Integrierter Gasaustausch und Transport
Das Atmungs- und das Herz-Kreislauf-System bilden eine funktionelle Einheit für die O₂-Zufuhr und die CO₂-Entfernung.
Schrittweise Kopplung
- Beatmung: Zwerchfell/Atemmuskulatur dehnt den Thorax → Luft gelangt in die Alveolen.
- Externe Respiration: O₂ diffundiert aus der Alveolarluft ins Lungenkapillarblut (bindet an Hb); CO₂ diffundiert vom Blut in die Alveolen.
- Lungenkreislauf: RV pumpt sauerstoffarmes Blut → Lungenarterien → Alveolarkapillaren → sauerstoffreiches Blut → Lungenvenen → LA.
- Systemischer Kreislauf: LV pumpt sauerstoffreiches Blut → Aorta → Arterien → systemische Kapillaren → O₂ diffundiert zu Gewebe/Zellen.
- Zellatmung: Mitochondrien nutzen O₂ für ATP; produzieren CO₂.
- CO₂-Transport: Gelöst, als Bicarbonat (HCO₃⁻), Carbamino-Hb → venöses Blut → RA → RV → Lunge.
- Interne Respiration: CO₂ diffundiert vom Gewebe ins Blut; O₂ diffundiert vom Blut ins Gewebe.
Regulatorische Integration
- Chemorezeptoren (zentral im Medulla oblongata, peripher in Karotis/Aorta): Erfassen PaCO₂, PaO₂, pH → passen Beatmung (medulläre Zentren) und kardiovaskulären Tonus (vasomotorisches Zentrum) an.
- Barorezeptoren: Blutdruckänderungen → Herzfrequenz, Kontraktilität, Gefäßwiderstand.
- Hormonell: Katecholamine (Bewegung/Stress) ↑ HR, Kontraktilität, Bronchodilatation, Beatmung.
- Ventilation-Perfusion (V/Q)-Anpassung: Lokale hypoxische Vasokonstriktion leitet Blut zu gut belüfteten Alveolen.
Klinische Relevanz
Ein Versagen des einen Systems beeinträchtigt das andere (z. B. Lungenentzündung → Hypoxämie → Lungenhypertonie → RV-Insuffizienz; Herzinsuffizienz → Lungenödem → beeinträchtigter Gasaustausch).
