Hoe functioneert het menselijk lichaam van top tot teen? Van hartslag tot hormonen, van elektrische signalen tot verschillende weefseltypen: elk systeem laat zich meten en analyseren. In deze rubriek belichten we hoe de verschillende systemen van het lichaam zouden moeten functioneren, wat er mis kan gaan, en vooral hoe we deze processen kunnen meten met behulp van zowel oudere technieken als de nieuwste technische ontwikkelingen.
Ademen is iets wat we altijd doen, zonder dat we er echt bij stil staan. De longen zijn de vitale organen als het aankomt op respiratie, oftewel ademen. De belangrijkste functies zijn oxygenatie en ventilatie. Hierbij wordt zuurstof binnengehaald en koolstofdioxide weer afgevoerd. Koolstofdioxide ontstaat namelijk als afvalproduct van de weefsels die de zuurstof nodig hebben voor de alledaagse taken.
Anatomie
De longen liggen in de borstkas en worden beschermd door de ribben. Daarnaast worden de twee longen gescheiden van elkaar door het hart en het mediastinum (de ruimte tussen de pleuraholten in ligt, begrensd aan de ene kant door het borstbeen en aan de andere kant door de wervelkolom). Longen zijn, wanneer iemand volledig gezond is, licht, zacht en sponzig.
Elke long bestaat uit verschillende onderdelen. Dit houdt in:
- De apex (de punt), dit is het bovenste deel en zit boven de eerste rib, bovenin richting de nek.
- De basis, het tegenovergestelde van de apex, ligt op het diafragma.
- Twee of drie kwabben, dit verschilt tussen de linker- en rechterlong. Deze kwabben worden gemaakt door fissuren.
- Drie oppervlaktes: costaal, mediastinaal en diafragmatisch
- Drie grenzen: anterior, inferior en posterior.
De rechterlong wordt in drie kwabben verdeeld, de linkerlong in twee kwabben. Dit komt doordat het hart ook aan de linkerkant van de thorax ligt. De bloedvoorziening van de longen wordt gedaan door de arteria pulmonalis, de slagader die het zuurstofarme bloed naar de longen voert, en de vena pulmonalis, de ader waardoor het zuurstofrijke bloed weer terug naar het hart stroomt.
De luchtvoorziening gaat via verschillende vertakkingen. De lucht stroomt binnen via de luchtpijp naar de bronchiën, waarna het zich opsplitst in de bronchiolen en uiteindelijk de alveoli, de longblaasjes. In de alveoli vindt de gaswisseling plaats. De wand hiervan is zo dun zodat er diffusie plaats kan vinden van zuurstof (O2) en koolstofdioxide (CO2).
De luchtwegen worden gereinigd door trilhaar-epitheel en daarnaast wordt er surfactant aangemaakt zodat de longblaasjes niet samenvallen.
In afbeelding 1 is een overzicht te zien van de anatomie van de longen:
Fysiologie
Zoals eerder benoemd is de hoofdfunctie van de longen om te ventileren en gaswisseling te stimuleren en bloedgassen te reguleren. Het meest fundamentele mechanisme voor O2 en CO2-transport is diffusie. Dit gebeurt in de longblaasjes, ook wel de alveoli genoemd, waarbij CO2 en O2 diffunderen tussen het bloed en de luchthoudende alveoli. Hierbij wordt O2 aan het bloed gegeven, zodat dit naar de weefsels gegeven kan worden. CO2 wordt vanuit het bloed teruggegeven aan de longen en weer uitgeademd.
De hersenstam reguleert dit hele proces, op basis van zuurstof- en koolstofioxidegehalten in het bloed worden er signalen afgegeven naar het ademhalingsapparaat. Niet alleen de zuurstofvoorziening speelt hierbij een rol, maar ook het evenwicht van zuren en basen in het lichaam, oftewel de pH-waarde van het bloed. De pH geeft aan hoe zuur of basisch het bloed is en wordt normaal gesproken strak gereguleerd rond een waarde van 7.4. Als deze waarde te veel afwijkt, kan dat de werking van lichaamscellen verstoren. CO2 speelt hierin een belangrijke rol: wanneer het CO2-gehalte in het bloed stijgt, wordt het bloed zuurder (de pH daalt). De hersenstam detecteert deze verandering en stuurt het lichaam aan om sneller en dieper te ademen, zodat er meer CO2 wordt uitgeademd en het zuur-base-evenwicht wordt hersteld. Op deze manier helpen de longen niet alleen bij de gaswisseling, maar zijn ze ook essentieel voor het handhaven van een stabiele pH-waarde in het bloed.
De long kan omschreven worden via verschillende voluma. Deze voluma kunnen gemeten worden via een spirometer. In Figuur 1 staan de standaard longvolumes inclusief de normaalwaardes voor een volwassene.
Pathofysiologie
Er zijn verschillende veelvoorkomende longaandoeningen. Bij aandoeningen zoals astma, COPD (chronic obstructive pulmonary disease), of longfibrose is de functie van de longen verstoord. Bij astma heb je vooral last van bronchoconstrictie, waarbij er mucus opgestapeld wordt in de bronchi, oftewel een ontsteking. Ook zorgt astma voor een verhoogde prikkelbaarheid. Bij COPD heb je vooral last van verhoogde weerstand door een chronische bronchitis. Bij deze aandoening is dan ook blijvende schade aan de longblaasjes en luchtwegen, waardoor mensen kortademigheid en verminderd uithoudingsvermogen kunnen ervaren. In Nederland hebben zo’n 600 duizend mensen last van COPD. Wereldwijd blijkt deze ziekte en de daaropvolgende longschade doodsoorzaak nummer 3 te zijn.
Andere veelvoorkomende problemen zijn longontsteking, longembolie of longkanker. Al deze aandoeningen zorgen voor een beperking van zuurstofopname of veroorzaken ophoping van vocht, ontsteking of littekenvorming. Hierbij kunnen de symptomen alle kanten op gaan, variërend van hoesten en benauwdheid tot vermoeidheid en pijn op de borst.
Diagnostische technologieën
Het meten van de longfunctie begint vaak met het luisteren naar ademgeluiden en percussie tijdens lichamelijk onderzoek. Daarnaast kan er gebruikgemaakt worden van pulsoximetrie. Hiermee wordt via infrarood de zuurstofconcentratie in het bloed bepaald. Hiervoor is het noodzakelijk dat er zowel bloedflow door de perifere vaten is, als dat er zuurstof is. Een normale zuurstofconcentratie is > 92%, maar bij sommige ziektebeelden kan dit ook lager zijn. Hierdoor kunnen de grenzen aangepast worden als iemand gemonitord moet worden in het ziekenhuis.
Beeldvorming van de longen kan gedaan worden door een X-thorax of een CT-scan. Op deze beeldvormende testen kan je structurele afwijkingen zien als iemand verdacht wordt van tumoren of embolieën.
Om de functie van de longen in beeld te brengen kan een spirometrie worden uitgevoerd. Deze meet het volume aan lucht dat je kunt uitademen, de FEV1 en je totale longcapaciteit, de FVC (zie figuur 1 met longvolumina).
Daarnaast kan met een bloedgasanalyse de zuurstof- en koolstofdioxide gehaltes in het bloed gemeten worden.
Innovaties en toekomst
De toekomst van longdiagnostiek en -behandeling wordt steeds persoonlijker, maar ook meer technologisch-gedreven. Zo kunnen patiënten bijvoorbeeld een draagbare spirometer mee naar huis nemen, zodat ze thuis metingen uit kunnen voeren, waarna de gegevens automatisch gedeeld worden met hun zorgverlener.
Daarnaast wordt ondertussen kunstmatige intelligentie ingezet om patronen te herkennen op longfoto’s en patiëntendossiers, bijvoorbeeld voor de herkenning van longkanker. In het Amsterdam UMC is gevonden dat dit door middel van AI al vier maanden voordat een huisarts het herkent, kan worden opgespoord. Hierbij bekijkt het algoritme de medische informatie uit het dossier, waarna het patronen kan herkennen, voorspellend voor longkanker. En niet alleen voor longkanker, maar voor veel meer vormen van tumoren en kanker wordt er onderzoek gedaan met AI. Zo willen ze het inzetten voor gepersonaliseerde zorg, maar wordt het ook gebruikt om te kijken waar de tumor zich bevindt op de beeldvorming.
Wearables, bijvoorbeeld een soort geavanceerd sporthorloge, kunnen de ademfrequentie, zuurstofsaturatie en zelfs hoestdetectie in realtime monitoren. Ook bij astma wordt zelfmonitoring belangrijker. Hiervoor zijn ondertussen slimme inhalatoren beschikbaar die medicatie afgeven en gebruikspatronen analyseren.
Duijkers et al. (2024) heeft uitgezocht of het gebruik van biomarkers kan helpen bij de bepaling van de duur van longontsteking behandeling. Door het gebruik van deze biomarkers kan de behandeling een stuk gepersonaliseerder ingezet worden en krijgt elke patiënt de juiste behandelingsduur.
In Utrecht en Groningen is onderzoek bezig om te kijken of het mogelijk is dat kapotte longblaasjes bij COPD mogelijk vervangen kunnen worden. Over het algemeen is de longschade namelijk blijvend na een longaanval, maar mogelijk kunnen de longen hersteld worden met hulp van bepaalde medicatie.
Doe jij onderzoek naar de longen en heb jij bevindingen met nieuwe technologieën, neem dan contact op met de redactie van MTintegraal en schrijf een verdiepend artikel hierover!
Bronnen en verdieping
- Boron, W. F., & Boulpaep, E. L. (2017). Medical physiology (3rd ed.). Elsevier.
- Dalley, A. F., & Agur, A. M. R. (2023). Moore’s Clinically oriented anatomy (9th ed.). Wolters Kluwer Health.
- Duijkers R, Prins HJ, Kross M, Snijders D, van den Berg JWK, Werkman GM, van der Veen N, Schoorl M, Bonten MJM, van Werkhoven CH, Boersma WG. Biomarker guided antibiotic stewardship in community acquired pneumonia: A randomized controlled trial. PLoS One. 2024 Aug 20;19(8):e0307193. doi: 10.1371/journal.pone.0307193. PMID: 39163362; PMCID: PMC11335096.
- Gamen tegen ademnood: Slimme inhalators voor en door gebruikers (8 februari 2024) LUMC. Geraadpleegd op 13-07-2025, van https://www.lumc.nl/actueel/2024/slimme-inhalators-voor-en-door-gebruikers/
- Kanker herkennen met slimme computers. (z.d.) KWF. Geraadpleegd op 13-07-2025, van https://www.kwf.nl/onderzoek/dit-onderzoek-maken-we-mogelijk/kanker-herkennen-met-slimme-computers
- Longkanker vier maanden eerder opsporen bij de huisarts met kunstmatige intelligentie. (23 april 2025) Amsterdam UMC. Geraadpleegd op 13-07-2025, van https://www.amsterdamumc.org/nl/vandaag/longkanker-vier-maanden-eerder-opsporen-bij-de-huisarts-met-kunstmatige-intelligentie.htm
- Longschade na een aanval beperken of zelfs voorkomen. (17 juli 2023) Longfonds. Geraadpleegd op 06-07-2025, van https://www.longfonds.nl/nieuws/longschade-na-een-aanval-beperken-zelfs-voorkomen
- Longziekten. (g.d.) Longfonds. Geraadpleegd op 06-07-2025, van https://www.longfonds.nl/longziekten
- Spirometer – Longfunctie thuis. (z.d.) Gezondheidsmeter. Geraadpleegd op 13-07-2025, van https://www.gezondheidsmeter.nl/site/informatie/spirogram/spirometer-longfunctie-thuis-zorgverlener/459
