Atmung & Kreislauf Flashcards
Was versteht man von äußeren & inneren Atmung?
äußere=
- Gasaustausch zwischen Umwelt und respiratorischer Oberfläche
- Atemgastransport im Kreislauf
- Gasaustausch zwischen Blut und Gewebe
innere=
- Energiegewinnung aus org. Verb. unter O2-Verbrauch + Bildung von CO2 u. Wasser
- > in Mitochondrien
Atmungsorgane
u. Evolution der Wirbeltierlunge
- Körperoberfläche (Platt-, Ringelwürmer, Amphibien)
- Lungen* (landlebende Wirbeltiere, Lungenfische)
- Kiemen (Fische, viele aquatische Wirbellose)
- Tracheen (Tausendfüßer, Insekten)
- Evolution der Wirbeltierlunge: stammesgeschichtlich aus seitlichen Ausstülpungen aus Vorderdarm enstanden, ist somit Anhangsorgan des Verdauungstrakts und bleibt über einen
unpaaren Gang, die Luftröhre (Trachea), mit dem Vorderdarm verbunden.
Atmungssystem des Menschen - Was sind die Funktionen und obere/untere Luftwege?
Funktionen:
- Gasaustausch
- Vokalisierung (Sprechen, Singen etc)
- Geruchssinn
obere Luftwege: Nasenhöhle, Rachen
untere Luftwege: Kehlkopf, Luftröhre, Bronchien, Bronchiolen
Lunge: rechts 3 Lappen, links 2 Lappen
Bronchiolen mit glatter Muskulatur und Alveolen (Lungenbläschen), die mit Kapillarnetz benetzt sind
Gasaustausch in den Alveolen
- an respiratorischer Membran (auch Blut/Luft-Schranke genannt), die das Lumen der Lunge vom Lumen der Lungenkapillaren trennt -> von Aveole-Seite aus: Epithelien der Pneumozyten, Basalmembran, Endothelien der Blutkallilaren
bzw. aus Surfactant, Lungenepithel, gemeinsamer
Basallamina und Kapillarendothel - Oberfläche sehr empfindlich -> bedeckt durch Surfactant (gebildet aus Pneumozyten), senkt Oberflächenspannung und verhindert Kollabieren
Was ist Atmung?
Welche Begriffe gibt es dazu?
Wie verläuft die Atmung bei den verschiedenen Tiergruppen?
= Prozess durch den die Lunge ventiliert (zählt zur äußeren Atmung)
- Atemzugvolumen = normales Luftvolumen
- Vitalkapazität = max. Ein/Ausatmen
- Residualvolumen = Luft, die auch nach Ausatmen in Lunge verbleibt
- bei Säugern: Unterdruckprinzip -> Zwischenrippenmuskeln & Zwerchfell kontrahieren/entspannen -> Brustkorb vergrößert/verkleinert sich
- beim Amphibien: Überdruckatmung -> verkleinert geschlossenen Mundraum, Luft wird in Lungen gepresst
- bei Vögeln:
- > neben Lunge 8/9 Luftsäcke, die Lunge (Parabronchien) mit Frischluft versorgt
- > Luft streicht nur in eine Richtung (unidirektional)
- > kein Residualvolumen, daher maximaler Sauerstoffpartialdruck höher als bei Säugern -> effizienteste Lunge im Tierreich
Von welchen Parametern hängt die Effizienz der Diffusion über Epithelien ab?
- > Diffusion über Epithelien (Ficksche Gesetz: Diffusionsfluss abh. von Austauschfläche + Dicke des Epithels + Konzentrationsdifferenz + Diffusionskoeffizient)
- > Atmungsorgane sollten große Fläche + dünne Epithelien besitzen
Was sind die Atmungsorgane von wasserlebenden Tieren und auf welche Probleme stoßen sie?
Wasser hat hohe Viskosität, hohe Dichte und geringen Sauerstoffgehalt
Atmung über Kiemen -> Ausfaltungen der Körperoberfläche, die vom Wasser umspült werden und eine sehr große Gasaustauschfläche darstellen
innerhalb Kiemen > Kiemenbögen > Kiemenfilamente > Kiemenlamellen
wie funktioniert die Atmung bei Knochenfischen
Wasser strömt durch den Mund ein und durch die Kiemendeckel aus, d.h. der Fluß des Mediums ist unidirektional.
Der Blutfluß in den Kiemen ist entgegengesetzt zum Wasserfluß. Durch dieses Gegenstromprinzip wird der
Sauerstoff besonders effizient aus dem Wasser extrahiert.
Definition Kreislaufsysteme und welche KOmponente?
Welche Kreislaufsysteme bekannt?
Ein Kreislaufsystem bewegt Flüssigkeit zwischen der direkten Umgebung einer jeden Zelle und den Geweben, in denen der Austausch mit der Außenwelt stattfindet. Es besteht aus drei Komponenten:
1) einer zirkulierenden
Flüssigkeit (Blut oder Hämolymphe);
2) einem System miteinander verbundener Röhren (Blutgefäße);
3) einer muskulösen Pumpe (dem Herz). Offen und geschlossen.
Ventilation, Diffusion, Transport, Diffusion
-> Blutkreislaufsystem und Lymphsystem.
Was sind offene und geschlossene Kreislaufsysteme?
offene: bei Gliedertiere (Insekten), viele Wichtiere (Schnecken o. Muscheln)
Eigenschaften:
- Blutgefäße offen, keine Blutkapillare
- Hämolymphe wird direkt ins Gewebe gepumpt und umspült Organe
- keine Trennung zwischen Blut- und Gewebsflüssigkeit
- geringer hydrostatischer Druck, energiesparend
- Funktion auch bei Fortbewegung (Schnecken)
geschlossenes:
bei: Wirbeltieren, Ringelwürmer
Eigenschaften:
- Blut in Gefäßen
- Stoffaustausch zwischen Blutkapillare u. Gewebsflüssigkeit
- hoher Blutdruck -> effiziente Versorgung
- Regulation der Blutverteilung an Organe möglich z.b. bei Mahlzeit mehr Blut in Verdauungsorgane
Arten von Blutgefäßen (kurz)
3 Arten: Arterien, Venen und Kapillaren
- Arterien verzweigen sich zu Arteriolen, die das Blut in die Kapillaren befördern
- die Netzwerke/Kapillare dringen in jedes Gewebe ein und laufen in kurzer Verbindung an jeder Körperzelle vorbei
- Kapillaren gehen über in Venolen, dann in Venen, die das Blut wieder zum Herz transportieren
Was sind einfache und doppelte Kreislaufsysteme und wo findet man sie?
einfaches:
- es gibt nur einen Kreislauf, Blut passiert in einem Kreislauf beide Kapilarnetze (Kiemenkapillare und Körperkapillare)
- bei Fischen
doppeltes:
- zwei Kreisläufe, Blut passiert in einem Kreislauf nur ein Kapillarnetz (Lungenkapillare oder Körperkapillare)
- O2 arm/reich werden separat gepumpt
- > rechte Herzhälfte: Lungenkreislauf (o2-arm)
- > linke Herzhälfte: Körperkreislauf (o2-reich)
- –> so wird höherer Druck erreicht, starke Durchblutung
- bei Tetrapoden=Landwirbeltieren (Amphibien, Reptilien, Vögel, Säuger)
Funktion des Herzens
bei Wirbeltieren: 2 Kammern (Fische), 3 Kammern (Reptilien, Amphibien), 4 Kammern (Säugetiere, Vögel)
- Vorkammern (Atrien): nehmen Blut auf, welches ins Herz gelangt
- Hauptkammern (Ventrikel): pumpen es aus dem Herz
Bau von Blutgefäßen
Arterien:
- vom Herzen weg, müssen mehr Druck standhalten, 3x dickere Wand (Bindegewebe, glatte Muskulatur, Endothel(einschichtigem Plattenepithel))
Venen:
- zum Herzen zurück, geringere Geschwindigkeit und Druck, dünnere Wand, sonst gleich aufgebaut
Kapillare:
- sehr dünne Wände, nur aus Endothel und Basallamina -> erleichtert Austausch von Substanzen zw. Blut und Gewebsflüssigkeit)
- durch Schließmuskel (Sphinkter) Blutfluss reduzierbar
- > arterielles Ende: hydrostatischer Druck > osmotischer Druck der Umgebung -> Netto-Fluss aus Kapillare, Versorgung Gewebe mit Nährstoffen
- > veriöses Ende: hydrostatischer Druck < osmotischer Druck -> Netto-Fluss in Kapillare, Aufnahme Stoffwechselnendprodukte in Blut
Was ist das Lymphsystem?
= Abtransport der Gewebeflüssigkeit, da mehr Flüssigkeit durch Arteriole abgegeben als von Venolen aufgenommen
- aus blindendenen Gefäßen, wo Flüssigkeit aufgenommen wird
- geschlossen, aber kein Kreislauf, keine Pumpe
- umgeben von Muskeln + Klappen ermöglichen Transport der Lymphflüssigkeit
