Vorlesung Medizin I. Peter L. Reichertz Institut für Medizinische Informatik TU Braunschweig INSTITUT FÜR MEDIZINISCHE INFORMATIK

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1 Vorlesung Medizin I Peter L. Reichertz Institut für Medizinische Informatik TU Braunschweig

2 Lunge und Atmung Übersicht 1. Anatomie der Atemwege und der Lunge a) obere Atemwege b) untere Atemwege c) spezielle Lungenanatomie 2. Physiologie der Atmung a) Atemmechanik b) Gasaustausch c) physiologische Größen 3. Beispiele wichtiger Atemwegserkrankungen Marschollek 2

3 obere Atemwege bestehen aus Nase und Rachen Aufgaben: Erwärmung und Befeuchtung der eingeatmeten Luft Säuberung der Luft (Flimmerhaare, Schleimschicht) Riechfunktion (Geschmack) Marschollek 3

4 Lunge und Atmung Übersicht 1. Anatomie der Atemwege und der Lunge a) obere Atemwege b) untere Atemwege c) spezielle Lungenanatomie 2. Physiologie der Atmung a) Atemmechanik b) Gasaustausch c) physiologische Größen 3. Beispiele wichtiger Atemwegserkrankungen Marschollek 4

5 untere Atemwege bestehen aus: Kehlkopf (Larynx) Luftröhre (Trachea) Bronchialbaum Marschollek 5

6 Lunge und Atmung Übersicht 1. Anatomie der Atemwege und der Lunge a) obere Atemwege b) untere Atemwege c) spezielle Lungenanatomie 2. Physiologie der Atmung a) Atemmechanik b) Gasaustausch c) physiologische Größen 3. Beispiele wichtiger Atemwegserkrankungen Marschollek 6

7 Lunge und Atmung Übersicht 1. Anatomie der Atemwege und der Lunge a) obere Atemwege b) untere Atemwege c) spezielle Lungenanatomie 2. Physiologie der Atmung a) Atemmechanik b) Gasaustausch c) physiologische Größen 3. Beispiele wichtiger Atemwegserkrankungen Marschollek 7

8 Atemmechanik inspiratorisch wirksam: Anspannung = Abflachung des Zwerchfells Hebung und Vergrößerung des Brustkorbes durch Anspannung der Mm. scaleni und der Mm. intercostales externi (Zwischenrippenmuskeln) weitere sog. Atemhilfsmuskeln exspiratorisch wirksam: Muskeln der Bauchdecke (Bauchpresse, bewegen das Zwerchfell nach oben) passive Verkleinerung des (gedehnten) Brustkorbes und der Lunge Mm. intercostales interni (ziehen die Rippen aneinander) Marschollek 8

9 Pleuraspalt Pleura = Brustfell/ Lungenfell besteht aus zwei Blättern Pleura parietalis = Brustfell (an der Innenwand des Brustkorbes) Pleura visceralis = Lungenfell (auf der Lungenoberfläche) der Pleuraspalt ist ein Hohlraum, der mit sehr wenig Flüssigkeit gefüllt ist (Gleitprinzip, Sogwirkung) und über den die Lunge bei den Thoraxbewegungen mitgezogen wird Marschollek 9

10 Lunge und Atmung Übersicht 1. Anatomie der Atemwege und der Lunge a) obere Atemwege b) untere Atemwege c) spezielle Lungenanatomie 2. Physiologie der Atmung a) Atemmechanik b) Gasaustausch c) physiologische Größen 3. Beispiele wichtiger Atemwegserkrankungen Marschollek 10

11 Lunge und Atmung Übersicht 1. Anatomie der Atemwege und der Lunge a) obere Atemwege b) untere Atemwege c) spezielle Lungenanatomie 2. Physiologie der Atmung a) Atemmechanik b) Gasaustausch c) physiologische Größen 3. Beispiele wichtiger Atemwegserkrankungen Marschollek 11

12 Atemfrequenz = Zahl der Atemzüge pro Minute beim Neugeborenen ca. 50/min beim Erwachsenen ca /min steigt (sog. Tachypnoe ) bei Aufregung, Anstrengung, geringem Sauerstoffgehalt in der Atemluft, fällt (sog. Bradypnoe ) bei Ruhe, Vergiftungen (Opiate), Marschollek 12

13 Lungenvolumina sind individuell sehr unterschiedlich (Geschlecht, Alter, ) Atemzugvolumen: ca. 0,5 l inspiratorisches Reservevolumen: ca. 2,5 l exspiratorisches Reservevolumen: ca. 1,5 l Residualvolumen: ca. 1,5 l, verbleibt immer in der Lunge Vitalkapazität = AZV + IRV + ERV Marschollek 13

14 Zusammensetzung der Atemluft O 2 21% CO 2 0,03% N 2 und diverse Edelgase 79% Die Werte gelten für trockene Atemluft. Bei der Einatmung wird die Luft voll mit Wasser gesättigt. Marschollek 14

15 Atemminutenvolumen ist das Volumen, das in einer Minute ein- und ausgeatmet wird. AMV = Atemfrequenz * Atemzugvolumen Beispiel Person in Ruhe: AF = 15/min AZV = 500ml AMZ = 7,5 l/min Marschollek 15

16 Totraum = Hohlräume, die nur der Weiterleitung der Luft dienen, selbst jedoch nicht am Gasaustausch teilnehmen, d.h. Mund, Nase, Rachenraum + Trachea + Bronchien Probleme treten auf z.b. bei flacher und schneller Atmung Marschollek 16

17 Atemantrieb durch pco 2 das Atemzentrum liegt in der Medulla oblongata (verlängertes Rückenmark) Chemosensoren messen den po2 und den pco2 Anstieg des pco2 Steigerung des Atemantriebes Beispiel: Hyperventilation vor dem Tauchen (z.b. Perlentaucher) Marschollek 17

18 Lunge und Atmung Übersicht 1. Anatomie der Atemwege und der Lunge a) obere Atemwege b) untere Atemwege c) spezielle Lungenanatomie 2. Physiologie der Atmung a) Atemmechanik b) Gasaustausch c) physiologische Größen 3. Beispiele wichtiger Atemwegserkrankungen Marschollek 18

19 Asthma = reversible obstruktive Ventilationsstörung mit Enge der Atemwege und anfallsweiser Atemnot infolge von Bronchospasmus, Schleimhautödem u. Hypersekretion eines zähen Schleims Ursache: exogene oder endogene Reize (z.b. Pollen, Staub, Milben, Rauch; Infekte, Anstrengung, Aufregung, ) Marschollek 19

20 Asthma Klinik: plötzliches, oft nachts einsetzendes Gefühl der Brustenge mit hochgradiger Atemnot; Drang zum Aufsitzen (u. Aufstützen Aktivierung der Atemhilfsmuskulatur), exspiratorischer Stridor (pfeifendes Ausatmen), Anfall kann bis zu Stunden, evtl. sogar tagelang dauern (Status asthmaticus) Diagnose: Klinik!, Allergietests, Labor-Tests, Lungenfunktionstest Marschollek 20

21 Bronchitis Entzündung der Bronchialschleimhaut viele Ursachen, z.b. Infektion, Noxen (Rauchen) normalerweise werden Erreger und im Schleim gebundene Schmutzpartikel über den Prozess der mukoziliaren Clearance nach oben abtransportiert (Zilienbewegung) Marschollek 21

22 chronische Bronchitis chronische Entzündung der Bronchialschleimhaut durch anhaltende Belastung mit Noxen/ Stäuben, zusätzlich Einschränkung der mukoziliaren Clearance Hauptursache: Rauchen ständige Belastung/ Verschmutzung der Atemluft mit Noxen und Feinpartikeln Einschränkung der Clearance chronische Schleimhautentzündung vermehrte Anfälligkeit für Infektionen sukzessive Einschränkung der Atemfunktion Marschollek 22