Lungenventilation

Die wesentlichen Parameter der Lungenventilation sind die Atemfrequenz und die Atemvolumina.[5] Die durchschnittliche Zahl der Ein- und Ausatmungen pro Minute (die Atemfrequenz ${\displaystyle f_{\mathrm {Min} }}$) beträgt unter Ruhebedingungen

In einem Atemzug atmet ein Erwachsener etwa 0,5 Liter ein (Atemzugvolumen ${\displaystyle V_{\mathrm {Zug} }}$).[6]

Das Atemminutenvolumen ${\displaystyle V_{\mathrm {Min} }}$ ist die Summe aller Atemzugvolumina ${\displaystyle V_{\mathrm {Zug} }}$ innerhalb einer Minute. Als Liter pro Minute verstanden:

${\displaystyle {\dot {V}}=f_{\mathrm {Min} }\cdot V_{\mathrm {Zug} }}$

Beispiel: 4,2 l/min = 12/min × 0,35 l

Das Totraum­volumen ${\displaystyle V_{\mathrm {tot} }}$ ist die Luftmenge, die nicht aktiv am Gasaustausch beteiligt ist, also bei der Atmung im gasleitenden System (Raum zwischen Mund und Lungenbläschen) „stehen bleibt“. Beim Ruheatemzug eines Erwachsenen von etwa 500 ml entspricht das Totraumvolumen etwa 30 % des gesamten Atemvolumens, d. h. etwa 150–200 ml.

Der Atemdruck des erwachsenen Menschen bewegt sich normalerweise um die 50 mbar, maximal werden ca. 160 mbar erreicht.

Die normale, ungestörte Atmung wird Eupnoe genannt. Das Gefühl, schlecht Luft zu bekommen, heißt Atemnot oder Dyspnoe; es entsteht, wenn der Atemantrieb nicht befriedigt werden kann. Neben den hier dargestellten Ventilationsstörungen kommen Sauerstoffmangel in der Einatemluft sowie alle Störungen des Gastransports im Körper als Ursache infrage, also auch Störungen der Diffusion in der Lunge (Respirationsstörungen), mangelnde Pumpfunktion des Herzens oder verminderte Sauerstofftransportkapazität bei einem Mangel des roten Blutfarbstoffs (Anämie). Die Störungen der Atmung werden in der ICD-10 unter den Symptomen, die das Kreislaufsystem und das Atmungssystem betreffen, als R06 zusammengefasst.

Ventilationsstörungen bewirken einen zu hohen CO₂-Partialdruck (Hyperkapnie) und sekundär einen zu niedrigen Sauerstoffpartialdruck (Hypoxie), beides sowohl in den Alveolen als auch im Blut. Der erhöhte CO₂-Partialdruck im Blut stört den Säure-Basen-Haushalt: Es entsteht eine Übersäuerung durch Kohlensäure, die respiratorische Azidose. Sowohl die Azidose als auch der hohe CO₂-Partialdruck selbst stellen einen Atemreiz dar. Bei chronischen Ventilationsstörungen (klassisches Beispiel: COPD) nimmt dieser Reiz mit der Zeit ab und der Atemantrieb hängt zunehmend vom Sauerstoffpartialdruck ab; die Betroffenen tolerieren nun einen höheren CO₂-Partialdruck, was sie vor Atemstillstand durch Überlastung der Atempumpe schützt.

Ein völliges Aussetzen der Atmung – auch willentlich – wird als Apnoe bezeichnet. Vertiefte Atmung heißt Hyperpnoe, verflachte Hypopnoe. Eine erhöhte Atemfrequenz wird als Tachypnoe, eine erniedrigte als Bradypnoe bezeichnet. Hyperventilation bezeichnet eine den Bedarf übersteigende, Hypoventilation eine nicht bedarfsgerechte Ventilation. Adäquat gesteigerte Ventilation heißt Mehratmung.

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• Atemgymnastik

James Nestor: Breath – Atem: Neues Wissen über die vergessene Kunst des Atmens. Piper, 2021. ISBN 978-3492058513

1. Joachim Frey: Physiologie der Atmung. In: Ludwig Heilmeyer (Hrsg.): Lehrbuch der Inneren Medizin. Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1955; 2. Auflage ebenda 1961, S. 603–605.
2. Thomas Pasch, S. Krayer, H. R. Brunner: Definition und Meßgrößen der akuten respiratorischen Insuffizienz: Ventilation, Gasaustausch, Atemmechanik. In: J. Kilian, H. Benzer, F. W. Ahnefeld (Hrsg.): Grundzüge der Beatmung. Springer, Berlin u. a. 1991, ISBN 3-540-53078-9, 2., unveränderte Aufl. ebenda 1994, ISBN 3-540-57904-4, S. 93–108; hier: S. 100–104.
3. Peter Lotz: Anatomie und Physiologie des Respirationstrakts. S. 20–25.
4. Peter Lotz: Anatomie und Physiologie des Respirationstrakts. In: J. Kilian, H. Benzer, F. W. Ahnefeld (Hrsg.): Grundzüge der Beatmung. Springer, Berlin u. a. 1991, ISBN 3-540-53078-9, 2., unveränderte Aufl. ebenda 1994, ISBN 3-540-57904-4, S. 3–45; hier: S. 19–21.
5. Thomas Pasch, S. Krayer, H. R. Brunner: Definition und Meßgrößen der akuten respiratorischen Insuffizienz: Ventilation, Gasaustausch, Atemmechanik. In: J. Kilian, H. Benzer, F. W. Ahnefeld (Hrsg.): Grundzüge der Beatmung. Springer, Berlin u. a. 1991, ISBN 3-540-53078-9, 2., unveränderte Aufl. ebenda 1994, ISBN 3-540-57904-4, S. 93–108; hier: S. 95–101.
6. Fiorenzo Conti: Fisiologia Medica. Vol. 2, Edi-Ermes, Mailand 2005, ISBN 88-7051-282-7.
7. Peter Scheib: Anästhesie Intensivmedizin Intensivpflege. Elsevier,Urban&Fischer, 2004, ISBN 978-3-437-25717-9 (S. 477).

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