Atmung beruht auf Druckgradienten zwischen Alveolen und Atmosphäre, erzeugt durch Atemmuskelaktion. Die Respirationsphysiologie verwendet cmH₂O (nicht psi) für Druckmessungen.
Druckänderungen während des Atemzyklus
- Atmosphärendruck (Patm): ~760 mmHg (101 kPa) auf Meereshöhe.
- Inspiration: Zwerchfell kontrahiert → Thoraxvolumen ↑ → Alveolardruck (Palv) fällt unter Patm (≈ -1 bis -3 cmH₂O) → Luft strömt ein.
- Expiration (passiv): Zwerchfell entspannt → elastischer Rückzug → Palv steigt über Patm (≈ +1 bis +3 cmH₂O) → Luft strömt aus.
- Zwangsexpiration: Bauch-/innere Zwischenrippenmuskeln kontrahieren → Palv kann signifikant höher steigen.
Transpulmonaler Druck (Ptp)
Ptp = Palv – Ppl (Pleuraldruck). Er ist der aufspannende Druck über der Lungenwand.
- In Ruhe (FRC): Ptp ≈ +5 cmH₂O (hält Lunge aufgebläht).
- Inspiration: Ptp steigt (negativerer Ppl) → Lunge dehnt sich.
- Expiration: Ptp sinkt.
Schlüsselkonzepte
- Intrapleuraldruck (Ppl) ist bei gesunden Erwachsenen immer subatmosphärisch (negativ): ≈ -5 cmH₂O in FRC, -8 bis -10 cmH₂O bei maximaler Inspiration.
- Compliance: ΔVolumen/ΔPtp. Reduziert bei Fibrose (steife Lungen), erhöht bei Emphysem.
- Atemwegswiderstand: Bestimmt die Durchflussrate für einen gegebenen Druckgradient.
Die Prinzipien bleiben: Inspiration = negativer Alveolardruck; Expiration = positiver Alveolardruck relativ zur Atmosphäre.
