Exspiration ist normalerweise ein passiver Prozess, angetrieben durch elastischen Rückzug, nicht durch muskuläre Anstrengung. Hier ist der Mechanismus.
1. Entspannung der inspiratorischen Muskeln
- Zwerchfell entspannt → wölbt sich nach oben.
- Externe Interkostalmuskeln entspannen → Rippen fallen ab.
- Thoraxhöhlenvolumen verringert sich.
2. Elastischer Rückzug von Lunge & Brustkorb
- Lungenelastin & Kollagenfasern werden während der Inspiration gedehnt → schnellen zurück (wie ein Ballon).
- Brustkorb hat eigenen Rückzug (nach außen bei hohen Volumina, nach innen bei niedrigen Volumina).
- Gemeinsamer Rückzug erzeugt positiven intraalveolären Druck (Palv > Patm).
3. Druckgradient treibt den Fluss an
Luft fließt von hohem Druck (Alveolen) zu niedrigem Druck (Atmosphäre) bis zum Gleichgewicht.
- Flussrate ∝ (Palv – Patm) / Atemwegswiderstand.
- Widerstand bestimmt durch Atemwegsradius (Poiseuille-Gesetz: r⁴), Länge, Gasviskosität, Turbulenz.
4. Aktive Exspiration (erzwungen / Bewegung)
- Interne Interkostalmuskeln ziehen Rippen abwärts.
- Bauchmuskeln (Rectus, Obliquus, Transversus) drücken Bauchinhalt nach oben → Zwerchfell ↑ → Palv ↑↑.
- Verwendet bei Bewegung, Husten, Valsalva, obstruktiver Erkrankung (dynamische Atemwegskompression).
Klinische Korrelate
- Lungenemphysem: Verlust von Elastin → Verlust des Rückzugs -> Lufteinschluss, verlängerte Exspiration, Tonnenbrust.
- Asthma/COPD: Atemwegsverengung ↑ Widerstand → Flusslimitierung, dynamische Hyperinflation.
- Neuromuskuläre Erkrankung: Schwache Bauchmuskeln → ineffektiver Husten, Sekretretention.
Ruheatmung: Inspiration = aktive Arbeit; Exspiration = kostenlose Energie aus gespeichertem elastischem Potenzial.
