Physiologie des Menschen
DIE ATMUNG
AUFGABEN DER ATMUNG
Die Hautpaufgabe der Atmung liegt in der Versorgung des Organismus mit Sauerstoff und im Abtransport des Kohlendioxides aus dem Energieabbau der Zelle. Dieser Gasaustausch wird anatomisch durch die Atemwege und den für den Sauerstoff notwendigen alevolären Abschnitt der Lunge bewerkstelligt. Als zuführende Atemwege gelten die Nase und der Nasenraschenraum, gefolgt vom Kehlkopf, der Trachea, den beiden Hauptbronchien, den Segmentbronchien und schließlich den kleinen Bronchien und Bronchiolen. Schließlich gelangt der Sauerstoff in die Alveolen und diffundiert von dort ins Blut und schließlich zu den Mitochondrien im gesamten Körper.
Das Kohlendioxid geht den umgekehrten Weg. Die gemeinsame Oberfläche der Alveolen beträgt rund 100m². Diese enorm große Fläche ist nötig um einen ordentlichen Gasaustausch mittels Diffusion zu erreichen. Das Herz pumpt pro Minute rund 5 l Blut (Herzzeitvolumen) nacheinander durch die Lunge und durch den Körper. Mit diesem Blutstrom werden in Ruhe ca. 0,3 l/min O² in die Peripherie gebracht (V O²) und ca. 0,25 l/min Kohlendioxid von dort zur Lunge transportiert (V CO²). Um dieselben Gasvolumina aus der Umgebung in die Alveolen zu bringen bzw. von dort auszuatmen, ist in Ruhe ein Atemzeitvolumen ( Vt) von rund 7,5 l/min notwendig. Dazu wird ein Atemzugvolumen (V z) von ca. 0,5 l rund 15mal pro Minute (Atemfrequenz f) ein und ausgeatmet. In Ruhe beträgt die Alveolarventilation (Va) ca. 5,25 l/min. Der Rest ist Totraumventilation. Bei der Passage durch die Luftwege wird die Einatmungsluft voll mit Wasser gesättigt, so daß der Druck auf den max. Wert, bei 37,0 ° C von 6,27 kPa ansteigt. Dadurch fällt der O² Partialdruck von ca. 21,33 kPa auf ca . 19,87 kPa. ab und auch der Druck für Stickstoff sinkt.
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