Atmung (Ventilation) ist der mechanische Prozess des Lufttransports ein/aus; Respiration umfasst den Gasaustausch in Alveolen und Geweben.
1. Atemwegsmuskulatur
- Zwerchfell: Hauptinspirationsmuskel (75 % Tidalvolumen); Kontraktion → flacht → ↑ Thoraxvolumen.
- Äußere Rippenmuskeln: Heben Rippen → ↑ anteroposteriorer & lateraler Durchmesser.
- Hilfsmuskeln (Inspiration): Scaleni, SCM, Musculus pectoralis minor (rekrutiert in Not).
- Expiration (passiv in Ruhe): Elastischer Rückzug von Lunge/Thoraxkorb.
- Erzwungene Expiration: Innere Rippenmuskeln, Bauchmuskeln (Rectus, Obliques, Transversus).
2. Atemwegsdurchgängigkeit
- Nasenhöhle (Erwärmung, Filterung, Befeuchtung) → Pharynx → Larynx (Schutz) → Trachea → Bronchien → Bronchiolen → Alveolen.
- Obstruktion auf jeder Ebene → erhöhte Atemarbeit.
3. Alveolärer Gasaustausch
- 300 Mio. Alveolen → 70–100 m² Oberfläche.
- O₂ diffundiert gradientab: Alveolarluft (100 mmHg) → Kapillarblut (40 mmHg).
- CO₂ diffundiert gegensätzlich: Blut (45 mmHg) → Alveolen (40 mmHg).
- Perfusions-Ventilations-Matching (V/Q) kritisch.
4. Gastransport
- O₂: 98 % an Hb gebunden (1,34 ml O₂/g Hb); 2 % gelöst.
- CO₂: 70 % als Bicarbonat (HCO₃⁻), 23 % Carbamino-Hb, 7 % gelöst.
- Bohr-Effekt: ↓pH/↑CO₂ → Rechtsverschiebung der O₂-Dissociationskurve → O₂-Freisetzung.
- Haldane-Effekt: O₂-Bindung fördert CO₂-Freisetzung.
5. Neurale & chemische Kontrolle
- Méduläre Zentren (DRG/VRG): automatischer Rhythmus.
- Brücke (Pneumotaktisch, Apneustisch): Muster-Modulation.
- Zentrale Chemorezeptoren (Médulla): reagieren auf Liquor-pH (CO₂/H⁺).
- Periphere Chemorezeptoren (Carotis-/Aortakörper): reagieren auf PaO₂, PaCO₂, pH.
- Lungen-Dehnungsrezeptoren (Hering-Breuer-Reflex).
Atmung integriert mechanische, chemische und neurale Systeme – Störung auf jeder Ebene verursacht Atemversagen.
