Atmung Flashcards

1
Q

Luftzusammensetzung

A

ABB

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2
Q

Obere und untere Atemwege

Obere Atemwege

A
  • Nase
  • Nasennebenhöhlen
  • Mundhöhle
  • Rachen (Pharynx)
  • Kehlkopf (Larynx)
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3
Q

Obere und untere Atemwege

Untere Atemwege

A
  • Luftröhre (Trachea)
  • Bronchien
  • Bronchiolen
  • Lunge‐ Alveolen
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4
Q

Vegetative Ganglien

Sympathicus:

A
  • adrenerg
  • Erschlaffung der glatten Ringmuskulatur
  • Bronchodilatation
  • Adrenalin auch direkte Wirkung an der
  • Muskulatur
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5
Q

Vegetative Ganglien

Parasympathicus:

A
  • cholinerg
  • Verkrampfung der Muskulatur
  • Bronchokonstriktion
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6
Q

Atemwege

A

• dienen vor allem der Luftleitung
• bilden verzweigtes Röhrensystem mit 23
Teilungsgenerationen
• unter Einfluss des Sympathikus  Bronchodilatation
• unter Einfluss des Parasympathikus 
Bronchokonstriktion
• Reinigung der Inspirationsluft  Teilchen gelangen in
Bronchialschleim  Zilien befördern diesen rhythmisch
mundwärts
• Erwärmung und Befeuchtung: überwiegend obere Atemwege

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7
Q

Aufbau der Bronchien und der Lunge
Bronchien:
Schleimhaut mit

A

• ‐ schleimproduzierenden Becherzellen
• ‐ Flimmerzellen mit Zilien
• ‐ Bürstensaumzellen mit Mikrovilli
• ‐ Basalmembran
‐ seröse und muköse Drüsenzellen (Submukosa)
‐ glatte Muskulatur, ringförmig angeordnet
‐ Ganglien und Nervenendigungen des vegetativen Nervensystems
ABB

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8
Q

Aufbau der Bronchien und der Lunge

Lunge: Alveolarepithel:

A

• Oberfläche ca. 140 m² (Größe eines halben Tennisplatzes)
• Dicke Alveolarmembran 0,2 µm
• Anzahl Alveolen ca. 300 Mio.
ABB

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9
Q

Alveolen

A

• Gesamtoberfläche: 140 m²
• Gasraum getrennt vom Lungenkapillarblut
durch alveokapilläre Membran (Dicke 1μm
 geringes Hindernis für Diffusion)
• Flüssigkeitsfilm auf Innenwand der Alveolen
verkleinert deren Oberfläche
• Oberflächenspannung durch Surfactants
herabgesetzt  sorgen für die Stabilisierung
der kommunizierenden Alveolen

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10
Q

Thorax und Pleura

A

ABB

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11
Q

Aufgaben der oberen Atemwege

A
  • Erwärmung
  • Anfeuchtung
  • Reinigung der Einatemluft
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12
Q

Ziel der oberen Atemwege

A
Verhinderung des Eintretens von
Fremdpartikeln und Keimen zur
• mechanischen Infektabwehr und
Aspirationsvermeidung
• Gewährleistung von wasserdampfgesättigter
und körperwarmer Inspirationsluft im
Bronchialsystem zur Vermeidung von
Reizzuständen der Bronchialschleimhaut
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13
Q

Aufgaben der unteren Atemwege

A

• Transport der Atemgase
• Entfernung von aspirierten Fremdpartikeln
• Zilien schlagen ständig mundwärts, Frequenz
hängt von Anwesenheit von Fremdkörpern ab
• Lähmung der Zilien durch Nikotin

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14
Q

Aufgaben der Lunge

A
Gasaustausch
1 Torr = 1 mmHg
O2 ‐Diffusions‐
Kapazität:
20 ml/(min*mmHg)
Max. Arbeit:
100 ml/(min*mmHg)

ABB

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15
Q

Morphologische Grundlagen der Atemfunktion

Sauerstofftransport:

A

‐ konvektiver Transport zu den Lungenalveolen
durch die Ventilation
‐ Diffusion von den Alveolen in das
Lungenkapillarblut
‐ konvektiver Transport zu den Gewebekapillaren
durch den Blutkreislauf
‐ Diffusion von den Gewebekapillaren in die
umgebenden Zellen

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16
Q

Das Zwerchfell

A

• Wirkungsvollster
Inspirationsmuskel
• Wölbt sich kuppelförmig in den
Thoraxraum

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17
Q

Das Zwerchfell

Einatmung

A
‐ Muskelzüge des Zwerchfells
kontrahieren  Abflachung
‐ Muskelplatte entfernt sich von
innerer Thoraxwand
‐  Lunge kann sich entfalten
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18
Q

Atemmuskulatur

A

ABB

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19
Q

Ventilation

Volumeneinteilung:

A
  1. Atemzugvolumen
  2. Inspiratorisches Reservevolumen
  3. Exspiratorisches Reservevolumen
  4. Residualvolumen
  5. Vitalkapazität
  6. Inspirationskapazität
  7. Funktionelle Residualkapazität
  8. Totalkapazität
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20
Q

Totraum

A
„Als Toträume werden diejenigen Anteile der Lunge bezeichnet, in
denen kein Gasaustausch stattfindet“
A) Anatomischer Totraum
B) Totraumvolumen
C) Funktioneller Totraum
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21
Q

A. Anatomischer Totraum

A

= Volumen der leitenden Atemwege
‐ Nase, Mund
‐ Pharynx, Larynx, Trachea
‐ Bronchien, Bronchiolen
‐ Hängt von Körpergröße und Körperposition ab
‐ Totraumvolumen beim Erwachsenen ca. 150 ml (Faustformel: Größe
des Totraums in ml entspricht dem doppelten Körpergewicht in kg)

22
Q

B. Messung des Totraumvolumens

A

‐ Exspiratorisches Atemzugvolumen (VE) setzt sich aus 2
Volumenanteilen zusammen: Totraum (VD) und Alveolarraum (VEA)
‐ getrennte Erfassung der Teilvolumina über indirektes Meßverfahren
(Bohr‐Formel)
‐  Totraumanteil des Exspirationsvolumens beträgt 30%

23
Q

C. Funktioneller Totraum

funktioneller oder physiologischer Totraum:

A

• Anteile des Atmungstraktes in denen kein Gasaustausch stattfindet
• Unterscheidet sich vom anatomischen Totraum dadurch, dass zu den
zuleitenden Atemwegen auch noch die Alveolarräume gerechnet
werden
• bei Lungenfunktionsstörungen ist der funktionelle Totraum erheblich
größer als der anatomische  Ventilation und Durchblutung sehr
ungleichmäßig über die Lunge verteilt

24
Q

Atemzeitvolumen

A

„Das Atemzeitvolumen nimmt mit steigender Belastung zu; es setzt sich
aus alveolärer Ventilation und Totraumventilation zusammen“
VȩE = VE (Atemzugvolumen) * f (Atemfrequenz)
‐ f Ruhe: ca. 14 Atemzüge / min
‐ VE Ruhe: 0,5 l
 VȩE = 7 l/min in Ruhe beim Erwachsenen
 Extreme Belastung bis 120 l/min

25
Q

Veränderungen der Atemgrößen bei

körperlicher Belastung

A
• Atemminutenvolumen (AMV)
• Produkt aus Atemzugvolumen (VT) und Atemfrequenz
(Af)
• VT Af AMV
• Ruhe 0,5 l * 16/min = 8 l/min
• Max. Arbeit 2,5 l * 40/min = 100 l/min
• Atemarbeit:
• Ruhe: 1% des Gesamt-Energieumsatzes
• Max. Arbeit: bis zu 25% des Gesamtumsatzes
• Totraumvolumen bei Arbeit prozentual vermindert
• erhöhte alveoläre Ventilation
Grafik
26
Q

Atmungsmechanik

A

„Analyse und Darstellung der Druck‐Volumen‐Beziehungen und der
Druck‐Stromstärke‐Beziehungen, die sich während des Atemzyklus
ergeben“
‐ maßgeblich bestimmt durch Atmungswiderstände
‐ elastische Atmungswiderstände sind nur bei der Inspiration zu
überwinden

27
Q

Elastische Retraktion der Lunge

A
• Lungenoberfläche steht
unter Zugspannung
(elastische
Parenchymelemente,
Oberflächenspannung der
Alveolen)
• Druckdifferenz zwischen
Interpleuralspalt und
Außenraum 
intrapleuraler Druck
ABB
28
Q

Ruhedehnungskurve

A

ABB

29
Q

Compliance

A
„Compliance ergibt sich aus dem
Verhältnis der Volumenänderung
zur jeweils
dehnungsbestimmenden
Druckänderung“
• Druck
‐Volumen
‐Diagramm
• Steilheit der RDK Maß für die
Compliance von Lunge und
Thorax
• Compliance umso größer, je
weniger Druck für eine
Volumenbewegung
überwunden werden muss
30
Q

Visköse Atmungswiderstände

Zusammensetzung:

A

„Visköse Atmungswiderstände sind sowohl bei der Inspiration als auch
bei der Exspiration zu überwinden“

‐ Strömungswiderstände in den leitenden Atemwegen
‐ den nichtelastischen Gewebewiderständen
‐ den Trägheitswiderständen, die so klein sind, dass sie vernachlässigt
werden dürfen

31
Q

Messung der Resistance

A
• erfordert fortlaufende Messung des
intrapulmonalen Drucks  man wendet
indirektes Messverfahren mit Hilfe des
Bodyplethysmographen an
• Registrierung der Resistancekurve (rot)
• V Atemstromstärke
• Ppul intrapulmonaler Druck
32
Q

Atemwiderstand

A

• Strömung der Luft überwiegend laminar
• lediglich an Verzweigungsstellen und Einengungen der Bronchien
turbulent
• Sehr langsame Atmung: nur elastische Widerstände wirksam 
zunehmende Negativierung des intrapleuralen Drucks
• Normale Atmung: zusätzlicher Einfluss visköser Widerstände 
Negativierung Ppleu während Inspiration und Positiverung Ppleu
während Exspiration
• Aufzeichnung der geförderten Atemvolumina in Abhängigkeit der
jeweiligen intrapleuralen Drücken  Atemschleife.

33
Q

Störungen der Atemmechanik

restriktive Ventilationsstörungen:

A

‐ Ausdehnungsfähigkeit von Lunge und Thorax ist eingeschränkt

34
Q

Störungen der Atemmechanik

obstruktive Ventilationsstörungen:

A

‐ leitende Atemwege sind eingeengt  erhöhte

Strömungswiderstände

35
Q

Chemische Atmungsregulation

A

„Die chemische Atmungsregulation steht im Dienste der Homöostase
und sichert die Anpassung der Ventilation an die zellulären
Stoffwechselbedürfnisse des Organismus“
ABB

36
Q

Atmungsregulation

A

• Anpassung der Ventilation wird über arterielle Chemorezeptoren und
chemosensible Strukturen im Hirnstamm vermittelt
• gesenkter arterieller pH  Ventilationssteigerung
• erhöhter arterieller pH  Verminderung der Ventilation
• durch „kollaterale“ Mitinnervation wird die Atmung koordiniert
• Von mechano‐ und chemosensiblen Sensoren werden
Anpassungsmechanismen und Schutzreflexe ausgelöst

37
Q

Atmungsreflexe

A

ABB

38
Q

Atemvolumina‐ Lungenfunktionsgrößen

Parameter:

A
  • VCIN inspiratorische Vitalkapazität
  • FVCex exspiratorische Vitalkapazität
  • FEV1 exspiratorisches 1‐sec‐Volumen
  • FEV1% relatives 1‐sec‐Volumen
  • MEF 25‐75 mittlere max. exspiratorische Flüsse
  • PEF Peak flow
  • (s)RAW (spez.) Atemwegswiderstand
  • TGV thorakales Gasvolumen
  • TLC totale Lungenkapazität
  • VD Totraumvolumen (anatomisch 150 ml)
39
Q

Atemvolumina‐ Lungenfunktionsgrößen

A

ABB

40
Q

Fraktionen und Partialdrücke

A

„Die alveolären Atemgasfraktionen werden sowohl von der O2‐
Aufnahme bzw. CO2‐Abgabe als auch von der alveolären Ventilation
bestimmt“
‐ Alveoläre O2‐ bzw. CO2‐Fraktionen abhängig vom Verhältnis der O2‐
Aufnahme bzw. CO2‐Abgabe
‐ bei Berechnung der Fraktionen müssen die entsprechenden
Messwerte für gleiche Volumenmessbedingungen angegeben
werden

41
Q

Alveoläre Atemgasfraktionen bei Ruheatmung

in Meereshöhe:

A

ABB

42
Q

CO2‐Fraktion während Exspiration und Inspiration

A

ABB

43
Q

Partialdrücke

A
Zweckmäßig zur Untersuchung des
Gasaustausches in der Lunge
‐ Alveolarformeln erlauben Berechnung
der alveolären Partialdruckwerte
‐ Ruheatmung im Flachland:
‐ PAO2 = 100 mm Hg (13,3 kPa)
‐ PACO2 = 40 mm Hg (5,3 kPa)
ABB
44
Q

Veränderte Ventilationszustände

A
  • Normoventilation – CO2‐Partialdruck von 40 mm Hg
  • Hyperventilation – Steigerung alveoläre Ventilation (PACO2 < 40 mm Hg)
  • Hypoventilation – Minderung alveoläre Ventilation (PACO2 > 40 mm Hg)
  • Mehrventilation – Atmungssteigerung über Ruhewert
  • Eupnoe – normale Ruheatmung
  • Hyperpnoe – tiefere Atmung mit oder ohne Frequenzzunahme
  • Tachypnoe – Zunahme Atemfrequenz
  • Bradypnoe – Abnahme Atemfrequenz
  • Apnoe – Atmungsstillstand
  • Dyspnoe – erschwerte Atmung, Gefühl der Atemnot
  • Orthopnoe
  • Asphyxie
45
Q

Pulmonaler Gasaustausch

A
„Der pulmonale Gasaustausch erfolgt
durch Diffusion; in den
Lungenkapillaren kommt es zu einem
vollständigen Angleich der O2‐ und
CO2‐Partialdrücke an die alveolären
Werte“
‐ Längster Diffusionsweg im Inneren
der Erythrozyten zu überwinden
‐ Während der Kontaktzeit kommt es
zum vollständigen Angleich der
Partialdrücke im Blut an die
Alveolarluft
46
Q

Kapillärer O2‐Partialdruck

A

ABB

47
Q

Sauerstoffbindungskurve

A
• Normkurve (rot)
unter
Ruhebedingungen
• im Flachland
• O2‐Sättigung:
Anteil des
oxygenierten Hb
am Gesamt‐Hb
ABB
  • Linksverschiebung: bei gleichem pO2 mehr
  • O2 an Hämoglobin gebunden
  • Bessere Aufnahme in der Lunge
  • Rechtsverschiebung: bei gleichem pO2 weniger
  • O2 an Hämoglobin gebunden
  • Erleichterte Abgabe im Gewebe
  • Geringere Affinität des Hb zumO2
48
Q

Lungenperfusion und Arterialisierung des Blutes

A
„In aufrechter Position sind die basalen Lungenpartien stärker
durchblutet als die Lungenspitzen; Hypoxie führt zu einer Reduktion der
Lungenperfusion“
‐Lungengefäßsystem besitzt
geringen Strömungswiderstand
‐körperliche Arbeit  Erhöhung
Pulmonalarteriendruck, zusätzliche
Widerstandsminderung  Gefäße
werden passiv erweitert,
Reservekapillaren geöffnet
49
Q

Lungenperfusion und Arterialisierung des Blutes 2

A
• O2‐ und CO2‐
Partialdruckwerte primär
durch alveoläre Diffusion,
Lungenperfusion und
Diffusionskapazität bestimmt
• Distribution beeinflusst
zusätzlich den
Arterialisierungsgrad
• Ventilations‐Perfusions‐
Verhältnis (und damit auch
der alveoläre O2‐
Partialdruck) in den
Lungenspitzen größer als in
der Lungenbasis
50
Q

Störungen des Gasaustausches

A

ABB