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Seminar 3: Atmung in extremen Umwelten

Lernziele

  1. die Gesetze der Gasdiffusion am Beispiel der physikalischen Löslichkeit von Atemgasen darstellen können. Wissen/Kenntnisse (kognitiv)
  2. die Normwerte für Partialdrucke der Atemgase O2 und CO2 in Einatemluft, Alveolargas, arteriellem und venösem Blut benennen und zuordnen können. Wissen/Kenntnisse (kognitiv)
  3. die Regulation der Lungenperfusion durch den lokalen Sauerstoffpartialdruck in Grundzügen darstellen können. Wissen/Kenntnisse (kognitiv)
  4. in Grundzügen die akuten und chronischen Anpassungen an höhenbedingten Sauerstoffmangel beschreiben können. Wissen/Kenntnisse (kognitiv)
  5. am Beispiel der Caissonerkrankung die Rolle des Stickstoffs unter Normal- und Überdruck erklären können. Wissen/Kenntnisse (kognitiv)


Lernziel 1

Gesetze der Gasdiffusion

  1. Ficksches Diffusionsgesetz
  2. M - Massestrom, P - Druckdifferenz, A - Fläche, d - Diffusionsstrecke, K - Diffusionskoeffizient
  3. hiervon ist nur die Druckdifferenz leicht von außen zu beeinflussen (zB O2-Beatmung)
  4. Höhenkrankheit - acute mountain syndrome AMS
    • bei großen Altituden verringering des Gesamt-Atmosphärischen Druckes (alle 4000m 1/2)
    • zB 5000m O2-Sättigung Blut 80% → Hyperventilation trotz Hypocapnie (O2-Mangel wichtigstes Signal) - Linksverschiebung (erhöhte O2-Affinität)
    • zusätzlicher Verlust von HCO3- über Urin, verstärkter Wasserverlust durch erhöhte Urinmenge und sehr geringer Wasserdampfdruck der Luft
      • zusätzliche Trinkmenge von 3l in 5000m
    • im Schlaf senkt sich die O2-Konzentration noch weiter → Verbessert sich nach Höhenanpassung
      • Prinzip: climb high, sleep low
    • Symptome: Kopfschmerzen, Müdigkeit, Schwäche, Übelkeit, periphere Ödeme, Flüssigkeitsretention
    • HAPE - Höhenlungenödem
      • Symptome - plötzlicher Leistungsabfall, Pulsanstieg, später Ruhedyspnoe, Husten mit blutig schaumigen Schleim
      • feinblasige Rasselgeräusche, Cyanose, akute Entzündungszustände, Lungengefäße verengen sich
      • Therapie mit Dexamethason (gegen akute Entzündung), Sildenafil (gegen Konstriktion) und O2-Beatmung
  5. Sauerstoffbindungskurve
    • Einflussfaktoren - Temperatur, pCO2, 2,3-BPG und pH
    • verstärkte O2-Abgabe durch Rechtsverschiebung
  6. Bohr-Effekt
    • Bindung von CO2 an Hämoglobin verringert die Affinität von O2
  7. Haldane-Effekt
    • bei hohen O2-Partialdrücken verringert sich die Afiinität für CO2
    • gegensätzlich zum Bohr-Effekt
    • unterstützende Wirkung in der sigmoiden Sauerstoffbindungskurve
  8. Dalton-Gesetz
    • Gesamtdruck ergibt sich aus der Summer aller Partialdrücke
  9. Henry-Gesetz
    • Lösung eines Gases in Flüssigkeit abhängig von Partialdruck in der Luft
  10. Boyle-Mariotte-Gesetz
    • p * V = const. → bei Drucksteigerung Volumenverringerung
    • bei Tauchen mit Mund zu auftauchen, kann sich die Lungeaufblähen und Aufreißen

Lernziel 2

Normwerte der Atemgas-Partialdrücke


Normwerte der Partialdrücke

Lernziel 3

Lungenperfusionsregulation


Lernziel 4

Anpassungen an höhenbedingten Sauerstoffmangel

Lernziel 5

Stickstoff in Normal- und Überdruck


weitere Notizen

Sauerstoffintoxikation