ATMUNG

Atmung

Äußere Atmung: Austausch der Gase mit der Umgebung

Innere Atmung : Atmung in den Geweben

Anatomischer Totraum: proximale Luftwege (bis Bronchioli terminalis) wo kein Gasaustausch stattfindet. Luftleitende Atemwege mit Flimmerepithel und mukösen Drüsen ausgestattet.

Alveolarmakrophagen wandern durch amöboide Beweglichkeit bis in die luftleitende Wege.

Schleimhaut durch hohe Konzentration an Immunglobulin A gekennzeichnet.

Daltongesetz: die Summe der Partialdrucke = Gesammtdruck

XXX

Ein Pneumotachograph misst die Atemstromstärke. Man erhählt die folgenden Atemvolumina:

-               Atemzugvolumen Vt = ein- und ausgeatmetes Volumen

-               Expiratorisches Reservevolumen : Volumen dass nach normaler Ausatmung noch ausgeatmet werden kann. ERV

-               Inspiratorisches Reservevolumen : Volumen dass noch zusätzlich eingeatmet werden kann IRV

-               Vitalkapazität VC = maximales Atemzugvolumen = IRV + Vt + ERV

Nach maximaler Ausatmung bleibt das Redidualvolumen. Kann durch Messung des intrathorakalen Gasvolumen durch Ganszkörperplethysmographie bestimmt werden.

FRC Funktionelle Residualkapazität = Residualvolumen + ERV

Bei der Spirometrie ist der Proband mit einem Schlauch mit einem geschlossenen Luftraum verbunden.

Heliumeinwaschmethode.

Das passiv-elastische Verhalten des Atemapparat wird durch die Ruhedehnungskurven bestimmt, die die Abhängigkeit des Volumen V vom dehnenden Druck (transmurale Druckdifferenz) beschreiben. Die Steilheit dieser Ruhedehnungskurve (dV/dPtm) = Compliance = Maß für Dehnbarkeit. Der Reziprokwert = Elastance.

Die über die Lungencompliance bestimmte elastische Dehnbarkeit der Lunge setzt sich aus 2 Komponenten zusammen : 1/3 auf Gehalt an elastischen und kollagenfasern, 2/3 Oberflächenspannung der Lunge (vermindert um Faktor 10 durch Surfactants, von Typ-II Alveolar-Epithel produziert). Laplacegesetz: Transmuraledruckdifferenz = 2*Oberflächenspannung/Radius.

+ die Verankerung der Alveolen in umgebende Lungengewebe (Alvelolen halten sich gegenseitig offen)

Atemwiderstand = 85% Strömungswiderstand + 15% Gewebewiderstand

Der Pleuradruck ist bei ruhiger Atmung negativ = -0,5 kPa

Dieser negative intrapleurale statische Druck beruht auf der elastischen Retraktionstendenz der Lunge, die eine Saugwirkung auf Pleuraspalt ausübt und damit die negative Druckwerte hervorruft.

Mit zunehmender Atmung nimmt dieser negativer Ruhedruck weiter ab.

Pneumothorax : Luft in Pleuraraum, Lunge kollabirt

Intrapulmonaler Druck = Alveolardruck = PA

Pleuraldruck = Ppl

Lunge: PA – Ppl = transpulmonale Druckdifferenz

Bei Atemruhelage ist die transmurale Druckdifferenz des gesammte Apparats PA gleich null., also die transmurale Druckdifferenz 0,5 kPa.

Alveolarer Partialdruck O2 = 100 mmHg

Alveolarer Partialdruck CO2 = 40 mm Hg

Fickdiffusionsgesetz:

Der Gasaustausch zwischen Alveolen und dem Blut der Kapillaren vollzieht sich über Diffusion. Treibende Kräfte sind die Partialdruckdifferenzen zwischen dem Alveolarraum und dem Kapillarblut. Während das alveolare Gasgemisch einen O2-Partialdruck von 100 mm Hg aufweist und einen CO2 Partialdruck von 40 mm Hg, liegen die Partialdrucke im venösen Blut, das sie Lungenkapilläre über die Äste der A. pulmonalis erreicht, bei 40 mmHg für O2 und bei 46 mm Hg für CO2. Die Gesetzmäßigkeiten der Diffusion werden durch das 1. Fickdiffusiongesetz beschrieben. Danach ict bei der Diffusion der Gasfluss V´ über einer Membran proportional zur Partialdruckdifferenz der Gase über der Membran und zur Diffusionsfläche, sowie umgekehrt proportional zur Dicke der Membran, d.h. der Diffusionsstrecke: V´= F*(Palv – Pcap)/d. Konstante.

K = Kroghscher Diffusionskoeffizienz

Euler-Liljestrand-Mechanismus = Vasokonstriktion der Pulmonalarterienäste bei Hypoxie.

Fick´sche Prinzip

Mit dem Fick´sche Prinzip läßt sich das Herzzeitvolumen messen.

Das Herzzeitvolumen läßt sich aus der Messung der O2-Aufnahme und der arteriovenöser Konzentrationsdifferenz gestatten.

O2 Aufnahme (Aufgenommene O2Menge/Zeit) Vo2=  Lungenkapillardurchblutung Q´ (arterielle O2 Konz – venöse O2 Konz)

Das selbe gilt für CO2.

Die Lungenkapillardurchblutung Q´= Herzzeitvolumen HZV

Respiratorischer Quotient = CO2 Abgabe/ O2 Aufnahme