Lungenfunktion: Grundlagen, Tests und Regulation
Grundlagen der Lungenfunktion
Der Atmungsmechanismus zielt darauf ab, eine ununterbrochene Zufuhr von Sauerstoff aus der Umgebung zu gewährleisten, um die Zellen zu versorgen. Zur Durchführung dieser Funktion arbeiten Lunge, Blut und Mitochondrien zusammen.
Die Lunge fungiert als Organ für den Gasaustausch, damit der Sauerstoffgehalt im Blut und in den Geweben ausreicht, um die Mitochondrien zu versorgen.
Die Geschwindigkeit und Tiefe der Atmung sind Prozesse, die speziell durch unfreiwillige Mechanismen im Hirnstamm gesteuert werden. Bei jedem Atemzug werden mehr als ein halber Liter Luft ausgetauscht.
Die sieben Komponenten der Atemfunktion
- Lüftung: Mechanismus, durch den eingeatmete Luft die Alveolen erreicht und Alveolarluft in die Atmosphäre gelangt.
- Diffusionsmechanismus: Gase durchströmen die Alveolarwände.
- Perfusion: Mechanismus, durch den das Blut Sauerstoff aufnimmt und Kohlendioxid abgibt.
- Ventilations-Perfusions-Gleichgewicht: Abstimmung von Belüftung und Blutfluss in den verschiedenen Regionen der Lunge.
- Gastransport: Transport von Sauerstoff und Kohlendioxid im Blut zu und von den Geweben.
- Mechanik der Atmung: Zusammenspiel von Lunge und Brustwand unter Berücksichtigung von Muskeln, elastischen Eigenschaften und Widerständen.
- Steuerung der Lüftung: Mechanismen, die den Gasaustausch regulieren.
Lungenfunktionstests (LFT)
Lungenfunktionstests dienen dazu, den Grad und die Art einer respiratorischen Dysfunktion zu beurteilen. Die Indikationen umfassen:
- Detektion von Lungenerkrankungen.
- Quantifizierung des Ausmaßes der Beeinträchtigung der Lungenfunktion.
- Bestimmung der Wirkung einer Behandlung.
- Messung der Auswirkungen beruflicher oder umweltbedingter Exposition.
- Bewertung pulmonaler Behinderungen.
- Präoperative Diagnostik bei Lungenresektionen.
- Präoperative Narkoserisikobewertung.
- Differentialdiagnose bei Dyspnoe und Belastungsintoleranz.
Klassifizierung der Lungenfunktionstests
Lungenfunktionstests lassen sich schematisch wie folgt einteilen:
- Tests zur Erforschung der Atemfunktion.
- Tests zur Messung des Gasaustauschs.
- Tests zur Bewertung der Atemwege bei verschiedenen Reizen.
Die Spirometrie ist das Standardverfahren zur Messung der ein- und ausgeatmeten Luftmengen. Weitere Studien umfassen die Bestimmung der statischen Lungenvolumina, die Diffusionskapazität für Kohlenmonoxid und Blutgasanalysen. Es ist wichtig zu beachten, dass respiratorische Symptome oft erst unter Belastung oder bei Schlafstörungen auftreten.
Regulation der Atmung
Das Zentrum der Lungenautomatik befindet sich in der Medulla oblongata, wo Ein- und Ausatmung reguliert werden. Das pneumotaxische Zentrum steuert dabei den Prozess der Ausatmung.
Die Pleura
Die Pleura enthält Rezeptoren, die den internen Druck in der Lunge überwachen. Sie unterteilt sich in:
- Pleura parietalis: Äußeres Blatt.
- Pleuraspalt: Bereich mit Pleuraflüssigkeit und negativem Druck.
- Pleura visceralis: Inneres Blatt (Lungenfell).
Die Pleura schützt die Lunge vor Reibung an den Rippen und wirkt als Stoßdämpfer.