Die treibende Kraft der Lungenbeatmung ist

Die Lungenbeatmung in unserem Leben wird durch einen abnormalen Luftaustausch zwischen der Lunge und der Umgebung verursacht. Wenn wir beispielsweise an einen Ort mit dünner Luft gehen, leiden wir unter Höhenkrankheit und Hypoxie. Die von der Lunge belüftete Luft wird durch die Alveolen und Atemwege ausgetauscht und dann durch das Blut transportiert. Dies ist das Prinzip des menschlichen Atmungssystems. Die beteiligten Organe sind die Lunge, die Nasenhöhle, das Alveolarblut usw.

Unter Lungenventilation versteht man den Prozess des Gasaustauschs zwischen der Lunge und der äußeren Umgebung. Zu den Organen, die eine Belüftung der Lunge ermöglichen, gehören die Atemwege, die Alveolen und der Brustkorb. Die Atemwege sind der Kanal, der die Alveolen mit der Außenwelt verbindet. Die Alveolen sind der Hauptort für den Austausch von Alveolargas und Blutgas. Und die rhythmische Atembewegung des Brustkorbs ist die treibende Kraft für die Beatmung.

Prinzip

Um den Gastransfer von der Nasenhöhle zu den Alveolen und von den Alveolen zur Nasenhöhle abzuschließen, ist Kraft erforderlich, um den Widerstand zu überwinden.

Der Druckunterschied zwischen den Alveolen und der äußeren Umgebung ist die direkte Antriebskraft der Lungenventilation, und die Entspannung und Kontraktion der Atemmuskulatur ist die Antriebskraft der Lungenventilation.

Der alveoläre Widerstand umfasst den elastischen und den unelastischen Widerstand.

Leistung

Überblick

Der Durchgang von Gasen in die Lunge hängt vom Zusammenspiel zweier Faktoren ab:

Die eine ist die Antriebskraft, die das Gas zum Strömen bringt, die andere ist der Widerstand, der den Fluss verhindert. Erstere müssen Letztere überwinden, um eine Lungenventilation zu erreichen, ebenso wie die Kraft der ventrikulären Ausstoßung den Widerstand des Kreislaufsystems überwinden muss, um den Blutfluss zu fördern.

Die Bewegung der Gase in die und aus der Lunge ist auf den Druckunterschied zwischen der Atmosphäre und dem Alveolargas zurückzuführen. Dieser Druckunterschied entsteht unter natürlichen Atembedingungen durch die Veränderung des Lungenvolumens infolge der Ausdehnung und Kontraktion der Lunge. Die Lunge selbst besitzt jedoch nicht die Fähigkeit, sich aktiv auszudehnen und zusammenzuziehen. Ihre Ausdehnung und Kontraktion wird durch den Brustkorb bestimmt.

Statische Compliance-Kurve der Lunge (1cmH2O=0,098kPa)

Die Ausdehnung und Kontraktion des Brustkorbs wird durch die Kontraktion und Entspannung der Atemmuskulatur verursacht. Durch die Kontraktion der Einatemmuskulatur dehnt sich der Brustkorb aus, die Lunge dehnt sich entsprechend aus, das Lungenvolumen vergrößert sich, der Druck in der Lunge sinkt vorübergehend und ist niedriger als der atmosphärische Druck, und aufgrund dieses Druckunterschieds gelangt Luft in die Lunge, was zur Einatmung führt. Im Gegenteil: Bei der Entspannung der Einatemmuskulatur und/oder der Kontraktion der Ausatemmuskulatur schrumpft der Brustkorb, die Lunge schrumpft entsprechend, das Lungenvolumen nimmt ab, der Druck in der Lunge steigt vorübergehend an und ist höher als der atmosphärische Druck, und die in der Lunge vorhandene Luft strömt aufgrund dieses Druckunterschieds aus der Lunge, was zur Ausatmung führt. Als Atembewegung bezeichnet man die Ausdehnung und Kontraktion des Brustkorbs, die durch die Anspannung und Entspannung der Atemmuskulatur entsteht. Die Atembewegung ist die treibende Kraft der Lungenventilation.

Faktor

1. Atembewegung: Als Atembewegung bezeichnet man das rhythmische Ausdehnen und Zusammenziehen des Brustkorbs, das durch die Anspannung und Entspannung der Atemmuskulatur entsteht. Die wichtigsten Inspirationsmuskeln sind das Zwerchfell und die äußeren Interkostalmuskeln, und die wichtigsten Exspirationsmuskeln sind die inneren Interkostalmuskeln und die Bauchmuskeln; darüber hinaus gibt es einige zusätzliche Inspirationsmuskeln, wie z. B. die Skalenusmuskeln, die Sternocleidomastoideus-Muskeln usw.

Der Atmungsvorgang: Bei der ruhigen Atmung erfolgt die Einatmung aktiv und die Ausatmung passiv, d. h. die Einatmungsbewegung wird durch die Anspannung der Einatemmuskulatur verursacht, während die Ausatmungsbewegung weniger durch die Anspannung der Ausatemmuskulatur, sondern vorwiegend durch die Entspannung der Einatemmuskulatur und die elastische Rückfederung der Lunge und des Brustkorbs verursacht wird. Bei einer kräftigen Atmung sind sowohl die Ein- als auch die Ausatmung aktiv.

Formen der Atembewegungen: Nach der Priorität der an der Atmung beteiligten Atemmuskulatur kann man zwischen Bauchatmung, Brustatmung und Mischatmung unterscheiden, nach dem Grad der Atemanstrengung zwischen ruhiger Atmung und angestrengter Atmung.

2. Intrapulmonaler Druck: bezieht sich auf den Druck in den Alveolen. Beim Einatmen ist der Druck in der Lunge niedriger als der atmosphärische Druck, während beim Ausatmen der Druck in der Lunge höher als der atmosphärische Druck ist. Am Ende der Ein- und Ausatmung entspricht der Druck in der Lunge dem atmosphärischen Druck. Das Prinzip der künstlichen Beatmung besteht darin, künstlich einen Druckunterschied zwischen intrapulmonalem Druck und atmosphärischem Druck herzustellen, um so die Lungenventilation aufrechtzuerhalten.

3. Intrapleuraler Druck: der Druck innerhalb der Pleurahöhle. Bei ruhiger Atmung, egal ob beim Ein- oder Ausatmen, herrscht im Pleuraraum immer ein Unterdruck. Ende der Einatmung: -5 bis ~10 mmHg, Ende der Ausatmung: -3 bis -5 mmHg. Sobald die Luftdichtigkeit der Pleurahöhle gebrochen ist, gelangt Luft in die Pleurahöhle, wodurch ein Pneumothorax entsteht und die Lunge sich zurückzieht und kollabiert. Physiologische Bedeutung des negativen intrathorakalen Drucks:

①Es fördert die Ausdehnung der Lunge;

② Es wirkt sich positiv auf die Erweiterung der Hohlvene und des Ductus thoracicus in der Brusthöhle aus, senkt den zentralen Venendruck und fördert den Rückfluss von venösem Blut und Lymphe.