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Der Respirationstrakt und die Lunge - Coggle Diagram
Der Respirationstrakt und die Lunge
Bedeutung der Atmung:
tierische Zellen gewinnen Energie durch oxidativen Abbau von Nährstoffen -> ständige Sauerstoffzufuhr und Abtransport von Stoffwechselprodukten
Aufgaben der Atemwegsysteme:
Zuleitung von Frischluft, Ableitung von Alveolarluft, Reinigung, Erwärmung und Befeuchtung der Inspirationsluft, Regulation des Säure-Base-Haushalts, Ton-Bildung, Schutz vor Infektionen
Transportwege des Sauerstoffes
Atemgastransport des Blutes
konvektive
Transport zu den Gewebekapillaren
durch den Blutkreislauf
Innere Atmung
Diffusion
von den Gewebekapillaren in die
umgebenden Zellen
Äußere Atmung
konvektive
Transport zu den Lungenalveolen
durch die Ventilation
Diffusion
von den Alveolen in das
Lungenkapillarblut
Anatomie des Respirationstraktes
Thorax (Brustkorb)
wird von der Brustwirbelsäule, den Rippen und dem Sternum (Brustbein) gebildet
Mensch: 12 Rippenpaare, die mit der Wirbelsäule gelenkig verbunden sind
oberer Atemweg:
Nasenhöhle, Nasennebenhöhle, Rachen (Pharynx), Larynx
unterer Atemweg:
Trachea, Ösophagus
ab dem brochiolus respiratoris fängt der Gasaustausch an
Formänderung des Thoraxraums beim Atmen
reguläre Atemmuskulatur: -> ruhige Atmung ->
Formänderung durch Zwerchfell (Diaphragma) und die Zwischenrippenmuskulatur
bewirkt
Faserverlauf der Interkostalmuskulatur (Zwischenrippenm.)
Einatmung:
hauptsächlich äußere Zwischenrippenmuskulatur
Ausatmung:
hauptsächlich innere Zwischenrippenmuskulatur
auxiliäre Atmungsmuskulatur
Atemnot, erhöhte Atemarbeit
Hilfsatmer:
alle Muskeln die am Schultergürtel, Kopf oder Wirbelsäule ansetzen und in der Lage sind die Rippen zu heben
Schematische Gliederung des Atemwegsystems
Zuleitende Atemwege:
Einatmungsluft wird durch Nasopharynx (Nasen-Rachen-Raum), Larynx (Kehlkopf) in die Trachea (Luftröhre) geleitet
Hauptbronchien -> Bronchien -> Bronchiolen -> Terminalbronchiolen ->
Bronchioli respiratorii (Diffusion)
-> Ductuli alveolares -> Sacculi alveolares
Anatomie der Lunge und der zuleitenden Atemwege
zwei Lungenflügel, Außenflügel liegt der inneren Thoraxwand an, Unterfläche sitzt auf dem Zwerchfell
Lobi Pulmonales (Lungenlappen
), rechts 3, links 2
Brustfell (Pleura)
: Pleura visceralis und Pleura parietalis, sind nicht miteinander verwachsen -> kleben nur zusammen
zwischen Lungenflügeln
: Organe des Mediastinums
Gewebearten im Respirationstrakt
überall bis zu den Bronchiolen
mehrreihiges, hochprismatisches Flimmerepithel mit Becherzellen
Bronchioli respiratorii:
einschichtiges kubisches Epithel ohne Kinozilien
bis zu den Bronchien oft
hyaliner Knorpel
Innervation der Bronchien
Sympathikus: Inspirationsphase
-> durch Stimulation von beta-Adrenozeptoren kommt es zur Erschlaffung der glatten Bronchialmuskulatur -> Bronchodilation
Parasympathikus: Exspirationsphase
-> durch Erregung von m3-Cholinozeptoren kommt es zur Kontraktion der glatten Muskulatur der Bronchien -> Bronchokonstriktion
terminale Luftwege
Arteria pulmonalis führt von der rechten Kammer zur Lunge und transportiert CO2-reiches Blut -> passiert die Kapillaren der Lunge -> gibt CO2 ab, nimmt O2 auf -> fließt in der Vena pulmonalis in den linken Vorhof
wichtig: geringer Abstand zwsichen Gasraum und Blut!
Feinstruktur eines Alveolarseptums
Pneumozyten Typ I
langgestreckt und ganz dünn
flache Alveolarepithelzellen
Pneumozyten Typ II
gibt Substrate ab -> Surfuctant
kubische Alveolarepithelzellen
Alveolarmakrophage
wichtig für die Imunantwort
Lungenvolumina und -kapazität
Inspirationskapazität
inspiratorisches Reservevolumen:
wieviel Luft nach einem normalen Atemzug noch eingeatmet werden kann
Vitalkapazität:
abhängig von Geschlecht, Alter, Körpergröße und -position, Trainingszustand
funktionelle Residualkapazität:
Mischung eingeatmete Frischluft und in der Lunge enthaltene Luft -> Schwankungen des alveolären Gasgemisch gering
Residualvolumen:
Volumen, das nach max. Exspiration noch in der Lunge bleibt (nach exspiratorischem Reservevolumen)
exspiratorisches Reservevolumen:
Volumen, das nach normaler Ausatmung noch ausgeatmet werden kann
Ventilationsgrößen
Atemzeitvolumen
Produkt aus Atemzugvolumen (0,5L) und Atemfrequenz (14 Atemzüge/min)
Ruhe: ~7L/min
Anstrengung: ~ bis120L/min
Totraumventilation
~ 2L/min
Volumen des Atemwegsystems, indem kein Gasaustausch stattfindet (Nase, Mund, Pharynx, Larynx, Trachea, Bronchien, Bronchiolen, Terminalbronchiolen
Totraumvolumen: ~150ml
alveoläre Ventilation
für den Ventilationseffekt maßgebende Größe
~5L/min
Zentrale Rhythmogenese und die Atmungsregulation
Atmungsbewegung von Thorax und Zwerchfell wird durch rhythmische Tätigkeiten von resp. Neuronen in der medulla oblongata gesteuert
Kerne des Atemzentrums befinden sich in der
Formatio reticularis
ständig an die Bedürfnisse des Körpers angepasst
periphere Sensoren und zentrale Strukturen