Atemphysiologie
Atemphysiologie Med2 HS18 - Wildhaber
Atemphysiologie Med2 HS18 - Wildhaber
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Lernkarten
Was geschieht bei Verlust der peripheren Chemorezeptoren?
Bei ruhiger Atmung normalerweise kein Problem. Sobald aber Hypoxie (isoliert), z.B. bei Höhe oder Anstrengung oder gleichzeitigem Fehlen der zentralen Chemorezeptoren -> Lebensgefahr.
Welche Rezeptoren geben einen grossteil der totalen Antwort auf CO2? Wodurch werden diese auch noch stimuliert?
Grossteil (85%) der totalen CO2 Antwort kommt von den zentralen Chemorezeptoren. Diese werden zudem noch durch Veränderungen im Liquor cerebrospinalis stimuliert.
Mechanismus der zentralen Chemorezeptoren?
PCO2-Anstieg ist arteriell gefolgt von einem gleichen Anstieg PCO2 im liquor cerebrospinalis, welcher primär ca. 1.3 kPa höher ist. Schnelle Änderung führt zu einem pH-Abfall und Stimulation der zentralen Chemorezeptoren.
Falls der PCO2 Anstieg länger persistiert, kommt es zu kompensatorischem Bicarbonat-Shift zur Normalisierung des pH.
Zentrale Chemorezeptoren werden durch Hypoxie stimuliert.
Falsch. Sie werden durch Hypoxie eher gehemmt.
Was stimuliert und hemmt Baro- und Dehnungsrezeptoren?
Barorezeptoren:
Gehemmt durch Hyperventilation und stimuliert durch Hypoventilation
Chemorezeptoren:
Inspiration gehemmt durch Inflation und stimuliert durch Deflation
Wo liegt der sog. "Breaking point" (und was ist das?) Warum?
Wenn der Atem angehalten wird, ist der "Breaking Point" der Moment wenn man einatmen muss. Er liegt relativ konstant bei einem pCO2 von 6.7 kPa (50 mmHg). CO2 ist hier aber nicht der entscheidende Faktor. Vielmehr ist die gleichzeitige Hypoxie wichtiger. Vorgängige Sauerstoffatmung verzögert die Hypoxie und Atemanhaltung ist deutlich verlängert. Dadurch ist pCO2 aber auch erhöht am Breaking Point.
Wodurch werden maximale Zeiten von Atemanhalt erreicht? Was ist hier der limitierende Faktor?
Erreicht durch Hyperventilation und erhöhtem Sauerstoff. Limitierender Faktor ist die Reduktion auf das Reservevolumen, da Sauerstoff aus den Alveolen ins Blut absorbiert wird.
Wie kann die Atmung möglichst energiearm erfolgen?
- Ruheatmung: Atemarbeit nur durch inspiratorische Muskeln
- Eine Hälfte als Wärme während Insipration
- Andere Hälfte als potentielle Energie in deformiertem elastischem Gewebe gespeichert und dann während Ausatmung als Wärme abgegeben, weshalb keine expiratorischen Muskeln gebraucht werden.
- Arbeit relativ klein (ca. 3ml/min Sauerstoffverbrauch für die Atmung, was <2% der metabolischen Rate entspricht)
- Effizienz sehr gering (weiter verringert bei den meisten Formen von Lungenkrankheiten)
Was ist Perfusion?
Versorgung von Organen oder Organteilen mit Blut.
Was sind die Funktionen der Perfusion?
- Sie ist die Voraussetzung für den Gasaustausch
- Weitere Funktionen:
- Filtrierung (mechanisch, enzymatisch (Blutthromben), zellulär über Endothel
- Hormone, vasoaktive Substanzen
- Körperfremde Substanzen wie Medikamente
- Metabolismus
- Filtrierung (mechanisch, enzymatisch (Blutthromben), zellulär über Endothel
Blutvolumen in Lunge und beeinflussende Faktoren beschreiben
Insgesamt 0.5 L (10% des gesamten Blutvolumens). Arteriell ca. 0.15 L kleiner als venös aufgrund der Vasomotorik im arteriellen Teil.
Beinflussende Faktoren:
- Kreislaufzyklus: In Systole Einfluss grösser als Ausfluss
- Atmungszyklus: BV nimmt druckabhängig ab
- Körperstellung: Auf Rücken liegend 27% mehr Volumen
- Medikamente: Systemischer Druck erhöht
- Linksherzinsuffizienz
Blutfluss in der Lunge beschreiben
Ungefähr gleich gross wie im systemischen Kreislauf:
- 6 L/min in Ruhe
- 25 L/min bei Anstrengung (mit relativ kleiner Druckänderung)
Lungengefässdrücke und -widerstände sind viel kleiner als im systemischen Kreislauf, dies führt zu:
- Schlechte Kontrolle der Verteilung
- Abhängigkeit von Schwerkraft
- Überdurchblutung der unteren Lungenabschnitte
Blutdruck in der Lunge beschreiben
- Lungengefässdruck ca. 1/6 des systemischen Gefässdrucks
- Kapillar- und Venendruck ähnlich
- Sehr wenig Windkesselfunktion - pulsartig
Definieren von:
- Intravaskulärem Druck
- Transmuralem Druck
- "Driving pressure"
Und wo gebraucht?
Intravaskulärer Druck: Druck an irgendeinem Punkt im Kreislauf relativ zum atmosphärischen Druck. (Gebraut im systemischen Kreislauf normalerweise)
Transmuraler Druck: Druck im Gefäss gegenüber Druck im Gewebe (gebraucht um wichtige Einflüsse des intrathorakalen Druckes auszuschliessen)
"Driving pressure": Druckunterschied zwischen einem Punkt im Gefäss gegenüber einem zweiten Punkt stromabwärts. (Bestimmung von Gefässwiderstand; typisch von Pulmonalarterie zu linkem Vorhof)
Was kann durch Unterschied zwischen intravaskulärem Pulmonalarteriendruck und dem pulmonalen "driving pressure" ermittelt werden?
Unterscheiden zwischen verschiedenen Ursachen pulmonaler Hypertonie:
- Linke Vorhofspathologie mit Druckanstieg:
- Erhöhung des intravaskulären Drucks
- Driving pressure unverändert
- Gefässveränderung:
- Erhöhung des intravaskulären Drucks
- Erhöung driving pressure
- Lungenödem:
- Erhöhung des intravaskulären Drucks
- Erhöhung des transmuralen Drucks
Welche Faktoren beeinflussen den Lungenblutdruck?
- Cardiac output:
- Wenn z.B. ein Lugenflügel weg ist, übernimmt die andere Hälfte das gesamte Volumen, z.T. durch Gefässrekrutierung, aber besonders auch durch Dilatation der Gefässe, wodurch der Fluss zu- aber der Widerstand abnimmt.
- Änderungen im intraalveolären Druck:
- Steigt in Ausatmung
- Sinkt in Einatmung
- Körperlage
- Intravaskulärer Druck nimmt im Stehen ab
- Krankheiten
- chronische Hypoxie führt zu Erhöhung des vaskulären Lungenwiderstandes
Beschreiben der pulmonary vascular resistance
Pulmonary vascular resistance = Pulmonary driving pressure/Cardiac output
Ist anfänglich temporär, wird permanent und führt zu:
- Pulmonalem Hochdruck
- Rechtherzhypertrophie
- Anstieg des venösen Systemdruckes
Andere Faktoren sind:
- Autonome Kontrolle
- Chemische Mediatoren
- Physikalische Faktoren
- Rekrutierung
- Aufblähung
- Gravitation
Wann ist die Ventilationsperfusionsverteilung gut, wann schlecht?
Opitmal, wenn gleich verteilt, schlecht wenn eine Lunge perfundiert und die andere Lunge nur ventiliert wird.
Einflüsse auf die Ventilationsverteilung?
- Beim Gesunden:
- Körperstellung und Atmungsart
- Rechts > Links (liegend und stehend)
- Untere Teile besser belüftet (liegen näher am Zwerchfell)
Einflüsse auf die Perfusionsverteilung
- Da Lungendurchblutung mit kleinen Drücken funktioniert, kommt es ausser in Schwerelosikeit nie zu einer regelmässigen Verteilung
- Immer unten besser (Wehrprinzip - Stirling)
- Seitenlage untere Lunge besser durchblutet (paralell zu Ventilation)
- Stehend untere Lunge besser durchblutet
- Liegend: grosse Unterschiede anterior-posterior
Ventilation im Verhältnis zur Perfusion
Was besagt das "Dreikompartiment-Modell"?
- Ventiliert aber nicht perfundiert (alveolärer Totraum)
- Perfundiert aber nicht ventiliert (Shunt)
- Ideal perfundiert und ventiliert