Wie Atmung das Lungenvolumen verändert: Mechanik der Ventilation

Der Atemzyklus

Einatmen (aktiv)

• Zwerchfell kontrahiert → flacht, senkt sich.
• Externe Interkostalmuskeln kontrahieren → Rippen heben sich (Eimergriff + Pumpgriff).
• Thoraxvolumen steigt → intrapleuraler Druck wird negativer.
Alveolardruck sinkt unter Umgebungsdruck → Luft strömt ein.
• Lungen dehnen sich (elastischer Rückprall überwunden).

Ausatmen (passiv in Ruhe)

• Zwerchfell entspannt → kehrt in Kuppelform zurück.
• Externe Interkostalmuskeln entspannen; elastischer Rückprall von Lunge/Brustkorb komprimiert Alveolen.
• Alveolardruck steigt über Umgebungsdruck → Luft strömt aus.
• Lungen verringern das Volumen.

Zwanghaftes Ausatmen (aktiv)

• Interne Interkostalmuskeln + Bauchmuskeln kontrahieren → weitere Verringerung des Thoraxvolumens.

Wichtige Determinanten der Ventilation

• Lungenkomplianz: Leichtigkeit der Expansion (reduziert bei Fibrose, Ödem).
• Atemwegswiderstand: Durchmesser, Länge, Turbulenz (erhöht bei Asthma, COPD).
• Atemmuskelkraft.

Klinische Relevanz

Das Verständnis dieser Mechanismen leitet Beatmungsmanagement, pulmonale Rehabilitation und Interpretation von Spirometrie (FVC, FEV1, TLC).