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Einatmungs- vs. Ausatemluft: Wichtige Unterschiede in Gaszusammensetzung und Physiologie

Zusammensetzungsunterschiede zwischen inspirierter und expirierter Luft

Der Gasaustausch in den Alveolen verändert die Partialdrücke von O₂, CO₂ und H₂O. Typische Werte auf Meereshöhe, in Ruhe:

KomponenteEingeatmet (trockene Luft)Ausgeatmet (alveolär)Änderung
O₂20,95 % (~160 mmHg)13–16 % (~100 mmHg)↓ 4–7 %
CO₂0,04 % (~0,3 mmHg)4–5,3 % (~40 mmHg)↑ ~100×
N₂78,08 % (~596 mmHg)74–75 % (~565 mmHg)Leichter ↓ (Verdünnung durch H₂O/CO₂)
H₂O-DampfVariabel (0–4 % rel. Feuchte)6,2 % (47 mmHg, gesättigt bei 37 °C)↑ bis zur Sättigung
TemperaturUmgebungstemperatur37 °C (Kerntemperatur)Erwärmt
Partikel / KrankheitserregerVorhandenVon der Atemwegsschleimhaut gefiltertReduziert

Physiologische Grundlage

  • O₂ diffundiert in das Lungenkapillarblut; CO₂ diffundiert aus.
  • Luft wird in den Leitungsluftwegen auf 100 % rel. Feuchte befeuchtet und auf Körpertemperatur erwärmt.
  • N₂ ist physiologisch inert (außer bei hohem Druck → Narkose).

Klinische Relevanz

  • Endtidal-CO₂ (EtCO₂) Überwachung approximiert arteriellen CO₂ bei gesunden Lungen.
  • Expirierter O₂-Anteil wird in der indirekten Kalorimetrie (Stoffwechselwagen) verwendet.
  • Eingeatmete Gaszusammensetzung wird in Anästhesie, Hyperbartherapie, Höhenübung manipuliert.
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