Funktionen des Atmungssystems: Gasaustausch, pH-Regulation und Phonation

Drei primäre Funktionen

1. Gasaustausch (externe Respiration):
   • O₂: Alveolen (PAO₂ ~100 mmHg) → Lungenkapillaren → Hb-Bindung → Gewebe
   • CO₂: Gewebe → Blut (gelöst, Bikarbonat, Carbamino) → Alveolen (PACO₂ ~40 mmHg) → ausgeatmet
   • Getrieben durch Partialdruckgradienten; Ficksches Gesetz der Diffusion
2. Säure-Basen-Bilanz (pH-Regulation):
   • CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻ (kohlensäureanhydrase)
   • ↑ Ventilation → ↓ PaCO₂ → ↑ pH (respiratorische Alkalose)
   • ↓ Ventilation → ↑ PaCO₂ → ↓ pH (respiratorische Azidose)
   • Schnelle Kompensation (Minuten–Stunden); renale Kompensation (Tage)
3. Phonation (Stimmproduktion):
   • Exspiratorischer Luftstrom durch adduzierte Stimmbänder → Bernoulli-Effekt → Vibration
   • Tonhöhe: Stimmbandspannung (Cricothyreoidea), Länge, Masse
   • Qualität: supraglottische Artikulation, Resonanz
   • Lautstärke: Subglottischer Druck, glottaler Verschluss

Zusätzliche Funktionen

• Olfaktion (nasaler Luftstrom)
• Lungenabwehr (mukoziliäre Treppe, Makrophagen, IgA, Hustenreflex)
• Metabolisch: ACE (Angiotensin-Umwandlung), Prostaglandin-Synthese, Filterung von Mikroembolien
• Thermoregulation (Hecheln, Wärmeaustausch)