Atmung
Die Atmung ist ein essenzieller biologischer Prozess, der für das Überleben von Lebewesen notwendig ist. Sie umfasst den Gasaustausch zwischen dem Organismus und seiner Umwelt, wobei Sauerstoff (O2) aufgenommen und Kohlendioxid (CO2) abgegeben wird. Beim Menschen und vielen anderen Tieren erfolgt dieser Austausch hauptsächlich über die Lungen.
Definition
Die Atmung ist der biologische Prozess des Gasaustauschs, bei dem Sauerstoff aus der Umgebung in die Lungen und Kohlendioxid aus dem Blut in die Außenluft transportiert wird. Dies umfasst die Lungenventilation, den alveolären Gasaustausch sowie die Aufnahme und Abgabe von Gasen durch das Blut und die Gewebe.
Physiologische Grundlagen
Die Atmung gliedert sich in zwei Hauptkomponenten: die äußere Atmung und die innere Atmung. Die äußere Atmung bezieht sich auf den Gasaustausch in den Lungen, während die innere Atmung den Gasaustausch auf zellulärer Ebene beschreibt.
Äußere Atmung
- Lungenventilation
➜ Dies ist der Prozess der Ein- und Ausatmung, bei dem Luft in die Lungen befördert und wieder hinausbefördert wird. Die Ventilation wird durch die Kontraktion und Relaxation der Atemmuskulatur, hauptsächlich des Zwerchfells und der Interkostalmuskeln, gesteuert. - Alveolärer Gasaustausch
➜ In den Alveolen der Lungen findet der eigentliche Gasaustausch statt. Sauerstoff diffundiert aus den Alveolen in das Blut der Lungenkapillaren, während Kohlendioxid in die entgegengesetzte Richtung diffundiert.
Innere Atmung
- Zelluläre Atmung
➜ Auf zellulärer Ebene wird Sauerstoff zur Energiegewinnung in den Mitochondrien genutzt, wobei Kohlendioxid als Abfallprodukt entsteht, das dann wieder in das Blut abgegeben und zur Lunge transportiert wird.
Atemfrequenz
Eine feste Kenngröße der Atmung ist die Atemfrequenz, die sich wie folgt gliedern lässt:
| Beschreibung | Atemzüge/Min |
|---|---|
| Erwachsene | 12 – 20 |
| Jugendliche | 16 – 20 |
| Kleinkinder | ca. 25 |
| Säuglinge | ca. 30 |
| Neugeborene | ca. 40 |
Atemvolumen
Bei der Atmung unterscheidet man unterschiedliche Atemvolumina (➜ auch Lungenvolumina). Diese festen Kenngrößen geben Aufschluss über die Leistungsreserven der Lunge. Für einen normalgewichtigen gesunden erwachsenen Menschen ergeben sich folgende Werte.
| Bezeichnung | Kürzel | Wert (l) | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| Atemzugvolumen | AZV | 0,4 – 0,5 | Volumen, das bei jedem Atemzug ein- und ausgeatmet wird |
| Atemzeitvolumen | AMV | 8,0 – 10,0 | Produkt aus Atemzugvolumen und Atemfrequenz/Min. |
| Inspiratorisches Reservevolumen | IRV | 2,5 – 3,0 | Volumen, das noch zusätzlich nach einer normalen Inspiration eingeatmet werden kann |
| Exspiratorisches Reservevolumen | ERV | 1,0 – 1,5 | Volumen, das noch zusätzlich nach einer normalen Exspiration ausgeatmet werden kann |
| Vitalkapazität | VK, VC | 4,5 – 5,0 | Summe ➜ AZV, IRV und ERV |
| Residualvolumen | RV | 1,5 – 2,0 | Volumen, das nach max. Exspiration in der Lunge verbleibt |
| Totalkapazität | TK, TLC | 6,0 – 6,5 | Summe ➜ VK und RV |
| Funktionelle Residualkapazität | FRK, FRC | 2,5 – 3,0 | Summe ➜ ERV und RV |
Mechanik des Atmungssystems
Die Atmung ist das Resultat einer koordinierten Muskeltätigkeit, die für das Heben und Senken des Brustkorbs (Thorax ➜ Brustatmung) und des Diaphragmas (Zwerchfell ➜ Bauchatmung) zuständig ist. In Folge dieser Muskeltätigkeit entsteht ein Atemstrom, der die Atemluft durch die oberen und unteren Atemwege in die Lunge befördert. Hier findet nun der lebenswichtige Gasaustausch statt.
Einatmung (Inspiration)
Die Inspiration ist ein aktiver Prozess, der durch die Kontraktion der Atemmuskulatur ausgelöst wird. Dabei werden die Lungen gedehnt und Luft in die Alveolen gesogen.
Kontraktion des Zwerchfells
Das Zwerchfell ist der wichtigste Atemmuskel. Bei der Kontraktion flacht es sich ab und senkt sich, wodurch der Thoraxraum (Brustraum) nach unten erweitert wird.
Kontraktion der Interkostalmuskulatur
Die äußeren Interkostalmuskeln (Zwischenrippenmuskeln) kontrahieren und ziehen die Rippen nach oben und außen. Dies führt zu einer Erweiterung des Thoraxraums in horizontaler Richtung.
Erweiterung des Thoraxraums
Die Vergrößerung des Thoraxraums führt zu einem Unterdruck in den Lungen im Vergleich zur äußeren Umgebung. Dieser Druckunterschied zieht Luft durch die Atemwege in die Lungen.
Lungenfüllung
Luft strömt durch die oberen Atemwege (Nase oder Mund), den Rachen (Pharynx), den Kehlkopf (Larynx), die Luftröhre (Trachea) und schließlich in die Bronchien und Alveolen, wo der Gasaustausch stattfindet.
Einatmung (➜ Inspiration)
lateinisch: inspirare = einatmen
Englisch: inspiration, inhalation
Ausatmung (Exspiration)
Die Exspiration ist überwiegend ein passiver Prozess, bei dem die Atemmuskulatur entspannt und die elastischen Rückstellkräfte der Lungen und des Thorax die Luft aus den Lungen treiben.
Entspannung des Zwerchfells
Das Zwerchfell entspannt sich und kehrt in seine kuppelförmige Ruheposition zurück, wodurch der Thoraxraum nach oben verkleinert wird.
Entspannung der Interkostalmuskulatur
Die äußeren Interkostalmuskeln entspannen sich, und die Rippen sinken nach unten und innen zurück.
Elastische Rückstellkräfte
Die elastischen Fasern in den Lungen und der Thoraxwand wirken wie ein Gummiband, das nach der Dehnung in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Dies erzeugt einen Überdruck in den Lungen im Vergleich zur äußeren Umgebung, der die Luft nach außen treibt.
Luftausstrom
Luft wird aus den Alveolen durch die Bronchien, die Trachea (Luftröhre) und den Mund oder die Nase nach außen gedrückt.
Ausatmung (➜ Exspiration)
lateinisch: exspirare = ausatmen
Englisch: expiration, exhalation
Für den Abtransport von Fremdkörpern, die mit der Atemluft aufgenommen werden, übernimmt das respiratorischen Flimmerepithel, mit dem die Atemwege ausgekleidet sind, eine Filterfunktion.
Aufgaben der Atmung
Die Atmung erfüllt mehrere lebenswichtige Aufgaben, die für das Überleben und die optimale Funktion des menschlichen Körpers unerlässlich sind. Diese Aufgaben umfassen die Aufnahme von Sauerstoff, die Abgabe von Kohlendioxid, die Aufrechterhaltung des Säure-Basen-Gleichgewichts, den Schutz der Atemwege, die Geruchswahrnehmung und die Stimmbildung. Jede dieser Funktionen ist entscheidend für das physiologische Gleichgewicht und die Gesundheit des Organismus.
Sauerstoffaufnahme
Die Hauptaufgabe der Atmung ist die Aufnahme von Sauerstoff aus der Umgebungsluft. Sauerstoff ist für die Zellatmung notwendig, bei der Nährstoffe wie Glukose in den Zellen oxidiert werden, um Energie in Form von Adenosintriphosphat (ATP) zu erzeugen. Dieser Prozess findet in den Mitochondrien statt und ist essenziell für das Funktionieren aller Körperzellen.
Gasaustausch
In den Alveolen der Lungen diffundiert Sauerstoff aus der eingeatmeten Luft in das Blut der Lungenkapillaren. Hier bindet sich der Sauerstoff an das Hämoglobin in den roten Blutkörperchen und wird zu den Geweben transportiert.
Kohlendioxidabgabe
Die Atmung ermöglicht die Abgabe von Kohlendioxid, einem Abfallprodukt des Zellstoffwechsels. Kohlendioxid muss effizient aus dem Körper entfernt werden, da eine Anhäufung zu einer Azidose (Übersäuerung des Blutes) führen kann, was den pH-Wert des Blutes senkt und die Enzymfunktion sowie den Zellstoffwechsel stört.
Gasaustausch
Kohlendioxid diffundiert aus dem Blut in die Alveolen und wird mit der Ausatemluft aus dem Körper entfernt. Dieser Prozess wird durch die Ventilation und den Blutfluss in den Lungen unterstützt.
Aufrechterhaltung des Säure-Basen-Gleichgewichts
Die Atmung spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulation des Säure-Basen-Gleichgewichts im Körper. Das Verhältnis von Kohlendioxid zu Bikarbonat im Blut beeinflusst den pH-Wert. Durch die Anpassung der Atemfrequenz und -tiefe kann der Körper den Kohlendioxidgehalt im Blut regulieren und so den pH-Wert stabil halten.
- Hypoventilation
➜ Eine verringerte Atemfrequenz kann zu einem Anstieg des Kohlendioxidgehalts und einer Azidose führen. - Hyperventilation
➜ Eine erhöhte Atemfrequenz kann zu einem Abfall des Kohlendioxidgehalts und einer Alkalose führen.
Schutz der Atemwege
Die Atemwege besitzen mehrere Schutzmechanismen, um das Eindringen von Fremdstoffen, Pathogenen und Schadstoffen zu verhindern und die Lungen zu schützen.
- Hustenreflex
➜ Der Hustenreflex hilft dabei, Fremdkörper und Schleim aus den Atemwegen zu entfernen. - Zilien und Schleim
➜ Die Atemwege sind mit Zilien (winzigen Haaren) und Schleim ausgekleidet, die zusammenarbeiten, um Partikel und Mikroorganismen zu erfassen und nach außen zu transportieren. - Immunsystem
➜ Lymphatisches Gewebe in den Atemwegen enthält Immunzellen, die Krankheitserreger erkennen und bekämpfen.
Geruchswahrnehmung
Die Nasenschleimhaut enthält olfaktorische Rezeptoren, die für die Wahrnehmung von Gerüchen verantwortlich sind. Die eingeatmete Luft trägt Geruchsmoleküle zu diesen Rezeptoren, die Signale an das Gehirn senden und so die Geruchswahrnehmung ermöglichen.
Stimmbildung
Die Atmung ist auch für die Stimmbildung essentiell. Der Luftstrom aus den Lungen wird durch die Stimmlippen (Vokalbänder) im Kehlkopf moduliert, wodurch Schallwellen erzeugt werden, die als Stimme wahrgenommen werden.
Phonation
Die Vibration der Stimmlippen beim Ausatmen erzeugt Töne, die durch die Resonanzräume des Mundes, der Nase und des Rachens verstärkt und moduliert werden, um Sprache und andere Laute zu erzeugen.
Steuerung der Atmung
Die Steuerung der Atmung ist ein komplexer Prozess, der von zentralen und peripheren Mechanismen reguliert wird, um eine angemessene Sauerstoffversorgung des Körpers und die Entfernung von Kohlendioxid sicherzustellen. Diese Regulierung erfolgt durch ein Zusammenspiel von neuralen und chemischen Signalen, die das Atemzentrum im Gehirn beeinflussen.
Zentrale Steuerung
Die zentrale Steuerung der Atmung erfolgt hauptsächlich durch das Atemzentrum im Hirnstamm, das aus der Medulla oblongata und der Pons besteht. Diese Regionen koordinieren die rhythmischen Atembewegungen.
Medulla Oblongata
Die Medulla oblongata enthält zwei wesentliche Gruppen von Neuronen: die dorsale respiratorische Gruppe (DRG) und die ventrale respiratorische Gruppe (VRG).
- Dorsale respiratorische Gruppe (DRG): Diese Neuronen sind hauptsächlich für die rhythmische Steuerung der Inspiration verantwortlich. Sie senden Impulse an das Zwerchfell und die externen Interkostalmuskeln, um die Einatmung zu initiieren.
- Ventrale respiratorische Gruppe (VRG): Diese Neuronen sind sowohl für die Inspiration als auch für die forcierte Exspiration zuständig. Sie werden aktiviert, wenn eine erhöhte Atemanstrengung erforderlich ist, z.B. bei körperlicher Anstrengung.
Pons
Die Pons enthält zwei wichtige Zentren: das apneustische Zentrum und das pneumotaktische Zentrum.
- Apneustisches Zentrum: Dieses Zentrum fördert die Inspiration, indem es die Neuronen der DRG stimuliert. Es verlängert die Dauer der Einatmung.
- Pneumotaktisches Zentrum: Dieses Zentrum reguliert die Atemfrequenz und das Atemmuster, indem es die Einatmung begrenzt und die Übergänge zwischen Einatmung und Ausatmung koordiniert.
Periphere Steuerung
Die periphere Steuerung der Atmung erfolgt durch Chemorezeptoren, die die Konzentrationen von Sauerstoff (O2), Kohlendioxid (CO2) und den pH-Wert im Blut überwachen. Diese Chemorezeptoren befinden sich an verschiedenen Stellen im Körper und senden Signale an das Atemzentrum im Hirnstamm.
Zentrale Chemorezeptoren
- Diese Rezeptoren befinden sich in der Medulla oblongata und reagieren auf Veränderungen des pH-Werts im Liquor cerebrospinalis (CSF), der durch die Konzentration von CO2 beeinflusst wird.
- Ein Anstieg des CO2-Gehalts im Blut führt zu einer Erhöhung der Wasserstoffionenkonzentration (H+), was den pH-Wert senkt. Dies stimuliert die zentralen Chemorezeptoren, die wiederum das Atemzentrum anregen, die Atemfrequenz und -tiefe zu erhöhen, um mehr CO2 abzuatmen.
Periphere Chemorezeptoren
- Diese Rezeptoren befinden sich in den Karotiskörpern (an der Bifurkation der Halsschlagadern) und den Aortenkörpern (in der Aortenbogenregion).
- Sie reagieren auf Veränderungen des O2– und CO2-Gehalts sowie des pH-Werts im arteriellen Blut.
- Ein Abfall des O2-Gehalts (Hypoxie), ein Anstieg des CO2-Gehalts (Hyperkapnie) oder eine Azidose (niedriger pH-Wert) führen zur Stimulation dieser Rezeptoren, die Signale an das Atemzentrum senden, um die Atmung anzupassen.
Mechanorezeptoren und andere Einflüsse
Neben Chemorezeptoren spielen auch Mechanorezeptoren und andere Faktoren eine Rolle bei der Steuerung der Atmung.
Mechanorezeptoren
- Diese Rezeptoren befinden sich in den Atemwegen, der Lunge und den Brustwandmuskeln.
- Sie reagieren auf Dehnungen und mechanische Reize, z.B. durch die Dehnung der Lungen während der Einatmung.
- Der Hering-Breuer-Reflex ist ein Beispiel für einen mechanorezeptorvermittelten Reflex, der die Überdehnung der Lunge verhindert, indem er die Inspiration beendet und die Exspiration einleitet.
Höhere Gehirnzentren
- Die Atmung kann auch bewusst durch höhere Gehirnzentren wie den Kortex beeinflusst werden. Zum Beispiel kann man bewusst die Atmung anhalten oder vertiefen.
- Emotionen und Stress, die durch das limbische System und den Hypothalamus vermittelt werden, können ebenfalls die Atmung beeinflussen, wie man es bei Angst oder Aufregung beobachten kann.
Gasaustausch
Der Gasaustausch ist ein essenzieller Teil der Atmung, der den Austausch von Sauerstoff (O2) und Kohlendioxid (CO2) zwischen den Alveolen der Lunge und den Kapillaren des Blutkreislaufs umfasst. Dieser Prozess stellt sicher, dass der Körper den benötigten Sauerstoff erhält und überschüssiges Kohlendioxid, ein Abfallprodukt des Zellstoffwechsels, effektiv eliminiert wird. Im Folgenden wird der Mechanismus des Gasaustauschs detailliert beschrieben.
Mechanismus des Gasaustauschs
Der Gasaustausch basiert auf dem Prinzip der Diffusion, bei der Gase von einem Bereich höherer Konzentration zu einem Bereich niedrigerer Konzentration wandern.
Sauerstofftransport
- Sauerstoff diffundiert von den Alveolen (wo seine Konzentration höher ist) in das Blut der Lungenkapillaren (wo seine Konzentration niedriger ist).
- Sauerstoff bindet sich an das Hämoglobin in den roten Blutkörperchen und wird zu den Geweben transportiert.
Kohlendioxidtransport
- Kohlendioxid, das in den Geweben als Abfallprodukt des Stoffwechsels entsteht, wird im Blut zu den Lungen transportiert.
- Kohlendioxid diffundiert von den Kapillaren (wo seine Konzentration höher ist) in die Alveolen (wo seine Konzentration niedriger ist) und wird dann ausgeatmet.
Faktoren, die den Gasaustausch beeinflussen
Der Gasaustausch wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, die die Effizienz und Geschwindigkeit der Diffusion von Sauerstoff und Kohlendioxid beeinflussen können.
Partialdruckdifferenz
Der Unterschied in den Partialdrücken von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen den Alveolen und dem Blut ist der Hauptantrieb für die Diffusion dieser Gase.
Diffusionsfläche
Eine größere Fläche der Alveolar-Kapillar-Membran ermöglicht einen effizienteren Gasaustausch. Erkrankungen wie Emphysem, die die Alveolarfläche reduzieren, können den Gasaustausch beeinträchtigen.
Diffusionsstrecke
Eine dickere Alveolar-Kapillar-Membran oder Flüssigkeitsansammlungen (z.B. bei Lungenödem) können die Diffusionsstrecke verlängern und den Gasaustausch verlangsamen.
Ventilations-Perfusions-Verhältnis (V/Q-Verhältnis)
Ein optimales Verhältnis zwischen der Belüftung der Alveolen und der Durchblutung der Kapillaren ist entscheidend für einen effektiven Gasaustausch. Störungen dieses Verhältnisses, wie sie bei bestimmten Lungenerkrankungen auftreten, können die Effizienz des Gasaustauschs beeinträchtigen.
Transport und Abgabe von Gasen im Gewebe
Nach dem Gasaustausch in den Lungen wird Sauerstoff über den Blutkreislauf zu den Geweben transportiert, wo er zur Energiegewinnung genutzt wird.
Transport von Sauerstoff
Sauerstoff wird hauptsächlich an Hämoglobin gebunden transportiert. Nur ein kleiner Teil des Sauerstoffs ist im Blutplasma gelöst.
Freisetzung von Sauerstoff
In den Geweben, wo der Sauerstoffpartialdruck niedriger ist, wird Sauerstoff von Hämoglobin freigesetzt und diffundiert in die Zellen.
Aufnahme und Transport von Kohlendioxid
Kohlendioxid wird in den Geweben produziert und diffundiert in das Blut. Es wird teilweise als Bikarbonat (HCO3-) im Blut transportiert, teilweise an Hämoglobin gebunden und teilweise im Plasma gelöst.
Abgabe von Kohlendioxid
In den Lungen wird Kohlendioxid wieder freigesetzt und diffundiert in die Alveolen, um ausgeatmet zu werden.
Klinik
Die Atmung ist nicht nur ein physiologischer Prozess, sondern hat auch viele klinische Aspekte, die für die Diagnose und Behandlung von Atemwegserkrankungen von entscheidender Bedeutung sind.
Häufige Atemwegserkrankungen
Es gibt eine Vielzahl von Atemwegserkrankungen, die unterschiedliche Teile des Atmungssystems betreffen und verschiedene Symptome und Behandlungsmöglichkeiten aufweisen.
Asthma bronchiale
- Asthma ist eine chronische entzündliche Erkrankung der Atemwege, die durch reversible Atemwegsobstruktion und Hyperreaktivität gekennzeichnet ist.
- Symptome: Husten, Giemen, Kurzatmigkeit und Engegefühl in der Brust.
- Behandlung: Inhalative Kortikosteroide, Bronchodilatatoren und ggf. leukotrienmodifizierende Medikamente.
Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD)
- COPD ist eine progressive Erkrankung, die durch irreversible Atemwegsobstruktion gekennzeichnet ist, häufig infolge von Rauchen.
- Symptome: Chronischer Husten, Auswurf und Dyspnoe.
- Behandlung: Rauchstopp, Bronchodilatatoren, Kortikosteroide und Sauerstofftherapie.
Pneumonie
- Pneumonie ist eine Infektion der Lunge, die durch Bakterien, Viren oder Pilze verursacht wird.
- Symptome: Fieber, Husten, Auswurf und Atemnot.
- Behandlung: Antibiotika, antivirale oder antimykotische Medikamente, je nach Erreger.
Lungenkrebs
- Lungenkrebs ist eine der häufigsten und tödlichsten Krebsarten weltweit.
- Symptome: Anhaltender Husten, Hämoptysen, Gewichtsverlust und Thoraxschmerzen.
- Behandlung: Chirurgie, Strahlentherapie, Chemotherapie und zielgerichtete Therapien.
Interstitielle Lungenerkrankungen (ILD)
- ILDs umfassen eine Gruppe von Erkrankungen, die das Lungeninterstitium betreffen und zu einer progressiven Fibrose führen können.
- Symptome: Trockener Husten und fortschreitende Dyspnoe.
- Behandlung: Antifibrotische Medikamente, Immunsuppressiva und in fortgeschrittenen Fällen Lungentransplantation.
Pathologische Atmung
- Verminderte Atmung (Lungenbelüftung) ➜ Hypoventilation
- Gesteigerte Atmung (Lungenbelüftung) ➜ Hyperventilation
- Gestörte Atmung ➜ Dyspnoe
- Beeinträchtigung des pulmonalen Gasaustausches ➜ respiratorische Insuffizienz“ Atmenstillstand ➜ Apnoe
Weiter existierten eine Reihe vom Atemstörungen, bei denen eine charakteristische Beeinträchtigung der Atemtiefe und/oder des Atemrhythmus vorliegt. Hierzu zählen:
- Kussmaul-Atmung
- Cheyne-Stokes-Atmung
- Biot-Atmung
- Schnapp-Atmung
ICD-10: Atemstörungen werden hier unter „Symptome, die das Kreislaufsystem und das Atmungssystem betreffen“ mit der Kodierung R06 zusammengefasst.
Diagnostik
Anamnese und körperliche Untersuchung
- Eine gründliche Anamnese, einschließlich der Erfassung von Symptomen wie Husten, Atemnot, Auswurf und Brustschmerzen, sowie der Risikofaktoren (z.B. Rauchen, berufliche Exposition) ist der erste Schritt in der Diagnostik.
- Die körperliche Untersuchung umfasst die Inspektion, Palpation, Perkussion und Auskultation der Lunge.
Pulsoxymetrie
- Dieses nicht-invasive Verfahren misst die Sauerstoffsättigung im Blut (SpO2) und gibt Hinweise auf die Effizienz des Gasaustauschs in den Lungen.
Blutgasanalyse
- Die Analyse von arteriellem Blut gibt Aufschluss über den Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalt sowie den pH-Wert des Blutes und hilft, den Säure-Basen-Status zu bewerten.
Lungenfunktionsprüfung (Spirometrie)
- Die Spirometrie misst Lungenvolumina und Luftflussraten und hilft, obstruktive und restriktive Lungenerkrankungen zu diagnostizieren.
- Parameter wie die forcierte Vitalkapazität (FVC) und das forcierte exspiratorische Volumen in einer Sekunde (FEV1) sind besonders wichtig.
Bildgebende Verfahren
- Röntgenaufnahmen der Brust, CT-Scans und MRT-Aufnahmen liefern detaillierte Bilder der Lungen und können Anomalien wie Tumore, Infektionen oder strukturelle Veränderungen sichtbar machen.
Bronchoskopie
Mit diesem invasiven Verfahren kann die Innenansicht der Atemwege visualisiert werden, und es können Biopsien entnommen sowie therapeutische Maßnahmen durchgeführt werden.
Zusammenfassung
Die Atmung ist ein lebenswichtiger physiologischer Prozess, bei dem Sauerstoff aus der Umgebung aufgenommen und Kohlendioxid als Abfallprodukt des Zellstoffwechsels ausgeschieden wird. Dieser Prozess umfasst die Lungenventilation (Ein- und Ausatmung), den alveolären Gasaustausch (Diffusion von O2 ins Blut und CO2 in die Alveolen), den Transport der Gase im Blut sowie den zellulären Gasaustausch in den Geweben. Die Atmung wird durch das Atemzentrum im Hirnstamm sowie Chemorezeptoren und Mechanorezeptoren reguliert, um die Homöostase und die optimale Funktion der Zellen zu gewährleisten.
Quellen
- Faller, A., & Schünke, M. (2016). Der Körper des Menschen: Einführung in Bau und Funktion (A. Faller & M. Schünke, Hrsg.; 17. Aufl.). Thieme.
- Menche, N. (Hrsg.). (2016). Biologie Anatomie Physiologie: Mit Zugang zu pflegeheute.de (8. Aufl.). Urban & Fischer in Elsevier.
- Elsevier GmbH, & Menche, N. (Hrsg.). (2019). Pflege Heute (7. Aufl.). Urban & Fischer in Elsevier.
- Andreae, S. (Hrsg.). (2008). Lexikon der Krankheiten und Untersuchungen (2. Aufl.). Thieme.
- West, J. B. (2012). Respiratory Physiology: The Essentials. 9th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins.
- Guyton, A. C. and Hall, J. E. (2016). Textbook of Medical Physiology. 13th ed. Philadelphia: Elsevier Saunders.
- Levitzky, M. G. (2013). Pulmonary Physiology. 8th ed. New York: McGraw-Hill Medical.
- Nunn, J. F. (2000). Nunn’s Applied Respiratory Physiology. 5th ed. Oxford: Butterworth-Heinemann.
- Purves, D., Augustine, G. J., Fitzpatrick, D., et al. (2018). Neuroscience. 6th ed. New York: Oxford University Press.
- Berne, R. M. and Levy, M. N. (2010). Physiology. 6th ed. Philadelphia: Mosby Elsevier.
- Hall, J. E. (2015). Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology. 13th ed. Philadelphia: Elsevier Saunders.
- Murray, J. F. (2010). The Normal Lung: The Basis for Diagnosis and Treatment of Pulmonary Disease. 2nd ed. Philadelphia: Saunders.
- West, J. B. (2012). Respiratory Physiology: The Essentials. 9th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins.
- Levitzky, M. G. (2013). Pulmonary Physiology. 8th ed. New York: McGraw-Hill Medical.
- West, J. B. (2012). Respiratory Physiology: The Essentials. 9th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins.
- Weibel, E. R. (1984). The Pathway for Oxygen: Structure and Function in the Mammalian Respiratory System. Cambridge: Harvard University Press.
- Fishman, A. P., Elias, J. A., Fishman, J. A., et al. (2008). Fishman’s Pulmonary Diseases and Disorders. 4th ed. New York: McGraw-Hill Medical.
- Murray, J. F. and Nadel, J. A. (2015). Textbook of Respiratory Medicine. 6th ed. Philadelphia: Saunders Elsevier.