Somatologie für Pflegehelfer
Lungen- und Atemvolumina
Bei der genaueren ärztlichen Untersuchung der Lunge werden immer auch die Lungen- bzw. Atemvolumen gemessen. Es sind jene Gasvolumen die bei der Atmung ausgetauscht werden. Es sind dies:
- Atemzugvolumen: das Volumen, welches bei einer "normalen" Atmung aufgenommen wird. Es ist dies etwa 500 ml (ein halber Liter) Luft pro Atemzug
- Atemminutenvolumen: Genauso wie der Puls des Herzens pro Minute angegeben wird, wird auch das Volumen der Lunge pro Minute angegeben. Wenn ein Mensch pro Minute etwa 14 Mal ein- und ausatmet so wird 14 mal ein halber Liter Luft in die Lunge gesogen, es entsteht somit ein Atemminutenvolumen von 7 Liter bei normaler, ruhiger Atmung.
- Das Reservevolumen: das normale Atemzugvolumen beträgt etwa einen halben Liter. Dieses Volumen kann aber willkürlich durch tiefe Einatmung massiv auf bis zu drei Liter gesteigert werden. Diese zusätzlichen ca. 2,5 Liter werden als inspiratorisches Reservevolumen bezeichent, wenn es bei der Einatmung eingesetzt wird, oder exspiratorisches Reservevolumen, wenn es bei der Ausatmung - vertiefte Ausatmung - eingesetzt wird.
- Vitalkapazität: Die Vitalkapazität setzt sich zusammen aus dem normalen Atemzugvolumen (ca. halber Liter) und dem inspiratiorischen Reservevolumen von bis zu drei Litern. Die Vitalkapazität ist das maximal mögliche Einatemvolumen bzw. Ausatemvolumen und ein wichtiger Parameter in der Beurteilung von chronischen Lungenerkrankungen.
- Einsekundenkapazität: jenes Volumen, welches innerhalb einer Sekunde maximal ausgeatmet werden kann.
- Residualvolumen: Nach der stärksten Ausatmung verschwindet nicht alle Luft aus der Lunge, es bleibt immer noch ein Rest Luft in der Lunge zurück. Diese "Restluft" wird als Residualvolumen bezeichnet und beträgt etwa ein halber Liter.
- Totalkapazität: Die Totalkapazität ist das Residualvolumen plus die Vitalkapazität. Damit wird die gesamte Luftmenge der Lunge angegeben.
Die ersten fünf Kapazitäten kann bei einer relativ einfachen Untersuchung, dem Lungenfunktionstest - auch Spirometrie genannt - überprüft werden. Dabei bläst der Patient in ein Schlauch, der an das Spirometer angeschlossen ist. Dieses Gerät misst die Atemvolumina, wodurch der Arzt einen ersten Eindruck über eventuell vorhandene Lungenerkrankungen erhält. Die Punkte sechs und sieben - das Residualvolumen und somit auch die Totalkapazität - kann nur durch eine sehr komplizierte Untersuchung in einer Druckkammer (Bodyplethysmograph) geschehen, welche üblicherweise nur in pulmologischen Abteilungen zur Verfügung steht.
Die Atemsteuerung
Die Steuerung der Atmung geschieht über das Gehirn, genauer über das sog. verlängerte Rückenmark (medulla oblongata). Dies geschieht hauptsächlich in Form eines Regelkreises über die Messung von Blutgasen. In den Gefäßen des Kreislaufes befinden sich Messfühler, welche den Kohlendioxidspiegel im Blut messen. Ein solcher Messfühler (Rezeptor) findet man z.B. in der Halsschlagader. Dieser Messfühler meldet dem Gehirn den Kohlendioxidgehalt im Blut. Ist er hoch, so wird dieser hohe Wert vom Atemzentrum des Gehirns registriert und die Einatmung provoziert. Steigt der Kohlendioxidgehalt im Blut an, kommt es zum Atemantrieb. Dieser Atemantrieb ist ein extrem starker Trieb, der vom Gehirn aus gesendet wird - dies kann leicht durch Luftanhalten demonstriert werden: wird die Luft willkürlich angehalten so steigt der Kohlendioxidgehalt im Blut stark an, solange bis dem Einatmungstrieb nachgegeben wird und das Kohlendioxid abgeatmet wird.
Klinische Bedeutung der Atemregulation: Die Atemregulation geschieht vor allem durch ein Ansteigen des Kohlendioxids und nicht - wie man auch annhemen könnte - durch ein Abfall der Sauerstoffkonzentration im Blut. Dies ist zwar auch möglich, jedoch besitzt die Kohlendioxidmessung eine höhere Priorität. Dies kann beim Asthma bronchiale zum Problem werden: beim Asthma kann die Luft nicht ausreichend abgeatmet werden (eine genaue Erklärung des Asthma bronchiale folgt im pathologischen Teil) - dadurch steigt der Kohlendioxidgehalt im Blut des Asthmatikers, wodurch zu Beginn der Erkrankung der Atemantrieb steigt. Schließlich aber "gewöhnen" sich die Messfühler an den erhöhten Kohlendioxidgehalt, der Atemantrieb wird nun nicht mehr über das Kohlendioxid sondern über den Sauerstoffgehalt reguliert: sinkt der Sauerstoffgehalt im Blut des Asthmatikers so ist dies der Reiz für die Einatmung. Welche Folge hat dieser Mechanismus im klinischen Alltag? Gibt man einem Asthmatiker zuviel Sauerstoff so hört er auf zu atmen, da die Sauerstoffrezeptoren genug Sauerstoff melden. Deshalb gilt: Vorsicht bei der Gabe von Sauerstoff an Asthmatiker!
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