Wie Kreislauf- und Atmungssystem zusammenarbeiten: Gasaustausch und Transport

Wie Kreislauf und Atmung zusammenarbeiten

Kreislauf- und Atmungssystem sind funktional untrennbar – die Atmung belädt und entlädt Gase; der Kreislauf liefert und entfernt sie. Ein Versagen des einen beeinträchtigt das andere.

1. Gasaustausch in der Lunge

Sauerstoff diffundiert von den Alveolen in die Lungenkapillaren und bindet an Hämoglobin. Kohlendioxid diffundiert vom Blut in die Alveolen, um ausgeatmet zu werden.

2. Transport durch das Blut

Das Herz pumpt sauerstoffreiches Blut: Lungenvenen → linker Vorhof → linke Herzkammer → Aorta → systemische Arterien → Kapillaren. Sauerstoff diffundiert zu den Geweben. Kohlendioxid diffundiert von den Geweben ins Blut → systemische Venen → rechter Vorhof → rechte Herzkammer → Lungenarterien → Lunge.

3. Blut als Träger

• Sauerstoff: 98% an Hämoglobin gebunden, 2% im Plasma gelöst.
• Kohlendioxid: 70% als Bicarbonat (HCO₃⁻), 23% an Hämoglobin gebunden (Carbaminoverbindungen), 7% gelöst.

4. Kardiorespiratorische Kopplung

• Respiratorische Sinusarrhythmie: Inspiration senkt den intrathorakalen Druck → erhöht den venösen Rückfluss → erhöht die Herzfrequenz. Exspiration kehrt dies um.
• Chemorezeptorregulation: Karotis- und Aortakörper messen Blut-pH, CO₂ und O₂ → passen Ventilation und Perfusion entsprechend an.

5. Zentrale Integration

Die medullären Atmungszentren (einschließlich des preBötzinger-Komplexes) koordinieren den Atmungsrhythmus und beeinflussen kardiovaskuläre Zentren (vasomotorisches und kardioinhibitorisches Zentrum).

Zusammenfassung

Die Systeme sind untrennbar: Atmung belädt/entlädt Gase; Kreislauf liefert/entfernt sie. Ein Versagen des einen beeinträchtigt das andere.