Das Atmungssystem

ein röhrenförmiges Knorpelgerüst

wichtige Strukturen: Kehldeckel, Stimmbänder

• Kehldeckel (Epiglottis) (weicher Knorpel) verschließt beim Schlucken den Kehlkopf.
• Schildknorpel bildet ventral den Adamsapfel und ist dorsal offen.
• Ringknorpel bildet dorsal eine breite Fläche, auf der (beweglich) die Stellknorpel sitzen
• 2 kleine Stellknorpel

• Taschenfalten (kranial) Plicae vestibulares
•  Stimmfalten (kaudal) Plicae vocales

• Glottis geöffnet → Atemstellung (keine Lautgebung)
• Glottis geschlossen, Luft wird von der Luftröhre durchpressen → Phonation
• Glottis nur teilweise geschlossen, Luft entweicht, Vibration ↑→Flüstern bzw. Heiserkeit

• unterschiedliche Spannung der Stimmfalten
• hoher Ton: der bStimmbänder durch Kontraktion von Kehlkopfsmuskeln stärker gespannt
• tiefer Ton: Kehlkopfsmuskeln entspannt werden.
• Lautstärke: abhängig von der Stärke des Luftstroms

Intensität des Luftdurchtritts durch geschlossene Glottis

Männlich Hormone regen das Wachstum stärker an als Weibliche, daher längere Stimmfalten → tiefere Stimmlage. (Bei Jungs im Stimmbruch hörbar)

 Luftröhre (Trachea) und Bronchien: Die Luftröhre, als Atemluftfährender zentraler Gang wird durch Knorpelspangen und Bänder stabilisiert. Ihre innere Oberfläche wird von Flimmerepithel bedeckt. Sie endet mit der Bifurkation (Gabelung) in die Hauptbronchien. Die großen und mittleren Bronchien gleichen der Luftröhre, die kleinen besitzen keine Knorpel und keine Flimmerhärchen mehr sondern werden durch glatte Muskulatur stabilisiert.

 Sympathikus → Bronchodilation (intensive Atmung)

 Parasympathikus → Bronchokonstriktion (Ruheatmung)

 Bronchospasmus (Bronchosekretion → Asthma bronchiale)

 Schleimhautschwellung → alleg. Asthma

Mehrere Millionen Alveolen bilden zusammen mit eine fein verzweigten Kapillarnetz eine große Austauschfläche für den Atmungsprozess.

Notwendige Zellen der Alveolen neben dem Plattenepithel sind Zellen zur Produktion von Surfactant, einer oberflächenaktiven Substanzen (Phospholipid), die die Alveolen offen hält (gegen Wasserfilm)

• N₂78%         
• O₂ 21%               
• Edelgase 1%    
• CO₂0,3%

Bei einem Atemzug werden ca. 4% O₂ entnommen und durch CO₂ ersetzt

•  aktiv Einatmung          passiv Ausatmung
• Inspiration – Ausdehnung des Brustkorbs, Absenkung der Zwerchfellkuppeln, Ersetzung von Unterdruck
• Exspiration – Zusammenziehung des Brustkorbs, Anhebung des Zwerchfells, Erzeugung von Überdruck

• Brustmuskeln für Inspiration (z.B. M. Pectoralis maior)
• Bauchmuskeln für Exspiration (z.B. M rectus abdominis)

• Zwerchfell (Diaphragma), Bauchatmung
• Zwischenrippenmuskeln (Interkostalmuskeln), zweischichtig angelegt:

1.  Außenschicht – Inspiration
2.  Innenschicht – Exspiration

Intakte Lungendurchblutung

• große Austauschfläche
• ausreichendes Konzentrationsgefälle
• kurze Diffusionsstrecke

pO₂ Alveolen > pO₂ Kapillaren (Übertritt ins Blut)

pCO₂ Alveolen < pCO₂ Kapillaren (Übertritt in die Alveolen)

Ausreichende Lungenbelüftung

regelmäßige Durchführung von Ein- und Ausatmung unabhängig vom Bewusstseinsbildend, Kontrolle von O₂- und CO₂-Gehalt im Blut (Glomera in A. Carotis communis und im Aortenbogen)

Zahlreiche Toxine können in höheren Dosen atemdepressiv bis atemlähmend wirken (z.B. Opiate)

• Jeder Lungenflügel besitzt seinen eigenen „Arbeitsraum“, der von Pleuren umschlossen wird. Zwischen den Pleuren liegt ein flüssigkeitshaltiger Spalt mit Unterdruck
•  Lungenfell (Pleura visceralis, innen)
• Rippenfell (Pleura parietalis, außen)

• Totraum (ca. 140-160 ml). Raum, indem kein Gasaustausch stattfindet
• anatomischer Totraum: Trachea, Bronchien, Bronchiolen (hier findet kein Austausch statt, nur Luftleitung)
• physiologischer Totraum: Alveolen, die nicht durchblutet werden (ohne Perfusion nutzt Ventilation nichts)

Eindringen von Luft in den Pleuraspalt, Kollaps des betroffenen Lungenflügels, Mediastinalfalten des Herzens durch fehlenden Gegendruck beim Ausatmen des intakten Flügels

1.     Atemzugvolumen » 0,5 l (Ruheatmung) Menge der eingeatmeten Luft bei normaler Atmung

2.     Atemminutenvolumen (AZV x Zahl der Atemzüge pro Minute) » 0,5 x 14 = 7 Liter

3.     inspiratorisches Reservevolumen » 2L (zusätzlich zum AZV) noch zusätzlich ein- oder ausgeatmet werden kann

4.     exspiratorisches Reservevolumen RV » 1,2 L (zusätzlich zum AZV)

5.     Residualvolumen bleibt nach maximaler Ausatmung in der Lunge zurück » 1,1 L

6.     funktionales Residualvolumen bleibt nach Ausatmung in Ruhe in der Lunge zurück » 2,2 L

7.     Vitalkapazität AZV + Reservevolumen; VC = ERV + AZV + IRV Maximales Atemvolumen

8.     Totalkapazität – gesamtmenge Luft, die in die Lunge passt.

9.      Totraum (ca. 140-160 ml). Raum, indem kein Gasaustausch stattfindet

anatomischer Totraum: Trachea, Bronchien, Bronchiolen (hier findet kein Austausch statt, nur Luftleitung)

physiologischer Totraum: Alveolen, die nicht durchblutet werden (ohne Perfusion nutzt Ventilation nichts)

» 0,5 l (Ruheatmung) Menge der eingeatmeten Luft bei normaler Atmung

(AZV x Zahl der Atemzüge pro Minute) » 0,5 x 14 = 7 Liter

 » 2L (zusätzlich zum AZV) noch zusätzlich ein- oder ausgeatmet werden kann

» 1,2 L (zusätzlich zum AZV)

bleibt nach maximaler Ausatmung in der Lunge zurück » 1,1 L

bleibt nach Ausatmung in Ruhe in der Lunge zurück » 2,2 L

AZV + Reservevolumen; VC = ERV + AZV + IRV Maximales Atemvolumen

gesamtmenge Luft, die in die Lunge passt.

Sie ergeben sich aus dem Produkt von Atemzugsvolumen und Atemfrequenz.