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Medizin (Fach) / Physio Tiho (Lektion)
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- Atemweg -Luftleitendes System: oberer (Nase, NAsenhöhle, Pharynx, Larynx, Trachea), unterer (Trachea, Lungengewebe) Atemweg-intrathorakales Tracheobronchialsystem (Trachea Bronchien Bronchiolen Alveolen)--bis Bronchioli terminalis kein Gasasutausch, ab Br repiratorii Gasaustausch (kein Totraum mehr)--hauptsächlicher Gasasutausch in den letzten vier "Generationen": Ductuli+Sacculi alveolares--Aufgabe: Erwärmung+Reinigung der Luft
- morphologische Grundlagen der Ein und Ausatmung -Volumenveränderung durch Brust und Bauchatmung1.: Brustatmung: kranial Bewegung der Rippenbögen-> Vergößerung des Thoraxquerschnittes nach ventrolateal (Inspiration), mit Atmungsmuskeln, Exspiration erfolgt passiv, 2.: Bauchatmung: Kontraktion des Zwerchfells zur Erweiterung des Thorax in das Abdomen, immer an Inspiration beteiligt (wirkunsvoller als Brustatmung)
- Übertragung Thorax- Lunge-Pleuren -Pleuraspalt:luftfrei + mit Flsgkeitsfilm --> Lunge folgt jeder formveränderung-Epithelzellen sorgen für ein Gleichgewicht zwischen Flsgkeitsresorption und sekretion--> Gesamtgasdruck am Ende der Pleurakapillaren ist niedriger als in der Atmosphäre
- alveolokapilläre Barriere -Sauerstoff aus Alveolen ins Blut über Diffusion-BArriere sehr dünn, weniger als 0,1müm-große Kontaktfläche zwischen Alveolen und KApillaren
- Volumina und Kapazitäten-Definitionen -Atemzugvolumen: AZV: Volumen das pro Atemzug in oder exspiriert wird-inspiratorisches Reservevolumen: Volumen das nach normaler Insp noch mit max Anstrengung insp werden kann-exspiratorisches Res.vol: Vol das nach normaler Exsp noch mit max Anstrengung exsp werden kann-Residualvol: Vol das nach max Exsp trotzdem in der Lunge verbleibt-Inspirationskap: Vol das nach max Exsp insp werden kann--funktionelle Residualkap: FRC: Summe aus exsp. Res.vol. und Residualvol (Vol das in der Lunge nach normaler Exsp verbleibt)-Vitalkap: Vol der max Atmung (insp.+exsp. Res.vol. und Ruhezugvol)-Totalkap: Summe tats Lungenvolumina
- Messung von Lungenvolumina+Lungenkapazität -Spirometrie: geschlossenes System, Glocke wird bei Ein-/Ausatmung bewegt, ausgeatmetes Gas wird durch einen mit Natron gefüllten CO2 Absorber durchgeleitet, CO2 wird entfernt, Spirometer bleibt CO2 frei, wird mit O2 gefüllt, Volumen nimmt ab da das Tier den O2 abatmet (wird aufgezeichnet durch Schreibhebel) VOlumenabnahme gleich O2 Verbrauch-Pneumotachograph: offenes System, Atmung durch Staurohr m engen Lamellen für Strömungswiderstand, Druckdifferenz wird vor und hinter dem Lamellenwiderstand gemessen,--> Gasflow=Druckdiff/Widerst.,-Heliumeinwaschung: fkt Residualkap. kann bestimmt werden, Spirometer mit O2 und Helium gefüllt, mit Messvorrichtung für He Konz, ???
- Totraum anatomisch: belüftet aber kein Gasaustausch kann stattfinden für Reinigung+Befeuchtung+Erwärmungfunktionell: gleich groß oder größer als anatomischer, durch Krankheiten verlorene funktion
- Ventilation Gesamtventilation=AZV/(AtemzugvolumenxFrequenz)-AtemzugvolxFreq=alveoläre ventilation-Ruheatemvolumen abh von Körpermasse-Normoventialtion: Vent ist vollst an bestehende Stoffwechselrate angepasst-Hyper-,Hypoventilation: Vent in in Rel zu Co2 Prodrate zu hoch oder niedrig-Eupnoe: normale Atmung-HYperpnoe: gesteigerte Ventilation-Dyspnoe: Atemnot (subjektiv)
- Atmungsmechanik elastische Atmungswiderstände (elastische Fasern in Lunge und Thorax, Oberflächenspannung herrunter gesetzt durch Surfactant; bei Pneumothorax fällt Totalkap auf 5%)visköse Atmungswiderstände (Strömungswiderstand, Gewebswiderstand)
- elastische Atmungswiderstände intrapleraler Druck: in Ruhe zwischen visceralem und parietalem BlattCompliance: Ruhedehnungskurve beschreibt Verhältnis zwischen Lungenvolumen und transpulmonalem Druck; Steigung der kurve-> Maß für Dehnbarkeit; Lungenfktstörunng->Compliance und Vitalkap vermindertSurfactant: zwischen alveolärem Gasraum und Flsgkeitsfilm auf der Oberfläche des Epithels erzeugt Kraft auf die Alveolenverkleinerung; Atelektasen=kollabierte Alveolen (verhindert durch Surfactant), besteht aus: Phosphatidylcholin, Lipiden, Proteine, oberfl aktive Substanz, in Typ II Alveolarepithelien synthetisiert
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- visköse Atmungswiderstände Atemwegswiderstand=Strömungswiderstand der Atemwege-60% an oberen Luftwegen, 40% an unteren-abh vom Volumen- bei Erreichen des Residualvolumens-->verschluss des unteren Atemwegssstem
- Gastransport von O2 und Co2 chemisch gebunden oder physikalish gelöst (meist chemisch gebunden)physikalisch gelöst kann schnell diffundierenKonzentration entscheidend für: Diffusion über alveolokapilläre Barriere, von Kapillarblut der GEwebe zu den Mitochondrien, Löslichkeitrskoeff. von Co2=20xO2 (Co2 20mal besser löslich als O2) Co2 Diffusion erfolgt 20 mal schneller
- Sauerstofftransport im Blut; Hämoglobin entweder physikalisch gelöst oder an Hämoglobin gebunden (mehr an Hämogl.)Hämoglobin: aus vier Polypeptidketten, ausschließlich in Erys, zwei alpha und zwei beta Ketten, jede Kette ein Häm mit einem zentralen Fe2+ (wird gehalten von N der Pyrrolringe)-->Porphyrinringe; Eisen: revers Anlagerung=Oxigenation (Wertigkeit des Eisens bleibt, bei Oxidation zu Fe3+=Methämoglobin); 1 Hämoglobin kann 4 O2 binden aus Desoxyhämogl zu Oxyhämoglobin; O2 Kapazität: max Bindungsvermögen von Blut für Sauerstoff= Hämog konz x HüfnerschezahlSauerstoffsättigung: anteil von Oxyhämoglobin an gesamten Hömoglobin
- Sauerstoffbindungskurve Sauerstoffaffinität des Hämoglobins Regulation der O2 Aff Sauerstbdgkurve: S Kurve, erst O Bdg langsam-führt zur Konformationsänderung, der Rest bindet schneller (=Kooperativität) so entsteht hoher Partialdruck von O2 für hohe reibende Kraft für DiffusionSauerstaff: rechtsliegende Kurve niedrige Aff; der Druck der nötig ist um 50% des Hämoglobins zu sättigen=Halbsättigungspartialdruck (P50), Hoher P50-> niedrige Aff, niedriger P50->hohe Aff, allometrische Beziehung zwischen P50 und Körpergewicht= je gtößer KM desto kleiner P50;Reg der O2 Aff: Effektore: Temperatur, pH Wert, CO2, intraerythrocytäre konz von 2,3 Biphosphoglycerat-Temp: Anstieg-P50 Anstieg (kö Arbeit->sinken T in Lunge-> gesteigerte Vent-> Sauerst aff steigt-> Sauerst aufnahem ins BLut wird erleichtert; im arb Muskel steigt Temp-> Sauerst aff sinkt-> Sauerstabgabe ins Gewebe erleichtert)-pH Wert: Bohr Effekt, Oxygenierung des Hämoglobin=Dissoziation von H+; niedriger pH (mehr H+)--> geringere Sauerstoffaff (Co2 Abgabe in der Lunge-> Anstieg pH-> Aff nimmt zu-> Sauerstoffaufnahme ins Blut wird erleichtert; Co2 Aufnahem ins Gewebe-> niedriger pH-> Aff nimmt ab-> Abgabe ans Gewebe wird erleichter)- Co2 partialdruck (ebenso)-2,3 Biphosphoglycerat: stabilisiert Desoxyhämoglobin, abnahme der Aff
- Co2 Transport+ Aufnahme ins Blut physikalisch gelöst oder chemisch gebunden (HCO3- oder Carbamat)-arterielle Pco2=40mmHg; Bicarbonat (co2+h2o--> <-- hco3-+h+)Aufnahme: Diffusion in die Erys, größter Teil als Bicarbonat, anfallendes H+ durch Hämoglobin gepuffert, gößter Teil des Bicarbonats in as Blutplasma (nicht in Erys transportiert)Bindungskurve: Desoxygenation erhöht Aufnahmefähigkeit des co2 --> Haldane Effekt-o2 Abgabe ins Gewebe erleichter co2 aufnahme, umgekehrt in der Lunge-
- pulmonaler Gasaustausch 1. Ficksches Diffusionsgesetz: diff Stoffmenge pro zeit=Koeff x Fläche x (Konz.diff/Schichtdicke)-Henry Dalton Gesetz:!-Diffusionskap charakterisiert Diff.eigenschaften-Euler Liljestrand MEchanismus
- Regulation der Atmung (Reflexe, Chemische, Arbeit) in Med obl1.: Reflexe: Lungendehnungsrez-> Dehnung führt zur Hemmung der Insp (Schutz vor Überdehnung); Schutzrefl: Niesreflex+Hustreflex; Deflationsreflex: starke Abnahme des Lungenvolumens-> Steigerung der Atemtätigkeit (Seufzen gegen Atelektasen)2.: chemische Reg.: fortlaufend werden P o2 und co2 und H gemessen, Chemosensoren in Glomerus caroticum und Glomera aortica (zellulärer o2 Rez für K Kanäle; niedriger art Po2-> K Kanäle werden geschlossen-> Depol-> pot gesteuerte Ca Kanäle auf (izr)-> mehr Transm-> steigerung der Frequenz-> Steigerung Ventilation)in Med obl Chemorez: pCo2 und pH, pCo2 Anstieg starker Anstieg der Ventilation (pO2 nicht stark bzw später Einsatz erst) schwacher einfluss auch absenkung des pH Wertes3.: bei Arbeit:-zentrale Mitinnervation (Aktivierung des sensomotorischen Systems-> entilation und HMV sofort erhöht), Reafferenzprinzip (Rückmeldung aus abreitendem Muskel) --> bei hunden und Pferden mit fußung synchron
- Atmung von Vögeln Gasaustauch zwischen Luftkapillaren und blutkapillaren-Luftkapillare werden von Parabronchien mit Frischluft versorgt1 Luft durch Trachea 2. in kaudale Luftsäcke+Dorsobronchien 3.in Parabronchien 4. durch Ventrobronchien und Trachea nachaußen=> Kreuzstromprinzip, arterieller pO2 höher als exsp pO2+eff als Poolsystem der Säugerlunge