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Es gibt mehrere Definitionen für Atmung.

Zum einen gibt es den Prozess, der weitläufig unter „Atmung“ verstanden wird: die äußere Atmung. Sie beschreibt den Prozess der Lungenatmung, also die „Belüftung der Lunge”.

Zum anderen ist der Gasaustausch in den Lungenbläschen (Alveolen) zu nennen. Hier findet der entscheidende Schritt der Atmung statt.

In den Zellen findet die sogenannte innere Atmung oder Zellatmung statt. Die Zellatmung beschreibt oxidative Stoffwechselprozesse, deren Endprodukt das energiereiche Substrat ATP (Adenosintriphosphat) ist.

Energiestoffwechsel – Wissenswertes
Gefäßsystem – Wissenswertes

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Abb. 1: Das Atmungssystem besteht aus den Luftwegen, den Lungen und der Atemmuskulatur, die die Luft in den Körper und wieder hinaus befördern.

Anatomie des Atmungssystems

Der Atmungstrakt des Menschen besteht aus verschiedenen Bestandteilen (siehe Graphik).

Während der Inspiration (Einatmung) gelangt die Luft über Nase und Mund in den Rachen, passiert die Luftröhre und teilt sich auf die beiden Stammbronchien auf. Diese beiden Äste verzweigen sich immer weiter zu den Bronchien, Bronchiolen und letztendlich zu den Alveolen.

Wichtig für den eigentlichen Gasaustausch sind die Alveolen. Sie bilden den einzigen Verbindungspunkt zwischen eingeatmeter Luft und dem Blutkreislauf.

 

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Abb 2.: Anatomie der Bronchie: Alveolen und Lungenkreislauf im Detail.
Urheber: PATRICK J. LYNCH, medical illustrator

Gasaustausch

Die Außenwände (Basalmembranen) von Alveolen und Lungenkapillaren sind teilweise miteinander verschmolzen. Gleichzeitig ist das Gewebe der Alveolen so dünn, dass die Atemgase (Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff) durch sie diffundieren können.

Nach den Regeln der Diffusion wird Sauerstoff aus der Atemluft in das Blut aufgenommen und Kohlenstoffdioxid aus dem Blut abgegeben. Die nun sauerstoffärmere aber kohlenstoffdioxidreichere Luft wird als Ausatemluft (Exspiration) abgeatmet.

Ein wichtiger Indikator für die Stoffwechsellage ist die Zusammensetzung der Atemluft (siehe auch Respiratorischer Quotient).

  Gefäßsystem – Wissenswertes
  Das Herz – Wissenswertes

 

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Abb. 3: Schematische Aufteilung der Lungenkapazität.
Urheber: HANK VAN HELVETE

Wichtige Messgrößen

Während einer Spirometrie kann die Atemkurve aufgezeichnet werden. Wichtige Parameter zur Beurteilung der Gesundheit und Leistungsfähigkeit sind:

Die Ein-Sekunden-Kapazität ist der Anteil der Vitalkapazität, der in einer Sekunde maximal ausgeatmet werden kann. Mittels dieses Parameters können vor allem obstruktive (zum Beispiel Asthma) und restriktive (zum Beispiel bei Adipositas, Lungenfibrose, neuromuskuläre Erkrankungen) Atemwegserkrankungen erkannt und beurteilt werden.

 

 

  • Vitalkapazität Die Vitalkapazität ist das Volumen, das maximal ein- und ausgeatmet werden kann.
  • Totraumvolumen/Residualvolumen Das Totraum/Redidualvolumen beschreibt das Volumen, das nach maximaler Ausatmung in der Lunge verbleibt (nicht ausatembar).
  • Totalkapatität Die Totalkapazität ist die Summe aus Vitalkapazität und Residualvolumen.
  • Atemfrequenz Die Atemfrequenz ist die durchschnittliche Zahl der Ein- und Ausatmungen pro Zeiteinheit. Ein Erwachsener atmet 12-15-mal in der Minute.
  • Ein-Sekunden-Kapazität

Spiroergometrie – Wissenswertes

Literatur
JAROS, A.:
„Lungenfunktion”. Mediendissertation. Letztes Update: 03.12.2003.
Universitätsspital Zürich, Abteilung Pneumologie,
Departement für Innere Medizin. Online modifiziert: 22.08 2011.
Letzter Zugriff: 22.08.2011.
HELMHOLTZ ZENTRUM MÜNCHEN
Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (Hrg.):
„Lungenfunktionsinformtionsdiens”. Online modifiziert: 22.08 2011.
Letzter Zugriff: 22.08.2011
Bildquellen
Abb.1: „Das Atmungssystem”:
Urheber: LADYOFHATS. 04.11.2008. Wikipedia. Lizenz: gemeinfrei.
Letzter Zugriff: 23.08.2011.
Abb. 2: „Anatomie der Bronchie im Detail”:
Urheber: PATRICK J. LYNCH, medical illustrator. 23.12.2008. Wikipedia.
Lizenz: Creative Commons unter Namensnennung 2.5 US-amerikanisch (nicht portiert).
Letzter Zugriff: 23.08.2011
Abb. 3: „Schematische Aufteilung der Lungenkapazität”:
Urheber: HANK VAN HELVETE. 07.02.2006. Wikipedia.
Lizenz: Creative Commons Namensnennung unter gleichen Bedingungen 2.5
US-amerikanisch (nicht portiert). Letzter Zugriff: 23.08.2011