c2b_default

Atmung

Themenblock für das 3. Semester Medizin UZH

Themenblock für das 3. Semester Medizin UZH

67
0.0 (0)
F. M.
Lernen
F. M.
Diese Karteikarten bieten einen umfassenden Überblick über die Atmung und Hypoxie, geeignet für Universitätsstudenten. Sie behandeln die Physiologie der Lunge, den Gasaustausch, die Regulation der Atmung und verschiedene Formen der Hypoxie, einschließlich hypoxämischer, anämischer und ischämischer Gewebehypoxie. Die Karteikarten sind besonders nützlich für Medizinstudenten, die sich auf Prüfungen vorbereiten und ein tiefes Verständnis der Atemphysiologie und ihrer Störungen benötigen.
Karten
67
Lernende
8
Sprache
Deutsch
Kategorie
Medizin
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
06.12.2016 / 17.10.2024
  • 1  / 67

Lernkarten

Physik  ( allgemeine Gasgleichung )

\(\mathrm{p·V=n·R·T}\)      ( T in °K  /  R = 8.31 \(\mathrm{l \space · \space kPa \over mol \space · \space °K}\))

Physik  ( Standardbedingungen )

· T0  =  0°C  /  273.15°K

· P0  =  760mmHg  /  101.3 kPa

Physik  ( Molvolumen )

· \(\mathrm{{V \over n} = R{T\over p}}\)     ( bei Standardbedinungen ist Molvolumen 22.4 l/mol )

Physik  ( Dalton-Gesetz )

· Partialdrücke sind additiv

 

· \(\mathrm{p_{tot} = p_1 + p_2 + \space ...}\)

Physik  ( STPD / ATPS / BTPS )

· STPD  ( standard-temperature-and-pressure-dry  /  0°C bzw. 273°K )

· ATPS  ( ambient-temperature-and-pressure-saturated  /  Raumtemperatur )

· BTPS  ( body-temperature-and-pressure-saturated  /  37°C bzw. 310°K )

Physik  ( O2-Partialdruck )

· Sauerstoffanteil der Luft:  20.9%

· STPD:  160mmHg  /  21kPa

· BTPS:  149mmHg  / 19.8kPa    (760mmHg - 47mmHg*) · 0.209

 

* in gesättigter Luft muss Wasserdampfdruck abgezogen werden / Dampfdruck bei 37°C = 47mmHg / 6.3kPa

Physik  ( Henry-Gesetz )

· px(Gasphase) = px(Flüssigphase)

· cx = αx · px  ( α = Bunsen-Löslichkeitskoeffizient / αO2 ~0.01mM/kPa / αCO2 ~0.2mM/kPa )

Physik  ( Zusammensetzung der Luft )

78%  Stickstoff

21%  Sauerstoff

  1%  Wasser

  1%  Argon

 

0.03%  CO2

Physik  ( O2-Gehalt in Firschluft / Alveolen / Blutplasma / Erythrozyt )

Melde dich an, um Bilder anzusehen.

Atmungsmechanik  ( Valsalva-Manöver )

· Expsiration gegen verschlossene Glottis

· maximaler erzeugbarer Druck:  112mmHg

Atmungsmechanik  ( Müller-Manöver )

· Inspiration gegen verschlossene Glottis

· minimaler erzeugbarer Druck:  -75mmHg

Atmungsmechanik  ( Lungenelastizität )

· elastische Fasern in Lunge und Thorax → Wandspannung  ( Laplace-Gesetz )

· Surfactant im Alveolarseptum reduziert Wandspannung um Faktor 10 bzw. 83% → verhindert Kollabieren der Alveolen

Atmungsmechanik  ( Surfactant )

· surface active agent  ( von Pneumozyten Typ II sezerniert  / Lebensdauer ~ 20h )

 

· 90% Lipide  ( v.a. Phosphatidylcholin = Lecithin )

· 10% Proteine  ( SP-A / SP-B / SP-C / SP-D und Plasmaproteine )

· tubuläres Myelin

 

· Mangel bei Frühgeburt → NRDS  /  Mangel beim Adulten:  ARDS  ( acute respiratory distress syndrom )

Atmungsmechanik  ( Pleuradruck )

Melde dich an, um Bilder anzusehen.

· Messung über ösophageales Manometer

· unterschiedlicher Verlauf bei der Inspiration und Exspiration ist wegen dem Surfactant

· kurzzeitig sind positive Drücke erzeugbar  ( z.B. beim Husten )

 

Atmungsmechanik  ( Pneumothorax )

· Eintritt von Luft in den Pleuraspalt ( z.B. durch Verletzung )

· Lunge kollabiert auf Minimalvolumen  ( ~0.6l )  /  Thorax "vergrössert" sich auf Gleichgewichtslage

 

→ kann zum Spannungspneumothorax führen

Atmungsmechanik  ( Compliance )

· Ziel ist es eine möglichst hohe Compliance ( ∆V↑ / ∆p↓ ) zu erreichen  →  Atemruhelage  

· Widerstände ( 1/Compliance ) addieren sich  →  \(\mathrm{{1 \over C_{Lu+Th}} = {1 \over C_{Lu}}+{1 \over C_{Th}} \space \tilde{} \space {1 \over 2.6 }+{1 \over 2.6}}\)  →  CLu+Th ~ 1.3 l/kPa

Atmungsmechanik  ( Atemruhelage )

Melde dich an, um Bilder anzusehen.

· Gleichgewichtslage des Atemapparates  ( Thorax + Lunge )

· Thorax ist gestaucht  /  Lunge gedehnt  ( Ort der höchsten Compliance )

Lungenventilation  ( Spirometrie )

Melde dich an, um Bilder anzusehen.

· Messung von Volumina  ( Atemzugvolumen / inspiratorisches und expiratorisches Reservevolumen )

 

· unter der Glocke herrschen ATPS Bedingungen

· Kurve steigt an, weil O2 verbraucht wird  /  CO2 von NaOH / KOH (Atemkalk) absorbiert wird

 

· erlaubt Messung des Residualvolumens  ( z.B. über Fremdgasverdünnung mit He / N2 )

Lungenventilation  ( Pneumotachographie )

Melde dich an, um Bilder anzusehen.

· Messung von Volumenflüssen über Druckdifferenz  ( \(\mathrm{I = {\Delta P \over R}}\))

· Integration ergibt Atemvolumen  (\(\mathrm{ \int \dot V \space \it {d} \mathrm{t = V}}\))

 

· Darstellung als Kurve oder Atemschlaufe

Lungenventilation  ( Ganzkörperplethysmographie )

Melde dich an, um Bilder anzusehen.

· Messung von Druckunterschieden

 

· erlaubt Messung des Residualvolumens

   1.  kurzzeitige Inspiration gegen verschlossenes Ventil  ( \(\mathrm{{V_{Lunge}·p}_{Lunge}=konst.}\) )

   2.  \(\mathrm{V_{Lunge} ={{-{\Delta p}_{Kammer} \over {\Delta p}_{Lunge} }· V_{Kammer}}}\)

Lungenventilation  ( Lungenvolumina )

· Atemzugvolumen / Tidalvolumen  ( Vt = 0.5l )

· inspiratorisches Reservevolumen  ( IRV = 2.5l )

· expiratorisches Reservevolumen  ( ERV = 1.5l )

· Residualvolumen  ( RV = 1.5l )

 

· Vitalkapazität  ( VC = Vt + IRV + ERV = 4.5l  /  im Alter abnehmend )

· funktionelle Residualkapazität  ( FRC = RV + ERV = 3l  /  im Alter zunehmend )

· totale Lungenkapazität  ( TLC = 6l  /  bleibt weitgehend konstant )

 

· alle Angaben in BTPS

Lungenventilation  ( funktioneller Totraum VD )

· VD = 0.15l  ( 30% des Atemzugvolumens / nur 350ml Luft erreicht Alveolen )

 

· anatomischer Totraum

   · Luftwege bis und mit Bronchien

   · dient der Konvektion / Erwärmung / Befeuchtung / Reinigung

 

· alveolärer Totraum

   · sehr klein

   · wegen fehlender Perfusion gibt es kein Gasaustausch

Lungenventilation  ( Atemwegswiderstände )

· elastische Atemwiderstände  ( reversibel / Gewebe und Oberflächenspannung )

· visköse Atemwiderstände  ( irreversibel / nicht-elastisches Gewebe und Strömungswiderstände )

 

· Atemwegswiderstand nimmt mit abnehmendem Lungenvolumen exponentiell zu

 

· Bei Atemruhelage beträgt der Atemwiderstand ( Strömungswiderstand ):

   · \(\mathrm{ R_{Lunge}={(p_{Alveole}- \space p_{Mund}) \over \dot V }=0.13 {kPa \space · \space s \over l}}\)   ( 40% von Abdomen + Thorax  /  10% von Lunge  /  50%  von Atemwege )

 

Lungenventilation  ( Hagen-Poiseuille )

· \(\mathrm{R_{Lunge} = {8 \space · \space \eta \space · \space l\over \pi \space · \space r^4}}\)

 

· Radius r ist abhängig von

   · Retraktionskräften  /  VLunge

   · dynamischer Kompression  /  pThorax

   · Bernoulli-Effekt  /  vLuft

   · glatter Muskulatur  /  Nervensystem  ( ACh → Kontraktion  /  NA → Relaxation  /  CO2 → Dilatation )

Lungenventilation  ( Strömungswiderstand in den Bronchien )

Melde dich an, um Bilder anzusehen.

· Maximum liegt in der 4. Verzweigung  ( im Bereich der Segmentbronchien )

   →  Verhältnis von Gesamtquerschnitt zu Anzahl Verzweigungen ist am kleinsten

Lungenventilation  ( dynamische Atemwegskompression )

Melde dich an, um Bilder anzusehen.

· intrapleuraler Druck steigt  ( wegen Kompression )

· Druckdifferenz zwischen Alveolen und Atemwegen nimmt zu

 

· normalerweise liegt der EPP ( equal pressure point / paw = ppl ) im Bereich der Segmentbronchien

   → Korpelgerüst verhindert Kollabieren der Atemwege

· bei erhöhtem Luftwegswiderstand verschiebt sich der EPP in Richtung Alveolen

Lungenventilation  ( Ventilationsstörungen )

· restriktiv  ( verminderte Expansionsfähigkeit des Atemapparates )

   · Fibrose / Pleuraverwachsungen

   · Skoliose / Rippenbruch

   · Schwangerschaft

 

· obstruktiv  ( erhöhter Atemwegswiderstand )

   · Fremdkörper

   · Tumor  ( Druck auf Atemwege )

   · Emphysem  ( verminderter Zug des Gewebes )

   · Bronchitis  ( Sekret in Atemwegen )

   · Asthma  ( Verengung der Bronchien )

Lungenventilation  ( Tiffeneau-Test / Atemstosstest )

· Messung der exspiratorischen Einsekundenkapazität  ( FEV1 )

· \(\mathrm{{{FEV1} \over {FVC}} > 0.7}\)   ( FEV1 = forciertes expiratorisches Volumen  /  FVC = forcierte Vitalkapazität )

 

· wird weniger als 70% erreicht, liegt eine obstruktive Lungenerkrankung vor  ( aber: bestes Ergebnis zählt! )

Perfusionsverteilung  ( pulmonaler Gefässwiderstand )

Melde dich an, um Bilder anzusehen.

· Summe aus alveolärem und extraalveolärem Widerstand  ( am niedrigsten in der Atemruhelage )

· entspricht ~10% des gesamten Widerstandes im Körperkreislauf

 

· \(\mathrm{R ={ {\Delta }p_{Lunge} \over HZV} = {10\space mmHg \over 5\space l/min}}\)  ~ 2 mmHg · l-1 · min

Perfusionsverteilung  ( Einfluss der Arbeit )

· HZV steigt bei Arbeit  →  Druck in der Lunge nimmt zu  →  passive Dehnung  →  Strömungswiderstand sinkt

Perfusionsverteilung  ( Einfluss der Schwerkraft )

Melde dich an, um Bilder anzusehen.

· die Lungenspitze wird wenig durchblutet  ( palv > part > pven  /  V:P > 1 )

· die Lungenbasis ist stärker durchblutet  ( part > pven > palv  /  V:P < 1 )  →  unabhängig vom Alveolardruck

Perfusionsverteilung  ( Einfluss der Hypoxie )

· Euler-Liljestrand-Mechanismus

· Lunge ist das einzige Gefässsystem, das bei einer Hypoxie nicht dilatiert sondern kontrahiert

   → Afterload des rechten Herzens steigt → höherer Blutdruck → Lungenspitze wird stärker durchblutet

Gasaustausch  ( Atemzeitvolumen )

· VE  =  Vt · fR  =  0.5l · 16min-1  =  8 l/min   ( wird meist expiratorisch gemessen )

Gasaustausch  ( O2-Aufnahme )

· \(\mathrm{ \dot{V}{_{O_2}} = 300 \space {ml / min}}\)   ( in BTPS )

 

· \(\mathrm{ \dot{V}{_{O_2}} = \dot Q · ( [O_{2_{art}}] -[O_{2_{ven}}] )}\)  →   \(\mathrm{ \dot{V}{_{O_2}} = HZV · ( [O_{2_{art}}] -[O_{2_{ven}}] )}\)  →  erlaubt Bestimmung des SV

Gasaustausch  ( CO2-Abgabe )

\(\mathrm{ \dot{V}{_{{CO}_2}} = 250 \space {ml / min}}\)   ( in BTPS )

Gasaustausch  ( Atemäquivalent )

· \(\mathrm{ \dot V_E \over \dot V_{O_2} }\) ≈  25    ( in BTPS  /  \(\mathrm{ {\dot V}_E }\) =  Atemminutenvolumen  /  \(\mathrm{ {\dot V}_{O_2} }\)=  O2-Aufnahme )

   → für die Aufnahme von 1l O2 muss 25l Luft bewegt werden

 

· um einer metabolischen Azidose entgegen zu wirken, nimmt Atemäquivalent mit zunehmendem HZV zu

Gasaustausch  ( Ventilationskoeffizient )

· Mass für den Gasaustausch zwischen Luft und Alveolen  ( in Ruhe wird nur ~10% durch Frischluft ersetzt )

· \(\mathrm{ \mathbf{ {V_I - V_{TR} \over V_A} } = {V_I - V_{TR} \over V \space - \space RV \space - \space ERV} = {0.5\space - \space 0.15 \over 6 \space - \space 1.5 \space - \space 1.5} = {0.35 \over 3} = 0.1 = \mathbf{10 \% }}\)

Gasaustausch  ( Alveolarluft )

· 13% O2  ( 100mmHg )

· 5% CO2  ( 40mmHg )

· 6% H2O  ( 47mmHg )

Gasaustausch  ( gemischte Expirationsluft )

· 15% O2  ( nur ~ ¼ des O2 wird verbraucht  /  venöses Blut ist noch ~ zu 75% mit O2 gesättigt )

· 4% CO2  ( 30mmHg )

· 6% H2O  ( 47mmHg )

Gasaustausch  ( respiratorischer Quotient / kalorisches Äquivalent )

· Verhältnis von CO2-Abgabe und O2-Aufnahme erlaubt Aussage über verbrannte Energieträger

· \(\mathrm{RQ = { \dot{V} {_{{CO}_2}} \over \dot{V}_{O_2}}}\)    ( Hunger < reine Fettkost = 0.7 < 0.84 < 1 = reine Kohlendyratkost < Hyperventilation )

 

· kalorisches / energetisches Äquivalent  ( Wert aus Tabelle ):

   · reine Fettkost:  ~ 19.5 kJ/l O2

   · ausgeglichene Kost:  ~ 20 kJ/l O2

   · reine Kohlenhydratkost:   ~ 21 kJ/l O2

Lernen