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Anatomie und Funktion der
Atmung
obere Atemwege |
Mund-, Nasen- und Rachenraum |
untere Atemwege |
Kehlkopf mit Kehldeckel, Luftröhre, Bronchien,
Bronchiolen und Lungenbläschen (Alveolen) |
In Höhe des Kehldeckels liegen Luft- und Speiseweg hintereinander.
Beim Schluckvorgang verschließt der Kehldeckel die Luftröhre
reflektorisch (Schluckreflex). Gelangen trotzdem Fremdkörper in die
Luftröhre, so setzt der Hustenreflex ein. Die Luftröhre wird
durch Knorpelspangen immer offen gehalten.
Die Lunge ist paarig angelegt. Die Lungenflügel füllen beiderseits
des Mediastinums die Brusthöhle vollständig aus (Mediastinum
= Mittelraum hinter dem Brustbein mit Gefäß-Nervenstraße,
Speiseröhre und Herz in einem Bindegewebspolster). Die Lungenspitzen
reichen bis zum Schlüsselbein. Unten liegen die Lungenflügel
auf dem Zwerchfell auf.
Die Lungenflügel sind vollständig vom Lungenfell (Pleura)
überzogen. Dieses grenzt - bis auf einen kapillaren, feuchten Spalt
- an das dicht an den Rippen liegende Rippenfell. In dem Spaltraum zwischen
Lungen- und Rippenfell herrscht Unterdruck, der die beiden Häute zusammen
hält und damit das zarte Lungengewebe am Zusammenfallen hindert.
Äußere
Atmung |
Gasaustausch zwischen Alveolen der Lunge und
Kapillargefäßen. In den Kapillargefäßen wird Sauerstoff
vom Blut aufgenommen. im Gegenzug dazu wird von den Alveolen das Stoffwechselprodukt
Kohlendioxid aufgenommen. |
Innere Atmung |
Im Körper stattfindender Gasaustausch zwischen
Kapillargefäßen und Zellen (Gewebe). O2 wird an die
Zellen abgegeben, das Stoffwechselprodukt CO2 vom Blut aufgenommen. |
Steuerung der Atmung:
Das Atemzentrum reagiert direkt oder indirekt über Messstellen
auf Veränderungen |
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des CO2-Druckes |
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des O2-Druckes |
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des Säurewertes (pH-Wert)
im Blut |
Die Veränderung des CO2-Druckes stellt dabei die wichtigste
Regelgröße dar. Die Messstellen befinden sich im Bereich
des Atemzentrums, der Gabelung der Arteria Carotis und im Aortenbogen.
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Funktion der Atmung:
Die durch einen Nervenimpuls des Atemzentrums angeregten Muskeln des
Brustkorbes ziehen sich zusammen und heben die Rippen. Gleichzeitig wird
durch die Zwerchfellmuskulatur das Zwerchfell gesenkt. Beides führt
zu einer Vergrößerung des Brustraumes und somit zu einem Unterdruck
im Brustraum gegenüber der Außenluft. Die Lungen folgen dieser
Bewegung, wodurch Luft einströmt. Die Ausatmung erfolgt weitgehend
passiv aufgrund der Elastizität des Brustkorbs und des Zwerchfells. |
Treibende Kraft bei der inneren Atmung sind die Druckunterschiede (O2,
CO2) zwischen Blut und Alveolen. |
Wichtige Größen der Atmung:
Atemfrequenz |
Zahl der Atemzüge pro Minute |
Atemzugvolumen |
Menge an Luft, die pro Atemzug eingeatmet wird |
Atemminutenvolumen |
Produkt aus Atemzugvolumen und Atemfrequenz
(z.B. Atemzugvolumen: 500 ml; Atemfrequenz: 16 Atemzüge/Minute, so
ergibt sich: 500 ml x 16/min. = 8000 ml/min.) |
Totraum |
Der Totraum ist das gesamte luftleitende System.
In ihm wird zwar Luft bewegt, es findet jedoch kein Gasaustausch statt
(Erwachsener: ca. 150 ml) |
Atemfrequenz und Atemzugvolumen sind alters-
und belastungsabhängig:
Alter
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Atemfrequenz in Ruhe
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Atemzugvolumen in Ruhe
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Neugeborenes
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ca. 40/min
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allgemein ca. 8-10 ml je kg/KG
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Säugling
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ca. 30/min.
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Kleinkind
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ca. 25/min.
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Kind (6 Jahre)
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ca. 20/min.
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Jugendlicher
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ca. 14/min.
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Erwachsener
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ca. 12/min.
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