Pneumologische Funktionsdiagnostik. Grundlagen I Anatomie und Physiologie

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1 Pneumologische Funktionsdiagnostik Grundlagen I Anatomie und Physiologie

2 Inhalt Anatomische Grundlagen obere Luftwege untere Luftwege Physiologische Grundlagen Atemmechanik Gasaustausch/Gastransport Atemregulation

3 1.1 Anatomische Grundlagen Zusammensetzung Einatemluft Zusammensetzung Ausatemluft

4 1.1 Anatomische Grundlagen Überblick Obere Luftwege Nase (Nasus) Rachen (Pharynx) Untere Luftwege Larynx (Kehlkopf) Luftröhre (Trachea) Lunge (Pulmones) Bronchien/Alveolen Abbildung 1 Überblick Respirationstrakt

5 1.1.1 obere Luftwege - Nase Funktion: Anwärmen Anfeuchen Filterfunktion Kontrolle der chemischen Beschaffenheit Abbildung 2 Cavitas nasi

6 1.1.1 obere Luftwege - Rachen Verbindung zwischen Nasehöhle und Kehlkopf Einteilung Nasenrachenraum Mundrachenraum Unterrachenraum Abbildung 3 Pharynx

7 1.1.2 untere Luftwege - Kehlkopf Funktion: Verschluss der Atemwege bei Schlucken Husten Bauchpresse Tonerzeugung für Sprechvorgang Abbildung 4 Larynx

8 1.1.2 untere Luftwege - Trachea Ca. 12cm lang Verstärkung durch hufeisenartige Knorpelspangen Verhinderung Zusammenziehen bei Unterdruck Schleimhaut mit Flimmerepithel Reinigungsfunktion Abbildung 5 Trachea

9 1.1.2 untere Luftwege - Lunge Gewebe, muskelfrei, elastisch, schwammig 2 Lungenflügel, unterteilt in Lappen Farbe Neugeborenes: rosa Farbe Erwachsener: zunehmend fleckigrot-grau-schwarz Anlagerung über Pleura an Innenwände des Thorax und des Zwerchfells Abbildung 6 linker Lungenflügel

10 1.1.2 untere Luftwege - Bronchien Li. + re. Hauptbronchus Verzweigung in unzählig kleine Äste (Bronchien Bronchiolen) Abbildung 7 Bronchialbaum Alveolen mit semipermeabler Membran von Kapillaren umgeben Gasaustausch Äußere Atmung Abbildung 8 Alveolen

11 1.1.2 untere Luftwege -Pleura Umhüllt Lunge Pleuraspalt gewährleistet Verschiebbarkeit der Lunge Kopplung an Umgebung Abbildung 9 Pleura (aus )

12 Wiederholungsfragen Welchen Weg nimmt die Luft bei der Inspiration? Warum besitzt der linke Lungenflügel nur 2 Lappen? Welche Schichten liegen außerhalb der Lunge?

13 Inhalt 1.1 Anatomische Grundlagen obere Luftwege untere Luftwege 1.2 Physiologische Grundlagen Atemmechanik Gasaustausch/Gastransport Atemregulation

14 1.2.1 Atemmechanik Rhythmischer Wechsel Inspiration/Exspiration Inspiration = Erweiterung Brustraum, Aufnahme O 2 Exspiration = Verengung Brustraum, Abgabe CO 2 Abbildung 10 Atemmechanik (aus )

15 1.2.1 Atemmechanik Atemhilfsmuskeln Inspiration Mm. Intercostales externi (äußere Zwischenrippenmuskeln) Diaphragma (Zwerchfell) Abbildung 11 Mm. intercostales externi Exspiration Bauchmuskeln Rückstellkräfte Thorax und Lunge Abbildung 12 Diaphragma

16 1.2.2 Gasaustausch/Gastransport Gasaustausch: Äußere Atmung vs. Innere Atmung Umfang und Geschwindigkeit abhängig von: Größe des Partialdruckgefälles Größe der Gasaustauschfläche Länge des Diffusionsweges Durchblutung der Alveolen Permeabilität der Membran Abbildung 13 Gasaustausch in den Alveolen

17 1.2.2 Gasaustausch/Gastransport Gastransport: Blut Hb Affinität Hydrogencarbonat Abbildung 14 Hämoglobin mit seinen 4 Bindungsstellen für Sauerstoff (aus ) Abbildung 15 Innere und äußere Atmung

18 1.2.3 Atemregulation Steuerung O 2 -Aufnahme/CO 2 - Abgabe Anpassung an Erfordernisse des Körpers Kontrollierte Regelmechanismen Regulation über Atemfrequenz und Atemtiefe Abbildung 16 Atemregulation (aus ?

19 1.2.3 Atemregulation Zentrale Atemregulation Atemzentrum (Medulla oblongata) Rhythmische Folge Inspiration Exspiration durch wechselnde Erregung und Hemmung inspiratorischer und exspiratorischer Neurone Abbildung 17 Medulla oblongata mit Atemzentrum

20 1.2.3 Atemregulation Chemische Atemregulation Anpassung AMV an aktuelle Stoffwechselbedürfnisse Chemorezeptoren an Aorta ascendens und Carotisgabel kontrollieren Konzentrationen po2, pco2, ph im arteriellen Blut Verändern Atemantrieb Ventilationssteigernd ventilationshemmend

21 Wiederholungsfragen Welches ist der größte Atemmuskel? Von welchen Faktoren ist der Gasaustausch in den Alveolen abhängig? Erklären Sie kurz den Regelkreis der Atemregulation

22 Inhalt 1.1 Anatomische Grundlagen obere Luftwege untere Luftwege 1.2 Physiologische Grundlagen Atemmechanik Gasaustausch/Gastransport Atemregulation