© OBM H.Engel1 Die Atmung. © OBM H.Engel2 Nur wer Kenntnisse von Atmung, Herztätigkeit und...

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Die AtmungDie Atmung


Nur wer Kenntnisse vonNur wer Kenntnisse vonAtmung, Herztätigkeit und Kreislauf besitzt Atmung, Herztätigkeit und Kreislauf besitzt

und den Ablauf der lebensnotwendigen und den Ablauf der lebensnotwendigen VorgängeVorgänge

im Körper begreift, kann auch die im Körper begreift, kann auch die Notwendigkeit des Atemschutzes verstehen.Notwendigkeit des Atemschutzes verstehen.


AtemluftbedarfAtemluftbedarf

20

30

40

60

80

0 10 20 30 40 50 60 70

Gehen

Laufen

Mittlere Arbeit

Schwere Arbeit

KurzzeitigeSchwerstarbeit

Liter/minLiter/min


Sauerstoffbedarf in LiterSauerstoffbedarf in Liter

Ca. 0,25l

Ca. 0,80l

Ca. 2,00l

Ca. 3,00l

in Ruhe

Leichte Arbeit

Schwere Arbeit

Schwerste Arbeit


Zusammensetzung der AtemluftZusammensetzung der Atemluft

Einatemluft

Sauerstoff 21%Sauerstoff 21%

Stickstoff 78%Stickstoff 78%

Kohlendioxid 0,04%Kohlendioxid 0,04%

Edelgase, Edelgase, Wasserstoff 0,96%Wasserstoff 0,96%

Sauerstoff 17%Sauerstoff 17%

Stickstoff 78%Stickstoff 78%

Kohlendioxid 4,04%Kohlendioxid 4,04%

Edelgase, Edelgase, Wasserstoff 0,96%Wasserstoff 0,96%

Ausatemluft


Die AtemorganeDie Atemorgane


Die Atemorgane

Nase

Mund

Rachen

Obere Atemwege

Kehlkopf


Obere AtemwegeObere Atemwege

Diese Organe haben u. a. die Aufgabe, die Diese Organe haben u. a. die Aufgabe, die Atemluft zu erwärmen, anzufeuchten und Atemluft zu erwärmen, anzufeuchten und zu reinigen. Bereits hier werden kleinere zu reinigen. Bereits hier werden kleinere Fremdkörper aufgehalten und gelangen Fremdkörper aufgehalten und gelangen somit nicht in die unteren Atemwege.somit nicht in die unteren Atemwege.Der Kehlkopf ist die Trennungslinie Der Kehlkopf ist die Trennungslinie zwischen den unteren und den oberen zwischen den unteren und den oberen Atemwegen. Er dient als Stimmorgan und Atemwegen. Er dient als Stimmorgan und schütz die unteren Atemwege vor schütz die unteren Atemwege vor Fremdkörpern. Beim Schlucken schließt Fremdkörpern. Beim Schlucken schließt der Kehlkopfdeckel die Luftröhre, damit der Kehlkopfdeckel die Luftröhre, damit Speisen in die direkt daneben liegende Speisen in die direkt daneben liegende Speiseröhre gelangen können.Speiseröhre gelangen können.


Die Atemorgane

Luftröhre

Bronchien / Bronchiolen

Kapillaren

Lungenbläschen (Alveolen)

Untere Atemwege


Untere AtemwegeUntere Atemwege

Die unteren Atemwege beginnen mit der Die unteren Atemwege beginnen mit der Luftröhre. Diese teilt sich im Brustraum in Luftröhre. Diese teilt sich im Brustraum in zwei Hauptäste, den so genannten zwei Hauptäste, den so genannten Bronchien. Jede dieser Bronchien mündet in Bronchien. Jede dieser Bronchien mündet in einem Lungenflügel. Sie ragen in die einem Lungenflügel. Sie ragen in die Lungen hinein und teilen sich dort in Lungen hinein und teilen sich dort in mehrere kleinere Äste, die Bronchiolen, und mehrere kleinere Äste, die Bronchiolen, und verzweigen sich immer mehr, bis sie verzweigen sich immer mehr, bis sie schließlich in die Lungenbläschen (Alveolen) schließlich in die Lungenbläschen (Alveolen) münden. Die Alveolen hängen wie Trauben münden. Die Alveolen hängen wie Trauben an den Bronchiolen. In ihnen findet der an den Bronchiolen. In ihnen findet der Gasaustausch, die sog. Gasaustausch, die sog. äußere Atmung äußere Atmung statt.statt.


Die LungeDie LungeDie Lunge besteht aus zwei sackförmigen Die Lunge besteht aus zwei sackförmigen Hohlorganen, dem rechten und dem linken Hohlorganen, dem rechten und dem linken Lungenflügel. Am Ende der Verzweigungen der Lungenflügel. Am Ende der Verzweigungen der Bronchiolen befinden sich die Lungenbläschen Bronchiolen befinden sich die Lungenbläschen (Alveolen). Diese sind mit Luft gefüllt und geben der (Alveolen). Diese sind mit Luft gefüllt und geben der Lunge ein schwammiges Aussehen. Die Wände der Lunge ein schwammiges Aussehen. Die Wände der Alveolen sind sehr dünn, damit dort der Alveolen sind sehr dünn, damit dort der Gasaustausch (äußere Atmung) stattfinden kann. Die Gasaustausch (äußere Atmung) stattfinden kann. Die ca. 500 Millionen Alveolen ergeben eine Fläche von ca. 500 Millionen Alveolen ergeben eine Fläche von ca. 100 m², die einzig dem Gasaustausch dient.ca. 100 m², die einzig dem Gasaustausch dient.Überzogen ist die Lunge von dem Lungenfell (einer Überzogen ist die Lunge von dem Lungenfell (einer glatten Haut). Die Lunge ist umschlossen vom glatten Haut). Die Lunge ist umschlossen vom Brustkorb (Rippen und Brustbein). Der Brustraum Brustkorb (Rippen und Brustbein). Der Brustraum wird zum Bauchraum hin durch das Zwerchfell wird zum Bauchraum hin durch das Zwerchfell getrennt.getrennt.

Untere AtemwegeUntere Atemwege


Der BlutkreislaufDer Blutkreislauf


HEART - FACTS:HEART - FACTS:

-- Faustgroßer HohlmuskelFaustgroßer Hohlmuskel- Pumpe für den menschlichen Kreislauf- Pumpe für den menschlichen Kreislauf- Schlägt durchschnittlich 80 mal pro Minute- Schlägt durchschnittlich 80 mal pro Minute- Links unter dem Brustbein, zwischen der 4. und Links unter dem Brustbein, zwischen der 4. und 8. 8. Rippe Rippe - 250g – 500g- 250g – 500g- Größe und Gewicht ist abhängig vom - Größe und Gewicht ist abhängig vom TrainingszustandTrainingszustand

Herzminutenvolumen (HMV)Herzminutenvolumen (HMV) - Menge an Blut in Litern pro Minute- Menge an Blut in Litern pro Minute - HMV = Auswurfvolumen x Schlagfrequenz- HMV = Auswurfvolumen x Schlagfrequenz

- 70 ml Auswurfvolumen- 70 ml Auswurfvolumen - 60 – 80 Herzaktionen/min- 60 – 80 Herzaktionen/min - HMV von ca. 5 Litern/min- HMV von ca. 5 Litern/min


HerzinnenräumeHerzinnenräume

• Vier AbschnitteVier Abschnitte– Rechter und linker Rechter und linker

VorhofVorhof– Rechte und linke Rechte und linke

HerzkammerHerzkammer

• rechte und linke rechte und linke Seite wird durch die Seite wird durch die Herzscheidewand Herzscheidewand getrenntgetrennt


Funktion des HerzensFunktion des Herzens

• Jeder Mensch verfügt Jeder Mensch verfügt über zwei Kreisläufe, den über zwei Kreisläufe, den Körper- und den Körper- und den Lungenkreislauf, die Lungenkreislauf, die beide im Herz beide im Herz zusammenkommenzusammenkommen

• Die kleinere linke Die kleinere linke Kammer pumpt das Kammer pumpt das sauerstoffreiche Blut von sauerstoffreiche Blut von der Lunge in den Körperder Lunge in den Körper

• Die größere rechte Die größere rechte Kammer pumpt das Kammer pumpt das sauerstoffarme Blut sauerstoffarme Blut wieder in den Lungen-wieder in den Lungen-kreislaufkreislauf


Der AtemvorgangDer Atemvorgang


AtemvorgangAtemvorgang

Beispielwerte für Erwachsene

Atemzugvolumen (AZV) 0,5 - 4,5 lAtemfrequenz (AF) 10-18 pro MinuteAtemminutenvolumen (AMV) 10 x 0,5 l => 5 l/Min. (in Ruhe)

18 x 4,5 l => 81 l/Min. (bei schwerer Arbeit)

Die Atmung des Menschen ist ein sich ständig wiederholender, unbewusst, ablaufender Vorgang

Der durchschnittliche Luftverbrauch im Feuerwehreinsatz ist auf 40 L/Min. festgelegt. (Volumen eines normalen Atemzug 0,5 Liter)


Einatmen:

> Zusammenziehen (Senken) des Zwerchfells> Heben der Heben der Rippen> Folge: Vergrößerung des Brustraums Unterdruck

Ausatmen:

> Erschlaffen (Heben) desZwerchfells> Senken der Rippen

> Folge: Verkleinerung des Brustraums Überdruck


ZwerchfellZwerchfell

Das Zwerchfell ( Diaphragma ) trennt den Brustraum vom Das Zwerchfell ( Diaphragma ) trennt den Brustraum vom Bauchraum ab. Es ist ein flächenförmig ausgeformter Muskel, der Bauchraum ab. Es ist ein flächenförmig ausgeformter Muskel, der sich wie eine Kuppel in den Brustraum wölbt. Zieht sich der sich wie eine Kuppel in den Brustraum wölbt. Zieht sich der Muskel zusammen, so flacht die Wölbung ab, wodurch sich der Muskel zusammen, so flacht die Wölbung ab, wodurch sich der Brustraum vergrößert. Der dadurch entstehende Unterdruck Brustraum vergrößert. Der dadurch entstehende Unterdruck lässt die Luft in die Lunge einströmen. Die Einatmung ist ein lässt die Luft in die Lunge einströmen. Die Einatmung ist ein aktiver Vorgang (Zwerchfell zieht sich zusammen - aktiver Vorgang (Zwerchfell zieht sich zusammen - Muskelarbeit). Entspannt sich das Zwerchfell wieder, so wölbt es Muskelarbeit). Entspannt sich das Zwerchfell wieder, so wölbt es sich zurück in den Brustraum und verkleinert diesen. Dadurch sich zurück in den Brustraum und verkleinert diesen. Dadurch wird die Luft quasi aus der Lunge herausgepresst.wird die Luft quasi aus der Lunge herausgepresst.


Die ZwischenrippenmuskulaturDie Zwischenrippenmuskulatur

Spannt sich das Zwerchfell, so kann man erkennen, dass sich Spannt sich das Zwerchfell, so kann man erkennen, dass sich auch der Brustkorb (d. h. die Stellung der Rippen) auch der Brustkorb (d. h. die Stellung der Rippen) vergrößert bzw. erweitert. Für diese aktive Hebebewegung ist vergrößert bzw. erweitert. Für diese aktive Hebebewegung ist die Zwischenrippenmuskulatur verantwortlich. Durch die die Zwischenrippenmuskulatur verantwortlich. Durch die Vergrößerung des Brustkorbinnenraumes entsteht ein Vergrößerung des Brustkorbinnenraumes entsteht ein Unterdruck, wodurch die Luft in die Lungen einströmen Unterdruck, wodurch die Luft in die Lungen einströmen kann. Die Ausatmung ist wieder ein passiver Vorgang, denn kann. Die Ausatmung ist wieder ein passiver Vorgang, denn sie kommt zustande, wenn sich die sie kommt zustande, wenn sich die Zwischenrippenmuskulatur wieder entspannt und der Zwischenrippenmuskulatur wieder entspannt und der Brustkorb in seine Ruhe- oder Ausgangslage zusammensinkt.Brustkorb in seine Ruhe- oder Ausgangslage zusammensinkt.


Veranschaulichung des Veranschaulichung des ZwerchfellsZwerchfells


Der GasaustauschDer Gasaustausch- Die roten Blutkörperchen Die roten Blutkörperchen

(O(O²²) nehmen Sauerstoff ) nehmen Sauerstoff auf und geben auf und geben Kohlenstoffdioxid (COKohlenstoffdioxid (CO²²) ) abab

- Der Gasaustausch wird Der Gasaustausch wird durch die durch die KonzentrationsunterschiKonzentrationsunterschiede von Oede von O²² und CO und CO²² in in Alveolen und Kapillaren Alveolen und Kapillaren vorangetriebenvorangetrieben

Aktiv sind nur Sauerstoff (O2) und Kohlendioxid (CO2) beteiligt. Stickstoff und Edelgase werden als Luftbestandteile zwar über die Atemwege aufgenommen und abgegeben, nehmen aber nicht am Gasaustausch im Körper teil.


Wie funktioniert der Wie funktioniert der Gasaustausch? Teil IGasaustausch? Teil I

Den Gasaustausch Den Gasaustausch muss man sich so muss man sich so vorstellen, Wie die vorstellen, Wie die Ausbreitung vonAusbreitung von

Gasen in der Luft. In Gasen in der Luft. In der Alveole ist mehrder Alveole ist mehr

Sauerstoff als im Sauerstoff als im Blut, also wechselt Blut, also wechselt der Sauerstoff ins der Sauerstoff ins Blut über.Blut über.


Wie funktioniert der Wie funktioniert der Gasaustausch? Teil IIGasaustausch? Teil II

Genau umgekehrt ist esGenau umgekehrt ist es

beim CObeim CO²². Auch hier . Auch hier

gleichen sich diegleichen sich die

verschiedenen COverschiedenen CO²²--

Dichten an, und das Dichten an, und das BlutBlut

gibt demnach COgibt demnach CO²² an an

die Alveolen unddie Alveolen und

demnach an die Luft ab. demnach an die Luft ab.


viel O²

wenig CO²

wenig O²

viel CO²

Dies ist möglich, weil die Alveolenwände undurchlässig für Flüssigkeiten aber durchlässig für Gase sind und zwischen der Einatemluft und dem Blut unterschiedliche Partialdrücke der Gase herrschen.


BegriffeBegriffe


VitalkapazitätVitalkapazitätIn der Lunge findet niemals ein vollständiger In der Lunge findet niemals ein vollständiger Gasaustausch statt. Beim Ausatmen verbleiben Gasaustausch statt. Beim Ausatmen verbleiben noch etwa 1,5 Liter Restluft in der Lunge und noch etwa 1,5 Liter Restluft in der Lunge und den Atmungsorganen. den Atmungsorganen. Das bei tiefer Einatmung und anschließend Das bei tiefer Einatmung und anschließend maximaler Ausatmung erreichte Volumen wird maximaler Ausatmung erreichte Volumen wird als Vitalkapazität bezeichnet.als Vitalkapazität bezeichnet.Das Volumen eines Atemzuges eines normalen Das Volumen eines Atemzuges eines normalen Menschen im ruhigen Zustand liegt bei ca. 500 Menschen im ruhigen Zustand liegt bei ca. 500 ml. Je nach Belastung steigt dieses Volumen bis ml. Je nach Belastung steigt dieses Volumen bis zur maximalen Vitalkapazität an.zur maximalen Vitalkapazität an.


TotraumTotraumDadurch, dass die Luftwege nicht am Gasaustausch Dadurch, dass die Luftwege nicht am Gasaustausch beteiligt sind, sondern nur die Atemluft beteiligt sind, sondern nur die Atemluft transportieren, bildet sich ein sog. anatomischer transportieren, bildet sich ein sog. anatomischer Totraum. In diesem Totraum verbleibt beim Totraum. In diesem Totraum verbleibt beim Ausatmen eine Restluft von ca. 150 ml. Somit Ausatmen eine Restluft von ca. 150 ml. Somit gelangt bei ruhiger Atmung je Atemzug nur ein gelangt bei ruhiger Atmung je Atemzug nur ein ‘Frischluft-Volumen’ vom ca. 350 ml in die Lunge.‘Frischluft-Volumen’ vom ca. 350 ml in die Lunge.Bei Atemschutzgeräteträgern wird der anatomische Bei Atemschutzgeräteträgern wird der anatomische Totraum noch durch den Totraum im Atemanschluss Totraum noch durch den Totraum im Atemanschluss vergrößert. Damit dieser `Maskentotraum vergrößert. Damit dieser `Maskentotraum ’’ nicht zu nicht zu groß ist, befindet sich im Atemanschlussgroß ist, befindet sich im Atemanschluss eine eine Innenmaske.Innenmaske.Um genügend frische Atemluft der Lunge Um genügend frische Atemluft der Lunge zuzuführen ist eine tiefe und ruhige Atmung zuzuführen ist eine tiefe und ruhige Atmung unbedingt erforderlich.unbedingt erforderlich.

Totraumflachatmung

Totraumtiefatmung


AtemkriseAtemkriseIn Krisensituationen kann es bei flacher und hastiger In Krisensituationen kann es bei flacher und hastiger Atmung zur Erhöhung der CO2-Konzentration im Blut Atmung zur Erhöhung der CO2-Konzentration im Blut kommen. Dadurch werden die Steuerfunktionen des kommen. Dadurch werden die Steuerfunktionen des Atemzentrums gestört, was die betreffenden Personen Atemzentrums gestört, was die betreffenden Personen als Atemnot empfinden.als Atemnot empfinden.Der Atemschutzgeräteträger versucht den Luftbedarf Der Atemschutzgeräteträger versucht den Luftbedarf durch noch schnelleres und noch flacheres Atmen durch noch schnelleres und noch flacheres Atmen auszugleichen.auszugleichen.Dadurch wird die O2-Konzentration im Blut noch weiter Dadurch wird die O2-Konzentration im Blut noch weiter gesenkt, was im Endeffekt zur Bewusstseinsstörung gesenkt, was im Endeffekt zur Bewusstseinsstörung führen kann.führen kann.Durch ruhiges, gleichmäßiges und tiefes Durchatmen Durch ruhiges, gleichmäßiges und tiefes Durchatmen kann dieser Zustand behoben werden bzw. von vorn kann dieser Zustand behoben werden bzw. von vorn herein vermieden werden. Beachte bei einer Atemkrise herein vermieden werden. Beachte bei einer Atemkrise folgenden Grundsatz:folgenden Grundsatz:

! Stehe still und sammle Dich !! Stehe still und sammle Dich !


Vielen Dank !Vielen Dank !

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