (zoals ureum) uit het bloedplasma verwijderd moeten worden (1 punt); doordat deze stoffen in de dialysevloeistof ontbreken, kunnen deze stoffen (maximaal) naar de dialysevloeistof diffunderen / ontstaat een zo gunstig mogelijke diffusiegradiënt waardoor ze uit het bloedplasma diffunderen (1 punt). THEMA 3 BASISSTOF 5 14 Uit het antwoord blijkt dat: HCO 3 een buffer is (1 punt), die door de hoge concentratie in de dialysevloeistof naar het bloedplasma van de patiënt kan diffunderen (1 punt). THEMA 6 BASISSTOF 5 15 Het juiste antwoord is EPO/erytropoëtine (1 punt). Dit hormoon zorgt voor de aanmaak van rode bloedcellen in het rode beenmerg. THEMA 2 BASISSTOF 5 16 De lever ligt links op de foto, dus het gaat om een onderaanzicht. Het juiste antwoord is dus: C (2 punten). 4V THEMA 2 BASISSTOF 4 11 Uitgeverij Malmberg