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Physiologie WS 19/20 MLS > Atmung > Flashcards

Atmung Flashcards

1
Q

Gasaustausch bei verschiedenen Organismen

A

Insekten: Tracheal System
Fische: Kiemen
Spinnen: Buchlunge/ Fächerlunge

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2
Q

Das Respirations-System

A
  • Nimmt O2 auf
  • Beseitigt CO2
  • Luft gelankt in die Lunge durch die Nase und den Mund
  • Die roten Blutzellen nehmen O2 auf und leiten CO2 in die Lunge
  • Das Diaphragma drückt CO2 aus dem Körper raus
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3
Q

Zusammensetzung der Atemluft

A

Inspiration: Exspiration:
20% O2 16% O2
0% CO2 4% CO2
79% N2 79% N2
1% Edelgase 1% Edelgase

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4
Q

Reinigung der Atemluft

A

in der Nase:

a) Staub, kl. Partikel und Bakterien werden von den Schleimhäuten abgefangen
b) Erwärmung
c) Befeuchtung

Schleimschicht an den Wänden der zuführenden
Atemwege

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5
Q

Mukoziliäre Clearance:

Reinigung der Atemluft

A
  • Griech. Mukos (Schleim, Zillien (Härchen) und engl. Clearance (Reinigung)
  • Schleimproduktion dient zur Lösung von Fremdpartikeln und Mikroorganismen in den Bronchien, die Zilien dem Abtransport in Richtung Mundhöhle
  • Verklebung, Verlust der Zilien durch viskösen Schleim ermöglicht bakteriellen Befall
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6
Q

Circulation System

A

• Luftleitende (konduktive) Zone:
kein Gasaustausch – anatomischer Totraum des Bronchialsystems
• Respiratorischer Abschnitt:
enthält Bronchioli respiratorii und Lungenbläschen (Alveolen)

(siehe Folie 9)

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7
Q

Prozesse des Atemgastransportes

A
  1. Konvektiver Transport zu den Lungenalveolen durch die Ventilation
  2. Diffusion von den Alveolen in das Lungenkapillarblut
  3. Konvektiver Transport zu den Gewebekapillaren mit dem Blutstrom
  4. Diffusion von Gewebekapillaren in die umgebenden Zellen

(siehe Folie 11)

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8
Q

Bildung von Säuren im Stoffwechsel

A

ein Erwachsener produziert 300L CO2, dieses reagiert im Blut mit Wasser und bildet H2CO3

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

H2CO3 wird in pulmonalen Kapillaren zu CO2 + Wasser
umgewandelt; CO2 wird ausgeatmet.

H+ + HCO3-↔ H2O + CO2

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9
Q

Atmungsbewegung

A

Der Thoraxraum ändert seine Größe durch inspiratorische und expiratorische Rippen- und Diaphragmabewegung

  1. Rippenbewegung:
    a) äußere Zwischenrippenmuskeln : Hebung der Rippen
    b) innere Zwischenrippenmuskeln Senkung von Thorax
  2. Diaphragmabewegung

(siehe dazu Folie 16)

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10
Q

Bronchien und Alveolen

A

• der Sympathikus bewirkt Erschlaffung der glatten
Bronschialmuskulatur Erweiterung der Bronchien
• der Parasympathikus bewirkt eine Kontraktion der glatten Muskulatur Verengung der Bronchien
• Flüssigkeitsfilm auf der Innenwand der Alveolen erzeugt Oberflächenspannung
• Die Oberflächenspannung der Alveolen ist bestimmend für das Bestreben der Lunge sich zusammenzuziehen

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11
Q

Elastische Retraktion der Lunge

A

• Lungenoberfläche steht unter einer Zugspannung
(Lunge hat das Bestreben ihr Volumen zu verkleinern)
• Das Zusammenfallen der Lunge wird verhindert durch einen luftfreien Raum: Pleuraspalt
• Durch die Adhäsionskräfte der Flüssigkeit im Pleuraspalt folgt die Lunge jeder Thoraxbewegung
• Pleuraspalt: Gleitraum: Lungengewebe und Thoraxwand können sich gegeneinder verschieben
• Zw. den beiden Pleuralblättern herrscht ein subatmosphärischer Druck

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12
Q

Partiale Drücke - Daltons Gesetz

A

PB= PN2+PO2+PH2O+PCO2

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13
Q

Pleuraler Druck

A

Erhöhter thorakaler Druck verursacht reduzierten pleuralen Druck (PPL)
PPL: Druck in der pleuralen Flüssigkeit zw. Lunge und Brustwand

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14
Q

Druckgesetze

A

Das Verhältnis von Druck und Volumen basiert auf 2 Gasgesetzen:
1. Boyle Gesetz: P=1/V bei konst. Temp. V1P1=V2P2
2. Charles Gesetz: V= T bei konst. Druck
V1/T1=V2/T2

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15
Q

Generelles Gasgesetz

A

P1V1/T1= P2V2/T2

Bei konstanter Temperatur resultiert ein erhöhtes Thoraxvolumen im reduzierten pleuralen Druck

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16
Q

Druckveränderung durch Atmung

A

• Pleuraler Druck (Ppl) (Druck in der Pleuralflüssigkeit zwischen Lunge und Brustwand)
• Transpulmonaler Druck (PL) (Druckdifferenz zwischen
alveolaren und pleuralen Druck) „in minus out“
• Trans-Atemwegsdruck (Pta)
• Alveolardruck (PA)
• Intrapulmonaler Druck: Druckdifferenz zw. Alvolären und dem atmosphärischen Druck
• Intrapleuraler Druck: Druckdifferenz zw. dem Interpleuralspalt und dem Außenraum

17
Q

Inspiration

A
  • Diaphragma und intercostal Muskeln kontrahieren
  • Der Thoraxraum und die Lunge vergrößern ihr Volumen, das verursacht Erhöhung des pulmonalen Druckes und die Druckredukton in Alveoli
18
Q

Exspiration

A

• Passiver Vorgang, braucht keine Energie
• Das Diaphragma und die äußeren interkostal Muskeln
entspannen sich nach der Inspiration
• Der Thoraxraum und die Lunge reduzieren ihr Volumen was zu Erhöhung des interpulmonaren Druckes führt.
Am Ende der Exspiration sind die respiratorischen Muskeln entspannt und dann findet kein Luftfluss statt; der Druck in den Alveolen ist = 0

19
Q

Lungenvolumina und -kapazitäten

A

• Vitalkapazität ein Maß für die Ausdehnungsfähigkeit von Lunge und Thorax (abhängig vom Alter, Geschlecht,
Körpergröße, Körperposition, Trainingszustand)
• Die eingeatmete Luft übt einen Druck aus; bekannt als barometrischer Druck (am Meerespiegel PB=760mm Hg)
• Atemzugvolumen beim Erwachsenen beträgt 0.5L
(nimmt bei Belastung zu)
• Lungenvolumen eines Erwachsenen: 6L

20
Q

Funktioneller Totraum

A

alle Anteile des Atmungstraktes in denen kein Gasaustausch stattfindet

21
Q

Anatomischer Totraum

A

das Volumen der leitenden Atemwege (Nase, Mund, Pharynx, Larynx, Trachea, Bronchien, Bronchiolen) (die Größe des Totraums entspricht dem
doppelten Körpergewicht in kg)

22
Q

Alveolärer Totraum

A

belüftete Alveolen ohne Durchblutung

23
Q

Test für Lungenvolumen

A

• Spirometer (misst Volumen und Fluss in der Lunge beim Ein- und Ausatmen)

24
Q

Funktionelle Residualkapazität

A
  • Nicht ermittelbar mit Spirometer
  • Indirekte Ermittlung mit Helium
  • Einwaschmethode
25
Q

Lungenkapazität

A
  • Totale Lungenkapazität(TLC): Summe vom Luftvolumen in der Lunge nach der max. Inspiration (4-6L)
  • Vitalkapazität (VC): TLC minus RV oder max. ausgeatmetes Luftvolumen nach max. einatmen (3100-4800ml)
  • Einatmungskapazität (IC): Summe von IRV und TV oder max. Einatmen vom Ende der Ruhe-expiration (2400-3800ml)
  • Ausatmungskapazität (EC): TV plus ERV
26
Q

Lungenvolumen

A
  • Ruhe Atmung (TV): Luftvolumen das ein- oder ausgeatmet wird bei einer ruhigen Atmung (500-800ml)
  • Inspiratorisches Reservevolumen (IRV): maximales eingeatmetes Luftvolumesn vom Ende der Ruheatmung (1900-3300ml)
  • Ausatmungsreservevolumen (ERV): Max. Ausatmungsvolumen vom Ende der Ruheausatmung (700-1000ml)
  • Restmenge (RV): verbliebenes Luftvolumen nach dem max. Ausatmen (20-25ml) nicht mit Spirometer messbar
27
Q

Atemzeitvolumen

A

Produkt aus Atemzugvolumen und Atmungsfrequenz
VE =VE * f
Volumen pro Zeiteinheit = das exspiratorische Volumen* Atmungsfrequenz

Die Atmungsfrequenz eines Erwachsenen: 14 Atemzüge\min
Das Atemzeitvolumen eines Erwachsenen: 7L\min
Das Atemzugvolumen eines Erwachsenen: 0,5L
Die Atmungsfrequenz eines Kindes : 40-50\min

28
Q

Volumengeschwindigkeitsmessung

A

Aufzeichnung der Atemstromstärke mit einem Pneumotachographen

(siehe Folie 39)

29
Q

Regulation des Säure-Basen-Haushaltes - metabolische Alkalose

A

Bei der metabolischen Alkalose
• der pH Wert steigt durch Anstieg von HCO3- oder durch Verlust von H+ Ionen über den Wert von 7,45 an
• Bei Alkalose überwiegt in der Leber die Glutaminsynthetaseaktivität und der Nettoverbrauch von Glutamin. Das NH4+ aus Glutamin wird unter Verbrauch von HCO3- in Harnstoff eingebaut. Mit dem Harnstoff
werden NH4+ und HCO3- ausgeschieden

2NH4+ + 2 HCO3- = CO(NH2)2 + 3 H2O + CO2

• Bei der respiratorischen Alkalose steigt der pH Wert infolge einer gesteigerten Atmung (Hyperventilation); es wird zu viel CO2 von der Lunge ausgeatmet

30
Q

Regulation des Säure-Basen-Haushaltes - metabolische Azidose

A

Bei der metabolischen Azidose
• Eine Übersäuerung des Blutes. Der pH-Wert des Blutes sinkt unter 7,35. Aufgrund der Stoffwechselstörung nehmen die Protone zu
• Verursacht durch verstärkten HCO3 - Verlust.
• Renale Glutaminase wird durch Azidose stimuliert.
• Das in der Niere gebildete NH4+ wird ausgeschieden und nicht wie in der Leber unter Verbrauch von HCO3- zur Harnstoffsynthese herangezogen.
• Bei der respiratorischen Azidose verminderte CO2 Abgabe durch die Lunge (Hypoventilation). Erhöhter PCO2 stimuliert renale H+ Ausscheidung

31
Q

HCO3- buffering system

A
  • Das respiratorische System kann schnell und effizient den pH im Blut beeinflussen. Der Abfall des pH-Wertes im Blut stimuliert die Ventilation. Erhöhter partialer Druck von CO2 im Blut erhöht die Ventilation
  • Die Niere spielt eine wichtige Rolle in Regulation des Säure-Basen- Gleichgewichtes; sie scheidet HCO3 oder H+ aus

(siehe Folie 46)

32
Q

Zusammenfassung 1

A

• Das respiratorische System besteht aus luftleitenden und respiratorischen Zone
• Die Atemwege sind sowohl sympathisch als auch parasympathisch innerviert
• Einatmung (Inspiration) erfolgt durch Kontraktion der äußeren interkostalen Muskeln (Hebung der Rippen) und Kontraktion des Diaphragmas
• Ausatmung (Exspiration) erfolgt passiv durch die Oberflächenspannung der Alveolen und die elastischen
Eigenschaften des Lungengewebes sowie durch die
Kontraktion der inneren interkostalen Muskeln. Das Diaphragma entspannt sich

33
Q

Zusammenfassung 2

A

• Das Atemzugvolumen beträgt bei Ruheatmung etwa 0.5L
• Die Vitalkapazität ist Maß für Ausdehnungsfähigkeit von Lunge und Thorax
• Funktionelle Residualkapazität dient dem Ausgleich der inspiratorischen und exspiratorischen Atemgasfraktion im Alveolar Raum; wird mit Heliumeinwaschmethode gemessen
• Atemvolumina lassen sich mit Spirometer ermitteln
• Atemstromstärke mit Pneumotachographen
• Totraum: Lungenabschnitte, die belüftet werden, die
aber nicht am Gasaustausch teilnehmen

Physiologie WS 19/20 MLS (11 decks)

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