Atmung Flashcards
Was sind die Aufgaben des Atmungssystems?
- Gasaustausch
- Regulation SBH
- Reinigen/Wärmen der Luft
Welche Muskeln sind für die forcierte Exspiration zuständig?
Mm. intercostales int.
Wie hoch ist der intrapleurale Druck in der Atemruhelage?
Im Pleuraspalt beträgt er ca -0,5 kPa
Wie stark kann der intrapleurale Druck bei der Inspiration werden?
-0,7 kPa
Kann der intrapleurale Druck durch Exspiration positiv werden?
Nein!
Wann ist die Druckdifferenz zwischen PA und Ppl am geringsten?
Bei maximaler Exspiration
Wie verhält sich PA gegenüber dem äußeren Luftdruck bei Exsp. bzw. bei Insp.?
Inspiration: negativer
Exspiration: positiver
Definition Atemvolumina?
Mobilisierbare Gasmengen
Wie werden Atemvolumina bestimmt?
Spirometrie
Wovon hängen statische Atemgrößen ab?
Alter, Größe, Körperbau, Geschlecht
Wovon hängen dynamische Atemgrößen zusätzlich ab?
Vom Faktor Zeit (Atemminutenvol, 1Fev, Atemgrenzwert)
Wie groß ist das Atemzugvolumen? (AZV)
0,5L (0,35l alv, 0,15l tot)
Wie groß ist das Atemzeitvolumen?
0,5L x 15(AF) = 7,5L
Wie groß ist das insp. Reservevolumen? (IRV)
3L
Wie groß ist das exsp. Reservevolumen? (ERV)
1,5L
Wie groß ist das Residualvolumen? (RV)
1,5 - 2L
-> nur indirekt messbar (Ganzkörperplethysmografie)
Wie groß ist die Vitalkapazität? (VC)
ca 5-6L
- > Summe aus AZV, IRV, ERV
- > bei restriktiven Problemen reduziert
Wie groß ist die funktionelle Residualkapazität? (FRC)
3L
- > Volumen am Ende des AZV
- > Summe aus ERV + RV
- > beim Lungenemphysem aufgrund von größeren Alveolen erhöht
Wie groß ist die Inspirationskapazität?
ca 3,5L
-> Summe aus AZV + IRV
Wie groß ist die Totalkapazität?
ca 6,5L
- > Summe aus VC+RV
- > im Alter sinkt die VC, RV steigt
Wie groß ist der Atemgrenzwert und wie ist er definiert?
120-170 L/min
-> Atemzeitvolumen, das ein Proband pro Zeiteinheit willkürlich erreichen kann
Was ist die Compliance?
Physikalisches Maß für die Dehnbarkeit
Formel der Compliance?
C = Delta V / Delta P
Wie groß ist die Compliance in Atemruhelage?
1 L/kPa
-> Dehnungswiderstände an Lunge und Thorax tragen etwa gleich viel zum Dehnungswiderstand des Gesamtsystems bei
Worauf beruht die Compliance von Lunge und Thorax (Volumendehnbarkeit)?
Eigenelastizität der Lunge
Woraus setzt sich die Eigenelastizität zusammen?
- elastische Fasern der Lunge (1/3)
- > bei Verlust der Elastizität Dehnbarkeit erhöht (C größer) - Oberflächenspannung der Alveolen
- > Surfactant-Faktor reduziert Spannung auf 1/10
- > Alveolarepithelzellen Typ II, 90% PL
Wie wirken sich die Rückstellkräfte auf die Compliance aus?
Je geringer die elast. Kräfte, desto größer die Compliance
Wie verhält sich der Unterdruck im Pleuraspalt bei erhöhter Compliance?
Er reduziert sich
Je größer die Compliance, desto?
Größer die Dehnbarkeit der Lunge
Wie sieht die Ruhedehnungskurve des gesamten Atemapparats aus?
S-förmiger Verlauf
Wie verläuft die Kurve während der Atemruhelage und wie ist dort die Compliance?
Die Kurve verläuft dort am steilsten und die Compliance ist dort am größten (1l/kPa)
-> Compliance sinkt sowohl bei Insp. als auch bei Exsp.
Was ist die Resistance?
Ist der nicht elastische, also visköse Atemwegswiderstand
Woraus besteht die Resistance?
Zu 85% aus dem Strömungswiderstand der Luft in den Atemwegen
-> Gesamtquerschnittsfläche der Atemwege vergrößert sich mit sich immer weiter verzweigendem Bronchialbaum, deswegen tragen hauptsächlich die oberen Atemwege zum Widerstand bei
Einflussfaktoren auf den Atemwegswiderstand?
R ist proportional zur Viskosität und zur Länge der Luftwege
R ist antiproportional zur 4. Potenz des Radius der Bronchien (wichtigster Parameter)
Wie wirkt sich das Füllungsvolumen auf den Widerstand aus?
Je größer V, desto kleiner R
Was passiert mit dem Widerstand bei forcierter Exspiration?
Er steigt
Welche Transmitter bewirken eine Konstriktion (R steigt)?
Acetylcholin und Histamin
Welche Transmitter bewirken eine Dilatation (R sinkt)?
Nor- und Adrenalin über ß2-Adrenorezeptoren
Über welchen Mechanismus bewirkt Adrenalin eine Dilatation der Bronchialschleimhaut?
Adrenalin
- > ß2-Adreno
- > über G-Protein Aktivierung der Adenylatzyklase
- > erhöht cAMP
- > aktiviert PKA
- > Erschlaffung der Muskulatur (Ca2+?)
Wie wird die Resistance ermittelt?
Über die Ganzkörperplethysmografie
Was misst die Ganzkörperplethysmografie?
- > Atemstromstärke
- > Druck im Mundraum
Was gibt die FEV1 an?
Bezeichnet das Volumen, das innerhalb von 1 sek forciert ausgeatmet werden kann
Wie wird die FEV1 angegeben und wie sollte der Wert bei der sein?
Wird in % der VC angegeben und sollte wischen 70-80% liegen, darunter obstruktives Problem (erhöhte Resistance)
Was sind obstruktive Ventilationsstörungen?
Gekennzeichnet durch erhöhten Atemwegswiderstand
-> erhöhte Resistance (mehr Atemarbeit nötig)
Was ist die Ursache für eine Obstruktion?
Verengte Atemwege (Radius reduziert)
Welche Ursache können verengte Atemwege (obstruktive Vent.) haben?
- > Sekret (Mukov.)
- > muskuläre Engstellung (Asthma)
- > Stenose
Worauf beruhen restriktive Ventilationsstörungen?
Verminderter Complinance von Lunge und Thorax
-> Dehnbarkeit reduziert
Wodurch wird eine restriktive Ventilationsstörung gekennzeichnet?
Durch eine reduzierte Vitalkapazität
Welche Ursachen kann eine restriktive Ventilationsstörung haben?
- > Thoraxdeformitäten
- > schmerzbedingt vermied. Beweglichkeit (Rippen#)
- > Lungenfibrose
Wie ist die Luft zusammengesetzt?
Stickstoff 78,1%
O2 20,9%
CO2 0,04%
Wie sind die Partialdrücke von O2 und CO2 in der Luft?
O2: 160 mmHg - 21 kPa
CO2: 0,3 mmHg - 0,04 kPa
Nenne die Messbedingungen für Gasvolumen
STPD - 0°C, 760 mmHg, dry Air
ATPS - Raumtemp., aktuell. Atmosphäre, gesättigte Luft
BTPS - 37° C, Atmosphäre, Wasserdampf 37°C x 47mmHg
Wie hoch ist der pO2 in der Inspirationsluft?
160mmHg
Wie hoch ist der pO2 im alveolären Gemisch?
100 mmHg
Wie hoch ist der pO2 in der Exspirationsluft?
120 mmHg
Wie hoch ist der pCO2 in der Inspirationsluft?
0,3 mmHg
Wie hoch ist der pCO2 im alveolären Gemisch?
40 mmHg
Wie hoch ist der pCO2 in der Exspirationsluft?
30 mmHg
Wie hoch ist das Atemzeitvolumen?
0,5l x 14-16 AF/Min = 7-8 L/Min
Wie hoch lässt sich das Atemzeitvolumen bei Belastung max anheben?
Auf bis zu 200 L/Min
Wie groß ist die Totraumventilation?
0,15L x 14-16 AF/Min = 2,1-2,4 L/Min
Worüber lässt sich die Totraumventilation verändern?
Nur über die Atemfrequenz
Wie groß ist die alveoläre Ventilation?
0,35L x 14-16 L/Min = 4,9-5,6 L/Min
Wann verändert sich der alveoläre pO2?
- er steigt mit dem pO2 der Frischluft
- er steigt mit erhöhter alveolärer Ventilation
- er sinkt mit steigendem O2-Verbrauch des Körpers
Wann verändert sich der alveoläre pCO2?
- steigt mit zunehmender CO2 -Produktion des Körpers
- steigt mit abfallender alv. Ventilation
Was gibt der Respiratorische Quotient an?
das Verhältnis von abgeatmeter Luft zu aufgenommener Menge O2
Was ist die treibende Kraft für die Diffusion der Atemgase?
Partialdruckunterschied von pO2/pCO2
Wovon ist der Diffusionsstrom abhängig?
- Partialdruckunterschied
- Diffusionsstrecke
- Austauschfläche
Der Diffusionsstrom steigt proportional zu?
- Austauschfläche + Partialdruckunterschied
Der Diffusionsstrom fällt umgekehrt proportional zu?
- Diffusionsstrecke
Was gibt der krogh´sche Diffusionskoeffizient an?
- die Permeabilität der Alveolarmembran für O2/CO2
- -> für CO2 ca 20 x größer
Was passiert mit den Partialdrücken im Blut bei der Passage durch die Lungenkapillaren?
sie gleichen sich völlig mit denen im alveolären Gasgemisch an
Wie hoch sind die Partialdrücke für O2/CO2 im alveolären Gasgemisch?
pO2: 100 mmHg
pCO2: 40 mmHg
Wie lang ist die Kontaktzeit des Blutes mit der Alveole?
0,5 Sekunden
Was passiert bei Steigerung des Pulmonalarteriendrucks mit den Gefäßen?
sie dehnen sich passiv, dadurch fällt der Druck -> Strömungswiderstand sinkt
Wie wird das Ventilations- Perfusions- Verhältnis berechnet?
Über der V-P-Quotienten
alv. Ventilation/Lungenperfusion (VA/Q)
Wie hoch ist der V-P-Q im Bereich der Lungenspitze und wie hoch in den basalen Anteilen?
Lungenspitze 3
basal 0,6
Wie hoch ist der gesamtpulmonale V-P-Q?
0,7-1
Wodurch können die V-P-Verhältnisse gestört sein?
durch Gefäßverschlüsse (Perfusion) oder zb Verlegung der Bronchien durch Tumore (Ventilation)
Was ist eine hypoxische Vasokonstriktion (Euler-Liljestrand-Mechanismus)?
bei sinkendem O2-Gehalt (fallender pO2) kommt es in den Lungengefäßen zu einer Vasokonstriktion
-> Strömungswiderstand steigt, Perfusion sinkt
schlecht belüftete Alveolen werden weniger durchblutet
Was sind physiologische Shunt-Verbindungen?
arterialisiertes Blut der Vv. pulmonales wird Blut der Lungenkapillaren (nicht oxygeniert) beigemischt, sorgt dafür, dass der pO2 in den Körperarterien niedriger liegt, als am Ende der Lungenkapillaren
- Körperarterien 90-95 mmHg
- Lungenarterien 100 mmHg
Was besagt das Henry-Dalton-Gesetz?
die Konzentration des Gases im Blut, ist proportional zu dem Partialdruck des Gases im Alveolarraum
Wie viel O2 kann 1g Hb transportieren?
1,34 ml O2
Wie hoch ist die durchschnittliche Hb-Konzentration?
15 g/dl
Wie hoch ist der durchschnittliche O2-Gehalt des Blutes?
200ml O2 pro Liter Blut
Welche Eigenschaft besitzt O2 beim binden an Hb?
O2 ist ein positiv aktivierender Effektor, der das 2,3 BPG aus der T-Form des Erys verdrängt und so zu einer Konformationsänderung führt
-> nächstes O2 kann besser binden
Was besagt die Sauerstoffbindungskurve
Sie beschreibt die Abhängigkeit der Sauerstoffsättigung des Hb in Bezug auf den Partialdruck
Wie hoch ist die Sättigung bei 60 mmHg?
ca 90%
Was ist der p50 Wert?
der Halbsättigungsdruck
-> 27 mmHg - 50%
Wie hoch ist die Sättigung der Aa. pulmonalis und des rechten Herzens im venösen Blut?
ca 75% (150 ml O2 / Liter Blut)
Was ändert sich bei einer Anämie? Sättigung oder O2 Gehalt?
O2 Gehalt
Welche Faktoren regulieren die O2-Bindung an das Hb?
pH-Wert, Temp., 2,3BPG, pCO2
Wie verändern sich die Faktoren bei einer Rechtsverschiebung?
pH sinkt, Rest steigt
Wie verändern sich die Faktoren bei einer Linksverschiebung?
pH steigt, Rest fällt
Was bedeutet Rechts-, Linksverschiebung für die O2-Affinität?
Rechtsverschiebung: Affinität sinkt
Linksverschiebung: Affinität steigt (erschwerte O2-Abgabe im Gewebe)
Wie nimmt der pH-Wert Einfluss auf die O2-Affinität des Hb?
bei geringem pH-Wert gibt Hb gebundenes O2 besser ab
- > durch reversible Anlagerung von Protonen an bestimmte AS der Globinketten
- > Protonierung führt zur Stabilisierung der T-Form (desoxy)
Wodurch beeinflusst der pCO2 die Sauerstoffbindung?
- 5% des in peripheren Geweben produzierten CO2 wird kovalent an Hb gebunden. -> Carbamat (T-Form) fördert O2 Freisetzung
- Anstieg des pCO2 senkt den pH-Wert -> fördert O2-Abgabe
Was ist 2,3 BPG und was bewirkt es in Bezug zur O2-Affinität?
Zwischenprodukt der Glykolyse, stabilisiert die T-Form, senkt O2-Affinität
Was ist der Bohr-Effekt?
der Bohr-Effekt beschreibt die O2-Affinität des Hb in Abhängigkeit des pH-Wertes
Wie wird CO2 transportiert?
Fast ausschließlich durch erythrozytäres Hb
- > 90% Bicarbonat
- > 5% Carbaminohämoglobin (Erys)
- > 5% physikalisch gelöst (Plasma)
Wie viel CO2 ist in einem Liter Blut?
ca. 500 ml
Was besagt der Haldane-Effekt?
beschreibt die Tendenz des Hb, bei steigendem pO2 sein gebundenes CO2 abzugeben.
-> erleichtert in der Lunge die CO2-Abgabe und in der Peripherie die CO2-Aufnahme
Wo wird die Atmung kontrolliert?
durch das Atemzentrum in der Medulla oblongata
Welche zwei Gruppen der Atemreize gibt es?
- direkte (Chemorezeptoren) -> pCO2, pH, pO2
- indirekte (Mechanorezeptoren)
Wo wird die Atmung reguliert?
in der ventralen respiratorischen Gruppe (Prä-Bötzinger-Komplex), nahe des Ncl. ambiguus
Was ist eine respiratorische Arrhytmie?
Anstieg der HF bei Inspiration, Abfall bei Exspiration durch enge Beziehung zu den Kerngebieten des veg. NS
Wo liegen die zentralen Chemorezeptoren und was messen sie?
liegen in der Medulla oblongata und messen Veränderung des pCO2 + pH-Wert im Liquor
-> durch Carboanhydrase wird CO2 zu HCO3- + H+ -> Abfall des pH-Wertes wird durch Chemorezeptoren registriert
Wo liegen die peripheren Chemorezeptoren und was messen sie?
Glomus caroticum + aorticus -> Typ I der Glomuszellen
reagieren auf pCO2, pH und pO2
Wodurch lässt sich der Atemantrieb verstärken?
durch steigenden pCO2 und sinkendem pH-Wert
-> ab 70 mmHg CO2-Narkose
Was ist der Hering-Breuer-Reflex?
Dehnungsrezeptoren im Lungenparenchym schützen die Lunge vor zu starker Inspiration und senden den Dehnungszustand über den N. vagus an das Atemzentrum
Was versucht man auch eine Kuhmaul-Atmung zu kompensieren?
met. Azidose
- > vertiefte Atmung
