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Atmung
In der Biologie des Tierreiches wird dabei nach anatomisch/physiologischen und biochemischen Aspekten die äußere von der inneren Atmung (Zellatmung) unterschieden. Weiteres empfehlenswertes Fachwissen
Äußere AtmungMan unterscheidet:
Die Atmungsfunktion ist artenspezifisch fixiert: Säuger etwa können nicht Wasser atmen, Fische nicht Luft. Der Grund für letzteres liegt darin, dass die zarten Kiemenblättchen, die ihre Ausbreitung durch das Wasser erhalten, an der vergleichsweise dünnen Luft in sich zusammenfallen, womit der Gasaustausch weitgehend behindert ist. In die Lungenbläschen eindringendes Wasser anderseits kann aufgrund seines vergleichsweise zu Luft hohen spezifischen Gewichtes nur schwer gegen die Schwerkraft-Wirkung ausgeatmet werden, es tritt Ersticken ein. Atemwege der SäugerBeim Atmen strömt die Luft durch den Mund oder durch die Nase in den Körper. Wird durch die Nase eingeatmet, wird die Luft zunächst durch Haare der Nase und Schleimhäute gereinigt, angefeuchtet und angewärmt. Anschließend gelangt die Atemluft über den Rachenraum vorbei an Kehlkopf und Stimmlippen in die Luftröhre. Die Luftröhre verzweigt sich in die beiden Äste der Bronchien, die sich immer weiter als Bronchiolen verzweigen. Am Ende befinden sich die Lungenbläschen in der Lunge, durch deren dünne Membran Sauerstoff in die Blutgefäße übertritt und auf umgekehrtem Weg Kohlendioxid aus dem Blut an die Lunge abgegeben wird. Atemmechanik der SäugerBei der Einatmung vergrößert sich durch das Zusammenziehen der Inspirationsmuskeln das Volumen des Brustkorbes. Dabei dehnt sich die Lunge aus und es entsteht ein Unterdruck, Luft strömt durch die Atemwege in die Lunge. Damit sich die Lunge mit dem Brustkorb ausdehnen kann, befindet sich die Pleura zwischen Lunge und Brustkorb beziehungsweise Zwerchfell. Das die Lunge umgebende Lungenfell und die an der Innenseite des Brustkorbs (Brustfell) sowie auf dem Zwerchfell und dem Mediastinum liegende Pleura parietalis kleben dabei aneinander wie zwei Glasplatten, zwischen denen sich eine Flüssigkeit befindet. Das ermöglicht einerseits die Verschiebbarkeit der beteiligten Strukturen und verhindert andererseits durch den im Brustraum vorhandenen Unterdruck einen Kollaps der Lungen beziehungsweise ermöglicht deren Entfaltung. Beim Einatmen dehnt sich durch Senkung des Zwerchfells die dementsprechende Muskulatur des Rumpfs. Das bewirkt, dass sich zum Beispiel der Bauch dabei nach vorne wölbt. Bei der Ausatmung entspannt sich die Atemmuskulatur und die Luft wird durch das Zusammenziehen der elastischen Fasern in der Lunge wieder durch die Atemwege hinausgedrückt. Bei forcierter Ausatmung oder chronischen Lungenerkrankungen wird zur Ausatmung auch die exspiratorische Atemhilfsmuskulatur eingesetzt. Atemsteuerung der SäugerGesteuert wird die Atmung durch das Gehirn beziehungsweise das Atemzentrum im verlängerten Rückenmark. Ausschlaggebend ist dabei die Reaktion von Chemorezeptoren auf den Kohlenstoffdioxid-Gehalt des Blutes. Übersteigt dieser einen gewissen Schwellenwert, setzt der Atemreiz ein. Rezeptoren die auf den pH-Wert des arteriellen Blutes sowie einen Sauerstoffmangel reagieren, haben nur eine zweitrangige Bedeutung als Atemreiz. Über die sensiblen Fasern des Nervus vagus wird auch die Ausdehnung der Lunge erfasst. Überschreitet diese ein gewisses Maß, so wird die Respiration reflektorisch begrenzt. MessgrößenAtemfrequenz des MenschenDie durchschnittliche Zahl der Ein- und Ausatmungen pro Zeiteinheit, die Atemfrequenz f), beträgt unter Ruhebedingungen
Atemzugvolumen des MenschenDas Atemzugvolumen bei einem Erwachsenen beträgt in Ruhe zwischen 0,5 und 1,0 Liter. Atemminutenvolumen des MenschenDas Atemminutenvolumen Vmin ist das Produkt der Atemfrequenz fmin und dem Atemzugvolumen VZug: Beispiel: 70 Atemzüge/min und 70 ml Luft pro Atemzug 70 (Zug)min x 70 ml = 4900 ml/min Totraumvolumen des MenschenDas Totraumvolumen Vtot ist die Luftmenge, die nicht aktiv am Gasaustausch beteiligt ist, also bei der Atmung im gasleitenden System (Raum zwischen Mund und Lungenbläschen) „stehen bleibt“. Das Totraumvolumen beträgt ca. 2 ml pro Kilogramm Körpergewicht. Bei einem Erwachsenen entspricht dies etwa 150-200 ml. Atemluft in einem LebenEin Mensch atmet in seinem Leben (68 Jahre) durchschnittlich ca. 300.000 m³ Luft ein. Jährlich atmet ein Mensch somit ca. 350 kg CO2 aus (pro Tag also ca. 1 kg). AtemdruckDer Atemdruck des erwachsenen Menschen bewegt sich normalerweise um die 50 mbar, maximal werden ca. 160 mbar erreicht. Pathologische Atmungsformen
Die Störungen der Atmung werden in der ICD-10 unter den Symptomen, die das Kreislaufsystem und das Atmungssystem betreffen als R06 zusammengefasst. (Die folgenden Beispiele dienen zunächst nur als Arbeitsgrundlage!) (Zeichen für zentrale Atemstörung; Atmung typisch für Hirnverletzung (Schädel-Hirn-Trauma, betroffen: Stammhirn), erhöhten Hirndruck oder Meningitis) (Zeichen für zentrale Atemstörung; Atmung typisch für Hirnverletzung (z. B. Schädel-Hirn-Trauma, betroffen: Großhirn)
AtemtherapieDie klinische Atemtherapie befasst sich mit den Krankheiten und Funktionsstörungen von Lunge und Stimmapparat. Innere AtmungAls innere Atmung oder Zellatmung werden jene Stoffwechselprozesse bezeichnet, welche dem Energiegewinn der Zellen dienen. Insbesondere versteht man hierunter die biochemischen Vorgänge der Atmungskette in der inneren Membran der Mitochondrien, an deren Ende ATP synthetisiert wird. Der Sauerstoff aus der Lunge wird über das Blut zu Zellen und Geweben weitergeleitet. Das Kohlenstoffdioxid wird aus Zellen und Geweben über das Blut zur Lunge geleitet und dann 'ausgeatmet'. Äußere AtmungDie Äußere Atmung ist das normale Ein- und Ausatmen der Luft in unser Lungensystem. Zusammensetzung der Aus- und Einatemluft
Siehe auch
Quellen
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Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Atmung aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |