05.06.2011
Handout-Expertengruppe
Atmung
Weg der Atemluft und Austausch der Gase:
Als erstes gelangt die sauerstoffreiche
Luft durch die Luftröhre in die Bronchien, von wo aus sie, durch die Teilung
der Luftröhre am unteren Ende, über die Hauptbronchien in den rechten oder
linken Lungenflügel geleitet wird. Die Hauptbronchien teilen sich zu immer
kleineren Bronchien, bis die Luft durch die Alveolargänge strömen und
schließlich in ca. 300 Millionen Lungenbläschen ankommt, wo sie von dem Blut
nur noch durch eine dünne Schicht getrennt ist. Der Sauerstoff wird in das Blut
geleitet, welches wiederum Kohlenstoffdioxid in die Luft in den Lungenbläschen
abgibt. Danach dringt die sauerstoffarme(also kohlenstoffdioxidreiche) Atemluft
wieder raus aus dem Körper.
-Der Austausch geschieht, weil der
Sauerstoffpartialdruck in den Lungenbläschen größer ist als im Blut. Bei der
Aufnahme von Sauerstoff erhöht sich die Sauerstoffsättigung von 75% auf 96%.
Die Brustatmung:
Wenn man in die Brust atmet, hebt und
senkt sie sich(→Brustatmung). Das geschieht so, weil sich beim Einatmen
die Muskeln zwischen den Rippen(→Zwischenrippenmuskeln) zusammenziehen.
Deshalb kippen die Rippen nach oben, was dazu führt, dass sich die Lungen
ausbreiten können und somit der Lungeninnenraum vergrößert wird. Dadurch nimmt
der Druck ab, und Luft strömt in die Lungen. Wenn die Zwischenrippenmuskel
wieder erschlaffen, werden die Rippen durch das Gewicht des Brustkorbs wieder
in ihre alte Lage gedrückt, der Lungeninnenraum wird kleiner und die Luft
strömt wieder nach außen.
Die Bauchatmung:
Bei der Bauchatmung hebt und senkt sich
der Bauch. Das geschieht, indem das Zwerchfell durch Muskeln nach unten gezogen
wird, dadurch wirkt sich eine Kraft auf die darunterliegenden Verdauungsorgane
aus. Da diese nicht nach hinten ausweichen können (wegen der Wirbelsäule) und
auch nicht nach rechts oder links (wegen dem Becken), weichen sie nach vorne
aus und der Bauch wölbt sich. Jetzt, da die Verdauungsorgane Platz haben, kann
sich die Lunge nach unten hin ausdehnen, dadurch wird der Lungeninnenraum
größer. Der Druck in der Lunge verringert sich und Luft strömt hinein.
Gefahren des elektrischen Stroms:
-Der menschliche Körper reagiert sehr
empfindlich auf Strom, da auch die Nervenzellsignale und die Stofftransporte
durch die Zellmembran mithilfe elektrischer Potenzialänderungen gesteuert
werden. Zu viel Stromeinfluss von außen könnte das System ein wenig
durcheinander bringen. Deshalb sollte der Körper nicht mehr als 30mA
Stromstärke ausgesetzt werden. Je nach Hautfeuchtigkeit hat der Mensch aber
einen Eigenwiederstand von 1kΩ bis 100kΩ.
Wahrnehmungsschwelle
bei 0mA - 0,5mA
Loslassschwelle bei 0,5mA - 50mA
die Flimmerschwelle bei 50mA – 500mA
Alles über 500mA kann tödlich enden.
Atemvolumenmessverfahren:
-Um das eigene Atemvolumen berechnen zu
können, sollte man erst einmal mithilfe von einem Anemometer die strömende
Luftmenge pro Zeit(Iv) messen. Diese ist in Prinzip unsere Stromstärke.
Außerdem verhält sich die Stromstärke zur Geschwindigkeit proportional.
Um die Stromstärke in Abhängigkeit der
Zeit berechnen zu können benötigt man folgende Formel: Iv = V: t oder V = Iv*t
Die Leistungsfähigkeit der Lunge:
Jeder Mensch hat ein anderes
Lungenvolumen. Dies ist abhängig von der Größe und dem Gewicht einer Person,
aber auch von dem Alter und dem Geschlecht. Desweiteren hat die sportliche
Aktivität Einfluss auf das Lungenvolumen. So haben Menschen, die Ausdauersport
wie Joggen oder Streckenschwimmen betreiben ein größeres Lungenvolumen, wie
Jene die das nicht tun.
1. Das Atemminutenvolumen lässt sich gut
mit Kilowattstunden vergleichen. Es gibt an wie viele Atemzüge pro Minute
gemacht werden.
2. Wenn eine Erwachsene Person sich im
Ruhezustand befindet und einatmet, beträgt das Volumen ca. 0,5l. Steht ein
Erwachsener aber unter Belastung, so steigt das Volumen auf ca. 2,5l an.
Spitzensportler können ein Lungenvolumen von bis zu 4l erreichen.
Elektrische Messung am menschlichen Körper:
1. elektrische Stromstärke: Wie viel Strom pro Zeit
fließt durch Leiterquerschnitt – Amperemeter in Stromkreis einbauen (Einheit
1Amprere)
2. elektrisches Potenzial: Antrieb des Stroms, wird
auch Spannung genannt – gibt die Energiemenge pro „Elektrizitätsportion“ –
Voltmeter an 2 verschiedenen Anschlussstellen in den Stromkreis einbauen
(Einheit 1Volt)
3. elektrischer Wiederstand: Begrenzung des Stromflusses
durch einen Leiter, Bauteil (Einheit 1Ohm)
4. Formel: Spannung(V) : Stromstärke (A) =
Wiederstand (Ω)
5. elektrische Leitfähigkeit: Kehrwert zum
elektrischen Wiederstand (Einheit 1Siemens)
Die Regulierung der Atmung:
Das Ein-und Ausatmen wir durch das
Nachhirn gesteuert. Dort gibt es Nervenzellen, die Impulse an das Zwerchfell
und die Rippenmuskulatur senden. Diese Region im Gehirn wird auch Atemzentrum
genannt.
Bei der Zellatmung entsteht , das sich im Blut löst, sodass
durch den Wasseranteil im Blut Kohlensäure gebildet wird. Dadurch sinkt der
PH-Wert des Blutes. Dieser ist ein Maß für den Gehalt im Blut. Messbar wird er
mithilfe von Chemorezeptoren, die sich an der Wand der Halsschlagader befinden.
Die Werte bzw. Signale werden an die Lunge weitergegeben, um die Atemfrequenz
anzupassen.