Die Sauerstoffreise: 6 Schritte
- Inhalation: Zwerchfell ↓, Zwischenrippenmuskeln ↑ → Thoraxvolumen ↑ → Druck ↓ → Luft eintritt über Nase/Mund → Luftröhre → Bronchien → Bronchiolen → Alveolen.
- Alveolärer Gasaustausch: 300 Mio. Alveolen (70 m² Oberfläche). O₂ diffundiert über die Alveolär-Kapillaren-Membran (0,5 µm) ins Lungenkapillarenblut. CO₂ diffundiert heraus.
- Sauerstofftransport: 98,5 % an Hämoglobin (Hb) in Erythrozyten gebunden (1,34 mL O₂/g Hb); 1,5 % gelöst im Plasma. Hb-Sättigung (SaO₂) ~97–98 % auf Meereshöhe.
- Systemischer Kreislauf: Lungenvenen → linker Vorhof → linke Kammer → Aorta → Arterien → Arteriolen → Kapillaren.
- Kapillär-Gewebe-Austausch: O₂ diffundiert den Gradient entlang in die Zellen → Mitochondrien für oxidative Phosphorylierung (ATP).
- Venöser Rückfluss & Ausatmung: CO₂ (als HCO₃⁻, Carbamino, gelöst) → Venolen → Vena cava → rechtes Herz → Lungenarterien → Alveolen → ausgeatmet.
Wichtige Regulatoren
- Chemorezeptoren: Zentral (Medulla, pH/CO₂), peripher (Karotis/Aortenkörper, PO₂/CO₂/pH).
- Bohr-Effekt: CO₂/H⁺ senkt Hb-Affinität → O₂-Freisetzung in Geweben.
- Haldane-Effekt: O₂-Bindung senkt CO₂-Affinität → CO₂-Freisetzung in Lunge.
Klinische Korrelate
- Hypoxämie (niedriger PaO₂) vs. Hypoxie (Gewebe-O₂-Defizit) – unterschiedliche Ursachen.
- Shunt, V/Q-Mismatch, Diffusionslimitation, Hypoventilation – vier Hypoxämiemechanismen.
Jeder Atemzug liefert die zelluläre Energiewährung des Lebens.
