Zusammenfassung Physiologie der Atmung

Physiologie der Atmung

Physikalische Grundlagen
Allgemeines

- Der Austausch der Atemgase wird durch die verschiedenen Konzentrationen der Atemgase
getriggert
- Jede Zelle hat einen individuellen Bedarf an den entsprechenden Gasen
- Man unterscheidet eine innere Atmung, die im Gewebe erfolgt und dafür sorgt, dass das Blut
mit den Atemgasen angereichert wird &
- Die äußere Atmung, die in der Lunge stattfindet und den Austausch des sauerstoffreichen
Blutes mit dem sauerstoffarmen Blut meint
- Das Herz befindet sich sozusagen in der Mitte des Kreislaufs und dient der Konvektion

Gliederung der Atemprozesse

- Äußere Atmung
o Konvektion: Trapo entlang der Atemwege bis zu den Alveolen
o Diffusion: Trapo über die alveo-kapilläre Schranke
o Konvektion: Blutgastransport
- Innere Atmung
o Diffusion: Transport über die Membranen der Gefäße
o Zellatmung
 O2 Oxidation zu Wasser in der Atmungskette
 Wasser-Bildung
 Co2-Produktion im Citratzyklus

Physikalische Grundlagen der Atmung




- Die Zusammensetzung der Luft ändert sich in Abhängigkeit von der Höhe über dem
Meeresspiegel
o Die Gesamtdruckunterschiede ändern sich und beeinflussen physiologische Prozesse,
wie bspw. AF, HF, HZV

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, o Da bedeutet: der Schweredruck der Gase hat einen Einfluss darauf, ob Zellen
oxygeniert sind oder nicht und wenn ja, in welchem Grad
- Im Organismus besteht ein Konzentrationsgradient für bestimmte Gase (bspw. Sauerstoff)
zwischen prä- und postalveolärem Blut  dies induziert eine Druck-gesteuerte Diffusion, bis
es zu einem Konzentrationsausgleich kommt
 Henry-Gesetz (O2)= alpha*P(O2)




- in einem geschlossenen Körper ist die Summe aus Druck und Volumen konstant
- P*V= konstant
- V/T=konstant
- Pro Grad der Änderung ändert sich das Gasvolumen um 1/273 K

Nicht-ideale Gase: Wasserdampfdruck

- Der Wasserdampfdruck hat bei einer bestimmten Temperatur immer einen bekannten
Oberwert
- Wenn man einen Dampfdruck berechnet, dann kann man davon ausgehen, dass Wasser bei
einer Temperatur von 37 Grad einen Druck von 47 mmHg aufweist
o Wenn man den Druck eines anderen Gases berechnet, muss man daher die 47mmHg
abziehen

Histologische und anatomische Grundlagen der Atmung
- Aufgrund der Tatsache, dass die
Diffusion nur auf einer kurzen
Strecke wirklich effektiv ist, sind die
Alveolarsepten sehr dünn
- Die Diffusionsstrecke im
Membranbereich beträgt etwa 300
bis 400 Nanometer
- Die Gefäße der Alveolarsepten sind
sehr eng mit dem dünnmaschigen
BW verbunden


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, - Aufzweigung des respiratorischen Trakts: Mund/Nase  Larynx Epiglottis  Trachea
Bifurcatio carina  Bronchus dexter/sinister  Bronchiolus  Bronchioli terminali 
Bronchioli respiratorii  Ductuli alveolares  Sacculi alveolares
- CAVE: im Laufe der Aufzweigungen entsteht eine massive Erweiterung der Oberfläche
- Bis in den Bereich der Alveolen ist die Strömung der Luft deutlich verlangsamt
- Zwischen der Trachea und den Bronchioli terminales findet in keinem Falle ein Gasaustausch
statt, man spricht daher von einem Totraum, der ca. 150ml umfasst




Lungenvolumina und Atemmechanik




Atemdruck und Luftdruck

- Das Gasgemisch der Luft enthält die typischen Komponenten Sauerstoff, Wasserstoff,
Sticksotff, Edelgase und Co2, die jeweils einen gewissen Partialdruck aufweisen und zu fest
definierten Verhältnissen vorkommen und aufgenommen werden sollten
- Bei der Charakterisierung der Atemgase und deren Volumina ist es wichtig zwischen
trockenen und feuchten Gasen zu unterscheiden, da deren Volumina abhängig von Druck,
Temperatur variieren
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