Atmung: Unterschied zwischen den Versionen
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* Nach einem umfassenderen Begriffsverständnis werden alle Prozesse von der Aufnahme eines reduzierbaren Stoffs (bei | * Nach einem umfassenderen Begriffsverständnis werden alle Prozesse von der Aufnahme eines reduzierbaren Stoffs (bei [https://de.wikipedia.org/wiki/Aerobier Aerobiern] ist das [[Sauerstoff]], O<sub>2</sub>) und dessen Transport in die Zielzellen über seine [https://de.wikipedia.org/wiki/Reduktion_(Chemie) Reduktion] mit Hilfe der [https://de.wikipedia.org/wiki/Atmungskette Atmungskette] (Endprodukt im Falle der [https://de.wikipedia.org/wiki/Aerobie aeroben] Atmung: Wasser) und die Speicherung eines möglichst großen Teils der freigesetzten [https://de.wikipedia.org/wiki/Energie Energie] in Form von chemisch energiereichen Biomolekülen (meistens [[ATP]]) bis zur Abgabe (Ausatmung) des [[Kohlenstoffdioxid]]s (Abbauprodukt der organischen Stoffe) zur Atmung gerechnet. In diesem Sinne lässt sich verallgemeinernd formulieren: Die Atmung ist die [https://de.wikipedia.org/wiki/Oxidation Oxidation] eines energiereichen Stoffs ([https://de.wikipedia.org/wiki/Reduktans Reduktans]), beispielsweise [[Glucose]], unter Reduktion eines externen Elektronen akzeptierenden Stoffs ([[Glucose|Oxidans]], beispielsweise [[Sauerstoff]]), wobei ein (großer) Teil der freiwerdenden Energie dieser [https://de.wikipedia.org/wiki/Redoxreaktion Redoxreaktion] durch Synthese energiereicher Moleküle chemisch gespeichert wird. | ||
Das [https://de.wikipedia.org/wiki/Atmungssystem Atmungssystem] ist artspezifisch organisiert: Säuger etwa können kein Wasser atmen, viele Fische keine Luft. Der Grund für Letzteres liegt darin, dass die Kiemenblättchen, die ihre Ausbreitung durch das Wasser erhalten, in der Luft trocknen und miteinander verkleben, womit der Gasaustausch über die sehr zarte Austauschfläche zum Erliegen kommt. Andererseits kann in die [[Lungenbläschen]] eindringendes Wasser aufgrund seines – im Vergleich zu Luft – hohen spezifischen Gewichtes nur schwer gegen die Schwerkraft-Wirkung ausgeatmet werden und schließlich ist der Sauerstoffgehalt des Wassers ganz erheblich geringer als der der normalen Atemluft, sodass es zum Ersticken kommt. | Das [https://de.wikipedia.org/wiki/Atmungssystem Atmungssystem] ist artspezifisch organisiert: Säuger etwa können kein Wasser atmen, viele Fische keine Luft. Der Grund für Letzteres liegt darin, dass die Kiemenblättchen, die ihre Ausbreitung durch das Wasser erhalten, in der Luft trocknen und miteinander verkleben, womit der Gasaustausch über die sehr zarte Austauschfläche zum Erliegen kommt. Andererseits kann in die [[Lungenbläschen]] eindringendes Wasser aufgrund seines – im Vergleich zu Luft – hohen spezifischen Gewichtes nur schwer gegen die Schwerkraft-Wirkung ausgeatmet werden und schließlich ist der Sauerstoffgehalt des Wassers ganz erheblich geringer als der der normalen Atemluft, sodass es zum Ersticken kommt. | ||
Der O<sub>2</sub>-Verbrauch beträgt bei einem ca. 70 kg schwerer untrainierter junger Mann in Ruhe ca. 250 ml pro Minute, ca. 3.000 ml pro Minute bei maximaler Belastung.<ref>Armin Kurtz: Atmung. In: Hans-Christian Pape, Armin Kurtz, Stefan Silbernagl: Physiologie. 7. Auflage. Stuttgart 2014, 351.</ref> | |||
Die Steuerung der Atmung hängt vom CO<sub>2</sub>-Partialdruck ab. Der Normbereich des arteriellen P<sub>CO2</sub> liegt bei 36-40 mmHg P<sub>CO2</sub> (4,79-5,85 kPa). - Mischt man bei einem Gesunden zur Atemluft CO<sub>2</sub> bei, so steigt auch der Wert des P<sub>CO2</sub> an. Bei 60 mmHg P<sub>CO2</sub> steigt das Atemminutenvolumen ungefähr um das 10-fache auf ca. 70 l/min an. "Ein Anstieg des P<sub>CO2</sub> um 1 mmHg erhöht das Atemminutenvolumen um ca. 40-50%."<ref>Armin Kurtz: Atmung. In: Hans-Christian Pape, Armin Kurtz, Stefan Silbernagl: Physiologie. 7. Auflage. Stuttgart 2014, 353.</ref> | |||
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Aktuelle Version vom 17. März 2018, 22:20 Uhr
Atmung bezeichnet:
- im allgemeinen Sprachgebrauch das Ein- und Ausatmen (nicht in diesem Artikel behandelt, siehe dazu Lungenventilation und Beatmung),
- den Gasaustausch zwischen Umgebung und Blut, Blut und Zelle sowie den Gastransport durch den Körper. Denn es ist erforderlich, dass der Luftsauerstoff durch die innere Lungenoberfläche diffundiert, mithilfe des Blutes zu den Geweben und Zellen weitergeleitet wird und das Kohlenstoffdioxid aus Zellen und Geweben über das Blut zur Lunge geleitet und schließlich ausgeatmet wird.
- Nach einem umfassenderen Begriffsverständnis werden alle Prozesse von der Aufnahme eines reduzierbaren Stoffs (bei Aerobiern ist das Sauerstoff, O2) und dessen Transport in die Zielzellen über seine Reduktion mit Hilfe der Atmungskette (Endprodukt im Falle der aeroben Atmung: Wasser) und die Speicherung eines möglichst großen Teils der freigesetzten Energie in Form von chemisch energiereichen Biomolekülen (meistens ATP) bis zur Abgabe (Ausatmung) des Kohlenstoffdioxids (Abbauprodukt der organischen Stoffe) zur Atmung gerechnet. In diesem Sinne lässt sich verallgemeinernd formulieren: Die Atmung ist die Oxidation eines energiereichen Stoffs (Reduktans), beispielsweise Glucose, unter Reduktion eines externen Elektronen akzeptierenden Stoffs (Oxidans, beispielsweise Sauerstoff), wobei ein (großer) Teil der freiwerdenden Energie dieser Redoxreaktion durch Synthese energiereicher Moleküle chemisch gespeichert wird.
Das Atmungssystem ist artspezifisch organisiert: Säuger etwa können kein Wasser atmen, viele Fische keine Luft. Der Grund für Letzteres liegt darin, dass die Kiemenblättchen, die ihre Ausbreitung durch das Wasser erhalten, in der Luft trocknen und miteinander verkleben, womit der Gasaustausch über die sehr zarte Austauschfläche zum Erliegen kommt. Andererseits kann in die Lungenbläschen eindringendes Wasser aufgrund seines – im Vergleich zu Luft – hohen spezifischen Gewichtes nur schwer gegen die Schwerkraft-Wirkung ausgeatmet werden und schließlich ist der Sauerstoffgehalt des Wassers ganz erheblich geringer als der der normalen Atemluft, sodass es zum Ersticken kommt.
Der O2-Verbrauch beträgt bei einem ca. 70 kg schwerer untrainierter junger Mann in Ruhe ca. 250 ml pro Minute, ca. 3.000 ml pro Minute bei maximaler Belastung.[1]
Die Steuerung der Atmung hängt vom CO2-Partialdruck ab. Der Normbereich des arteriellen PCO2 liegt bei 36-40 mmHg PCO2 (4,79-5,85 kPa). - Mischt man bei einem Gesunden zur Atemluft CO2 bei, so steigt auch der Wert des PCO2 an. Bei 60 mmHg PCO2 steigt das Atemminutenvolumen ungefähr um das 10-fache auf ca. 70 l/min an. "Ein Anstieg des PCO2 um 1 mmHg erhöht das Atemminutenvolumen um ca. 40-50%."[2]
Anhang
Anmerkungen