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15.13A: Erkältungen - Biologie

15.13A: Erkältungen - Biologie


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Die Erkältung wird durch verschiedene Viren verursacht und ist die häufigste Virusinfektion des Menschen.

Lernziele

  • Erkennen Sie die wichtigsten Viren, von denen bekannt ist, dass sie Erkältungen verursachen: Rhinovirus, humanes Parainfluenzavirus und das humane respiratorische Syncytialvirus (RSV)

Wichtige Punkte

  • Es wurden über 200 Virustypen gefunden, die Erkältungen verursachen, wobei Rhinoviren am häufigsten sind.
  • Rhinoviren sind eine Unterart des Picornavirus, ein unbehülltes RNA-Virus, das sehr klein ist.
  • Die Symptome einer Erkältung sind nicht direkt auf die Virusinfektion zurückzuführen, sondern auf die Reaktion des Körpers auf das Virus.
  • Eine Erkältung ist nicht heilbar, und Antibiotika, die oft verschrieben werden, sind für Patienten schädlich.

Schlüsselbegriffe

  • Serotypen: Eine Gruppe von Mikroorganismen, die durch einen spezifischen Satz von Antigenen gekennzeichnet ist; Serovar.
  • Kapsid: Die äußere Proteinhülle eines Virus.

Die Erkältung (auch bekannt als Nasopharyngitis, Rhinopharyngitis, akuter Schnupfen oder Schnupfen) ist eine virale Infektionskrankheit der oberen Atemwege, die hauptsächlich die Nase betrifft. Zu den Symptomen gehören Husten, Halsschmerzen, laufende Nase und Fieber, die normalerweise innerhalb von sieben bis zehn Tagen verschwinden, wobei einige Symptome bis zu drei Wochen anhalten. Weit über 200 Viren sind an der Erkältung beteiligt. Das am häufigsten involvierte Virus ist ein Rhinovirus (30–80%), ein Picornavirus mit 99 bekannten Serotypen. Ein Picornavirus ist ein Virus aus der Familie der Picornaviridae. Picornaviren sind unbehüllte RNA-Viren mit einem ikosaedrischen Kapsid. Der Name leitet sich von pico ab, was klein bedeutet, und RNA, was sich auf das Ribonukleinsäure-Genom bezieht, also bedeutet "Picornavirus" wörtlich kleines RNA-Virus. Andere umfassen: Coronavirus (10-15%), humane Parainfluenzaviren, humanes respiratorisches Syncytialvirus, Adenoviren, Enteroviren und Metapneumovirus. Häufig ist mehr als ein Virus vorhanden.

Es wird angenommen, dass die Symptome der Erkältung hauptsächlich mit der Immunantwort auf das Virus zusammenhängen. Der Mechanismus dieser Immunantwort ist virusspezifisch. Zum Beispiel wird das Rhinovirus typischerweise durch direkten Kontakt erworben; es bindet über unbekannte Mechanismen an menschliche ICAM-1-Rezeptoren, um die Freisetzung von Entzündungsmediatoren auszulösen. Diese Entzündungsmediatoren erzeugen dann die Symptome. Es verursacht im Allgemeinen keine Schädigung des Nasenepithels. Das Respiratory Syncytial Virus (RSV) hingegen wird sowohl durch direkten Kontakt als auch durch luftgetragene Tröpfchen kontrahiert. Es repliziert sich dann in Nase und Rachen, bevor es sich häufig auf die unteren Atemwege ausbreitet. RSV verursacht Epithelschäden. Das humane Parainfluenzavirus führt typischerweise zu einer Entzündung der Nase, des Rachens und der Bronchien. Bei kleinen Kindern kann es, wenn es die Luftröhre betrifft, aufgrund der geringen Größe der Atemwege zu Kruppsymptomen führen.

Es gibt keine Heilung für die Erkältung, aber die Symptome können behandelt werden. Antibiotika haben keine Wirkung gegen Virusinfektionen und damit auch keine Wirkung gegen die Erkältungsviren. Aufgrund ihrer Nebenwirkungen verursachen sie einen Gesamtschaden; sie werden jedoch immer noch häufig verschrieben. Es ist die häufigste Infektionskrankheit beim Menschen, wobei der durchschnittliche Erwachsene zwei bis drei Erkältungen pro Jahr und das durchschnittliche Kind zwischen sechs und zwölf erleidet. Diese Infektionen sind seit der Antike bei der Menschheit.


Circadiane Merkmale der Neutrophilenbiologie

Rhythmen der Immunität manifestieren sich auf vielfältige Weise, aber vielleicht am deutlichsten durch das wiederkehrende Auftreten von Entzündungen zu bestimmten Tageszeiten. Diese Muster sind für das Verständnis menschlicher Erkrankungen von Bedeutung und werden in vielen Fällen durch die Wirkung von Neutrophilen, einem myeloischen Leukozyten mit markanten zirkadianen Merkmalen, verursacht. Die kurze Lebensdauer der Neutrophilen, ausgeprägte tägliche Variationen in der Anzahl und Veränderungen des Phänotyps während des Kreislaufs helfen, die zeitlichen Merkmale der entzündlichen Erkrankung zu erklären, aber auch die Kernmerkmale der Neutrophilenphysiologie aufzudecken. Hier fassen wir etablierte Konzepte zusammen und stellen neueste Entdeckungen in der Biologie dieser Zellen in Bezug auf zirkadiane Rhythmen vor. Wir heben hervor, dass die zirkadianen Eigenschaften von Neutrophilen zwar besser bekannt und für das Verständnis von Krankheiten relevant sind, aber auch im Steady-State wichtige Aspekte der Organfunktion beeinflussen können. Schließlich diskutieren wir die Möglichkeit, auf diese zeitlichen Merkmale von Neutrophilen zum therapeutischen Nutzen abzuzielen.

Schlüsselwörter: Chronotherapie zirkadiane Entzündung molekulare Uhr neutrophile oszillatorische Signale.

Copyright © 2020 Aroca-Crevillén, Adrover und Hidalgo.

Figuren

Circadiane Regulierung von Neutrophilen in…

Zirkadiane Regulation von Neutrophilen in Knochenmark und Blut. Reife Neutrophile werden produziert…

Circadiane Funktionen von Neutrophilen in…

Zirkadiane Funktionen von Neutrophilen in Geweben. Bei der Homöostase erfolgt die Infiltration von Neutrophilen in die meisten Gewebe…


15.13A: Erkältungen - Biologie

14. Das Atmungssystem

In den vorherigen Kapiteln haben wir etwas über das Kreislaufsystem und Herz-Kreislauf-Erkrankungen gelernt. Wir haben gelernt, dass das Kreislaufsystem Sauerstoff zu den Zellen und Kohlendioxid zu den Lungen transportiert. In diesem Kapitel lernen wir die Rolle des Atmungssystems bei der Sauerstoffaufnahme und der Entfernung von Kohlendioxid aus dem Körper kennen. Wir verfolgen den Verlauf der eingeatmeten Luft zur Lunge und beschreiben die Atemmechanik. Anschließend betrachten wir den Transport von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen Lunge und Zellen und untersuchen die Kontrolle der Atmung. Schließlich diskutieren wir mehrere Erkrankungen des Atmungssystems.

Strukturen des Atmungssystems

Ohne Sauerstoff würden wir innerhalb weniger Minuten sterben. Wieso den? Um am Leben zu bleiben, brauchen unsere Zellen Energie, und Sauerstoff spielt eine wesentliche Rolle bei der Gewinnung von Energie aus Nahrungsmolekülen (siehe Kapitel 3). Wir speichern die gewonnene Energie, indem wir ein Molekül namens ATP (Adenosintriphosphat) produzieren, das dann die Energie freisetzt, die für die Arbeit der Zelle benötigt wird. Unsere Zellen können ohne Sauerstoff ein wenig ATP herstellen, aber es reicht nicht aus, um den Energiebedarf des Körpers zu decken. Zellen können 18-mal mehr ATP produzieren, wenn Sauerstoff vorhanden ist.

Dieselben chemischen Reaktionen, die Sauerstoff für die Produktion von ATP benötigen, produzieren Kohlendioxid als Nebenprodukt. In Lösung – zum Beispiel in Wasser oder Blut – bildet Kohlendioxid Kohlensäure, die für die Zellen schädlich sein kann.

· Ihr Atmungssystem führt sauerstoffhaltige Luft ein und entfernt Kohlendioxid aus dem Körper. Ein gesundes Atmungssystem steigert die Lebensqualität.

Die Funktion der Atemwege besteht darin, den Körper mit Sauerstoff zu versorgen und Kohlendioxid abzugeben, ein Austausch, der auch den Säuregehalt der Körperflüssigkeiten reguliert. Bei der Atmung spielen vier Prozesse eine Rolle (Abbildung 14.1).

• Atmen (auch Beatmung genannt). Bringen Sie sauerstoffreiche Luft in die Lunge und bewegen Sie mit Kohlendioxid beladene Luft aus der Lunge.

• Äußere Atmung. Der Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen Lunge und Blut. Sauerstoff wandert von der Lunge ins Blut und Kohlendioxid wandert aus dem Blut in die Lunge.

• Gastransport. Transport von Sauerstoff von der Lunge zu den Zellen und von Kohlendioxid von den Zellen zur Lunge.

• Innere Atmung. Der Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen Blut- und Gewebezellen. Sauerstoff wandert vom Blut in die Zellen, wo er bei der Zellatmung zur Produktion von ATP und Kohlendioxid verwendet wird. Das von den Zellen produzierte Kohlendioxid gelangt ins Blut.

ABBILDUNG 14.1. Ein Überblick über die Atmung

Wir beginnen unsere Erforschung, wie Menschen Sauerstoff gewinnen und Kohlendioxid entsorgen, indem wir dem Weg der Luft von der Nase bis zur Lunge folgen. Die Strukturen, die die Luft dabei durchquert, sind in Abbildung 14.2 und Tabelle 14.1 auf Seite 270 identifiziert und beschrieben. Der Weg, den die Luft zurücklegt, ist in Abbildung 14.3 zusammengefasst. Das Atmungssystem wird im Allgemeinen in obere und untere Regionen unterteilt. Nase (Nasenhöhlen) und Rachen bilden die oberen Atemwege. Das untere Atmungssystem besteht aus Kehlkopf, Kehldeckel, Luftröhre, Bronchien, Bronchiolen und Lunge.

ABBILDUNG 14.2. Das Atmungssystem

Verfolgen Sie den Weg des Sauerstoffs von der in die Nase eintretenden Luft zu den Strukturen in der Lunge, wo Sauerstoff in die Blutversorgung eintritt.

Nasenhöhle, Rachen, Luftröhre, Bronchien, Bronchiolen, Alveolen

ABBILDUNG 14.3. Der Luftweg beim Ein- und Ausatmen

TABELLE 14.1. Überprüfung der Strukturen des Atmungssystems

Der Hohlraum in der Nase, der durch die Nasenscheidewand in rechte und linke Hälfte unterteilt ist, hat drei regalförmige Knochen

Filter und Bedingungen (befeuchtet und erwärmt die einströmende Luft) Geruchssinn (Geruchssinn)

Große, luftgefüllte Räume in den Gesichtsknochen

Verringern Sie das Gewicht des Kopfes warme und befeuchtete eingeatmete Luft

Kammer, die Nasenhöhlen mit Speiseröhre und Kehlkopf verbindet

Gemeinsamer Durchgang für Luft, Essen und Trinken

Knorpelige, kastenförmige Struktur zwischen Pharynx und Trachea, die die Stimmbänder und die Stimmritze enthält

Lässt Luft, aber keine anderen Materialien durch, zur Quelle der Stimme des unteren Atmungssystems

Mit Knorpel verstärkter Gewebelappen

Deckt die Stimmritze beim Schlucken ab

Mit C-förmigen Knorpelringen verstärkter Schlauch, der vom Kehlkopf zu den Bronchien führt

Die Hauptluftwege führen die Luft vom Kehlkopf zu den Bronchien

Zwei große Äste der Luftröhre mit Knorpel verstärkt

Leiten Sie Luft von der Luftröhre zu jeder Lunge

Enge Gänge, die von den Bronchien zu den Alveolen führen

Leiten Sie Luft zu den Alveolen, passen Sie den Luftstrom in den Lungen an

Zwei gelappte, elastische Strukturen in der Brusthöhle (Brusthöhle), die Oberflächen für den Gasaustausch enthalten

Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen Blut und Luft austauschen

Mikroskopische Lungenbläschen, die von einem ausgedehnten Kapillarnetz begrenzt sind

Bietet eine immense innere Oberfläche für den Gasaustausch

So groß die Nase eines Menschen von außen auch erscheinen mag, innen ist es nicht so geräumig, wie Sie es sich vorstellen können. Ein Grund dafür ist, dass eine dünne Trennwand aus Knorpel und Knochen, die Nasenscheidewand genannt wird, das Innere der Nase in zwei Nasenhöhlen teilt. Darüber hinaus wird ein Großteil des Platzes innerhalb der Nasenhöhlen von drei gewundenen, regalförmigen Knochen eingenommen. Diese Knochen vergrößern die Oberfläche innerhalb der Nasenhöhlen und teilen jede Höhle in drei schmale Durchgänge, durch die die Luft strömt. Feuchte Schleimhaut bedeckt die gesamte innere Oberfläche der Nasenhöhlen.

Wir alle wissen, wie eine Nase aussieht, aber was macht eine Nase? Ihre Nase hat drei wichtige Funktionen.

• Filtration und Reinigung. Die Nase hilft dabei, Partikel aus der Luft zu entfernen, die sich auf verschiedene Weise durch ihre Durchgänge bewegt. Haare in der Nase filtern die größten Partikel heraus. Darüber hinaus produzieren bestimmte Zellen in der Membran, die die Oberfläche der Nasenhöhlen und der Luftröhren auskleidet, Schleim, eine klebrige Substanz, die Staubpartikel auffängt.

Zilien, winzige Vorsprünge, die sich von der membranösen Auskleidung erstrecken, fegen dann den Schleim, eingeschlossene Schmutzpartikel und Bakterien in Richtung Rachen. Die eingeschlossenen Partikel können dann entweder geschluckt und anschließend durch Verdauungsenzyme zerstört oder ausgehustet werden. Partikel, die nicht in den Nasenhöhlen oder den Luftröhren gefangen werden, lagern sich in der Lunge ab. Viele der in der Lunge abgelagerten Partikel werden von Makrophagen, großen unregelmäßig geformten Zellen, die über die Lungenoberfläche wandern, eingehüllt und entfernt. Wenn jedoch zu viele Partikel eingeatmet werden oder die Mechanismen zu ihrer Entfernung versagen, können sich die Partikel in der Lunge ansammeln und einige der Oberflächen für den Gasaustausch bedecken, wodurch ihre Effizienz verringert und die Voraussetzungen für eine Infektion geschaffen werden (Abbildung 14.4).

ABBILDUNG 14.4. Die Atemwege sind mit Klumpen kurzer haarähnlicher Strukturen, den sogenannten Zilien, ausgekleidet, die zwischen schleimsekretierenden Zellen eingestreut sind.

Konditionierung der Luft. Die Nase wärmt und befeuchtet auch die eingeatmete Luft, bevor sie das empfindliche Lungengewebe erreicht. Das Blut im ausgedehnten Kapillarsystem der Schleimhaut, das die Nasenhöhle auskleidet, erwärmt und befeuchtet die einströmende Luft. Die starke Blutung, die einem Schlag in die Nase folgt, ist ein Beweis für die reiche Blutversorgung dieser Membranen. In kalten Klimazonen ist es äußerst wichtig, die Luft zu erwärmen, bevor sie die Lunge erreicht, da kalte Luft die empfindlichen Zellen der Lunge abtöten kann. Die Befeuchtung der eingeatmeten Luft ist ebenfalls wichtig, da Sauerstoff trockene Membranen nicht passieren kann. Schleim hilft, die einströmende Luft zu befeuchten, damit die Lungenoberflächen nicht austrocknen. Geruch. Unser Geruchssinn ist auf die Geruchsrezeptoren zurückzuführen, die sich auf den Schleimhäuten hoch in den Nasenhöhlen hinter der Nase befinden. Der Geruchssinn wird in Kapitel 9 besprochen.

Sehr kalte Temperaturen können die Wirkung der Flimmerhärchen in den Nasenhöhlen verlangsamen. Warum verursacht der Verlust der Ziliarfunktion an einem sehr kalten Tag manchmal eine laufende Nase?

An die Nasenhöhlen sind große luftgefüllte Räume in den Gesichtsknochen angeschlossen. Diese Räume werden Sinus genannt. Da diese Lufträume bedeuten, dass der Kopf weniger aus schweren Knochen besteht, besteht ein Vorteil der Nebenhöhlen darin, dass der Kopf leichter wird. Die Nebenhöhlen helfen auch, die Atemluft zu erwärmen und zu befeuchten, da auch sie mit Schleimhäuten ausgekleidet sind und ein Teil der einströmenden Luft durch sie strömt. Darüber hinaus sind die Nebenhöhlen Teil der Resonanzkammer, die die Qualität der Stimme beeinflusst. Bei einer Erkältung wird Ihre Stimme gedämpft, weil die Schleimhäute der Nebenhöhlen anschwellen und überschüssige Flüssigkeit produzieren.

Da die Lufträume der Nebenhöhlen mit denen der Nasenhöhlen verbunden sind, fließen überschüssiger Schleim und Flüssigkeit aus den Nebenhöhlen in die Nasenhöhlen ab. Wenn sich jedoch die Schleimhäute der Nebenhöhlen entzünden, wie es bei einer Nebenhöhlenentzündung (-itis, Entzündung der Nebenhöhlen) der Fall ist, kann die Schwellung die Verbindung zwischen den Nasenhöhlen und den Nebenhöhlen blockieren und die Nebenhöhlen daran hindern, die von ihnen produzierte Schleimflüssigkeit abzuleiten. Der durch die Ansammlung von Flüssigkeit in den Nebenhöhlen verursachte Druck verursacht Schmerzen über einem oder beiden Augen oder in den Wangen oder Kiefern. Dieser Zustand wird normalerweise als Nebenhöhlenkopfschmerz bezeichnet. Sinusitis kann durch das für eine Erkältung verantwortliche Virus oder durch eine nachfolgende bakterielle Infektion verursacht werden. Abschwellende Nasensprays reduzieren die Schwellung in den Schläuchen, die die Nasennebenhöhlen mit der Nasenhöhle verbinden, wodurch die Nasennebenhöhlen leichter abfließen können – aber solche Sprays sollten nur nach Anweisung verwendet werden, da sie zu Abhängigkeit führen können.

Der Pharynx, allgemein als Rachen bezeichnet, ist der Raum hinter Nase und Mund. Es ist ein Durchgang für Luft, Essen und Trinken. Kleine, schmale Durchgänge, die als Hörröhren (Eustachische Röhren) bezeichnet werden, verbinden den oberen Bereich des Rachens mit dem Mittelohr. Diese Durchgänge helfen, den Luftdruck im Mittelohr mit dem des Rachens auszugleichen.

Nachdem sie sich durch den Pharynx bewegt hat, strömt die Luft als nächstes durch den Kehlkopf, der allgemein als Stimmkasten oder Adamsapfel bezeichnet wird. Der Kehlkopf ist eine kastenförmige Struktur, die hauptsächlich aus Knorpel besteht (Abb. 14.5).

ABBILDUNG 14.5. Der Kehlkopf, allgemein als Sprachbox oder Adamsapfel bezeichnet, ist ein verstellbarer Zugang zur Luftröhre und die Quelle der Stimme.

Der Kehlkopf hat zwei Hauptfunktionen. Es ist ein Verkehrsleiter für Materialien, die durch die Strukturen im Nacken gelangen und Luft, aber keine anderen Materialien, in die unteren Atemwege eindringen lassen. Der Kehlkopf ist auch die Quelle der Stimme. Betrachten wir diese beiden Funktionen genauer.

1. Ein selektiver Zugang zu den unteren Atemwegen.

Der Kehlkopf bietet eine selektive Öffnung zur Luftröhre (Luftröhre) und den unteren Atemwegen: Er kann geöffnet werden, um Luft in die Lunge zu lassen, und geschlossen werden, um zu verhindern, dass andere Stoffe, wie zum Beispiel Nahrung, in die Lunge gelangen. Da sich die Speiseröhre (die zum Magen führende Röhre) hinter dem Kehlkopf befindet, müssen Speisen und Getränke über die Öffnung zum Kehlkopf gelangen, um das Verdauungssystem zu erreichen. Gelangen feste Stoffe wie Nahrung in die unteren Atemwege, könnten sie sich in einem der Luftröhren zur Lunge festsetzen und den Luftstrom verhindern. Ebenso gefährlich ist das Eindringen von Flüssigkeit in die Lunge, da sie die Atemflächen bedecken und die für den Gasaustausch verfügbare Fläche verkleinern kann. Normalerweise wird verhindert, dass Fremdkörper während des Schluckens in die unteren Atemwege gelangen, da der Kehlkopf ansteigt und ein Knorpellappen, der Epiglottis genannt wird, sich nach unten bewegt und einen Deckel über der Stimmritze bildet, der Öffnung im Kehlkopf, durch die Luft strömt. Sie können spüren, wie sich der Kehlkopf bewegt, wenn Sie beim Schlucken die Finger auf Ihren Adamsapfel legen. Aufgrund dieser Bewegung können Sie nicht gleichzeitig atmen und schlucken. (Versuch es!)

Wenn Speisen oder Getränke versehentlich in die Luftröhre gelangen, husten wir normalerweise und stoßen sie aus. Wenn sich jedoch Nahrung in der Luftröhre festsetzt, kann dies den Luftstrom blockieren. Das Heimlich-Manöver kann verwendet werden, um die Blockierung zu beseitigen und den Luftstrom wiederherzustellen (Abbildung 14.6).

ABBILDUNG 14.6. Das Heimlich-Manöver kann bei einer stehenden oder sitzenden Person durchgeführt werden, die erstickt. Liegt ein Erstickungsopfer am Boden, können die gleichen lebensrettenden Druckänderungen erzeugt werden, indem der obere Teil des Bauches des Opfers nach innen und oben gedrückt wird. Wenn Sie zu ersticken beginnen und niemand da ist, der das Heimlich-Manöver an Ihnen ausführt, können Sie die Verstopfung in Ihrer Luftröhre möglicherweise lösen, indem Sie Ihren oberen Bauchbereich gegen einen Tisch, einen Stuhl oder einen anderen stationären Gegenstand werfen.

2. Sprachproduktion. Die Stimme wird im Kehlkopf durch die Schwingung der Stimmbänder erzeugt, zwei dicke Gewebestränge, die über die Stimmritze gespannt sind (siehe Abb. 14.5). Beim Sprechen dehnen Muskeln die Stimmbänder über die Atemwege und verengen die Stimmritze. Luft, die zwischen den gedehnten Stimmbändern strömt, bewirkt, dass sie vibrieren und ein Geräusch erzeugen, genauso wie die Ränder des Halses eines aufgeblasenen Ballons vibrieren und Geräusche machen, wenn Sie den Hals des Ballons dehnen und gleichzeitig Luft entweichen lassen. Die Schwingungen der Stimmbänder erzeugen Schallwellen in den Lufträumen von Nase, Mund und Rachen. Diese Resonanz ist maßgeblich für die Klangqualität Ihrer Stimme verantwortlich.

Die Tonhöhe der Stimme hängt von der Spannung der Stimmbänder ab. Wenn die Schnüre gedehnt werden, dünner und enger werden, ist die Tonhöhe des Klangs höher, wenn sie schwingen. Den Zusammenhang zwischen Dicke und Tonhöhe können Sie selbst demonstrieren, indem Sie an einem zwischen Daumen und Zeigefinger gespannten Gummiband zupfen. Je mehr das Gummiband gedehnt wird, desto höher ist die Tonhöhe des Twangs.

Bei einer Kehlkopfentzündung, einer Kehlkopfentzündung, schwellen die Stimmbänder an und verdicken sich. Dadurch können sie nicht frei schwingen und die Stimme wird tiefer und heiser. Wenn die Stimmbänder stark entzündet sind, kann eine Person kaum sprechen, weil die Stimmbänder in diesem Zustand nicht vibrieren können.

Die Luftröhre oder Luftröhre ist ein Schlauch, der Luft zwischen der Außenseite des Körpers und der Lunge leitet. Er wird von Knorpelringen offen gehalten, die ihm das allgemeine Aussehen eines Staubsaugerschlauchs verleihen. Diese Knorpelringe sind C-förmig, wobei die offenen Enden der Ringe zur Seite der Luftröhre neben der Speiseröhre zeigen, wodurch sich die Speiseröhre ausdehnen und die Luftröhre zusammendrücken kann, wenn eine große Menge Nahrung verschluckt wird.Sie können diese Knorpelringe in Ihrem Nacken spüren, direkt unter dem Kehlkopf.

Die Stützringe sind in der Luftröhre und ihren Abzweigungen notwendig, um zu verhindern, dass diese Atemwege bei jedem Atemzug kollabieren, wenn der schnelle Luftstrom in die Lunge zu einem Druckabfall führt. Luft (oder Flüssigkeit), die schnell über eine Oberfläche strömt, verursacht einen geringeren Druck, der als "Zug" auf dieser Oberfläche empfunden wird. Vielleicht haben Sie bemerkt, dass der Duschvorhang beim Duschen und Aufdrehen des Wassers zu Ihnen gezogen wird. Der Vorhang bewegt sich nach innen, weil das sich bewegende Wasser den Luftdruck senkt, ebenso wie die schnelle Bewegung der Luft durch die Atemwege. Wenn die Luftröhre nicht durch Knorpelringe offen gehalten würde, würde sie durch den schnellen Luftstrom während der Atmung kollabieren oder abflachen.

Die Luftröhre teilt sich in zwei Luftröhren, die als Primärbronchien bezeichnet werden. Jeder Bronchus (Singular) leitet Luft von der Luftröhre zu einer der Lungen. Die Bronchien verzweigen sich wiederholt in der Lunge und bilden immer kleinere Luftröhren. Die kleinsten Bronchien teilen sich zu noch kleineren Tubuli, die Bronchiolen genannt werden, die schließlich in Alveolen enden, Säckchen mit auf den Gasaustausch spezialisierten Oberflächen (in Kürze diskutiert).

Die wiederholte Verzweigung von Lufttubuli in der Lunge erinnert an einen verzweigten Baum. Tatsächlich ist die Ähnlichkeit so groß, dass das System der Lufttubuli oft als Bronchialbaum bezeichnet wird (Abb. 14.7). Alle Bronchien werden durch Knorpel offen gehalten, wie es auch in der Luftröhre der Fall ist. Allerdings nimmt die Knorpelmenge mit dem Durchmesser des Schlauches ab. Die Bronchiolen haben keinen Knorpel, aber ihre Wände enthalten glatte Muskulatur, die vom vegetativen Nervensystem gesteuert wird, damit der Luftstrom den Stoffwechselbedürfnissen angepasst werden kann (siehe Kapitel 8).

ABBILDUNG 14.7. Ein Resinabguss des Bronchialbaums der Lunge. Im Körper ist dieses verzweigte System von Lufttubuli hohl und dient als Durchgang für die Luftbewegung zwischen der Atmosphäre und den Alveolen, wo der Gasaustausch stattfindet.

Obwohl die Muskelkontraktion der Bronchialwände meist eng auf die Bedürfnisse des Körpers abgestimmt ist, verkrampfen sich die Bronchialmuskeln manchmal, wodurch der Luftstrom stark behindert wird. Dies ist bei Asthma der Fall, einer chronischen Erkrankung, die durch wiederkehrende Keuchanfälle und Atembeschwerden gekennzeichnet ist. Die Atembeschwerden werden durch anhaltende Entzündungen der Atemwege verschlimmert. Eine Allergie gegen Stoffe wie Pollen, Hunde- oder Katzenschuppen (Hautpartikel) und den Kot winziger Milben im Hausstaub lösen häufig Asthmaanfälle aus. Aber auch eine Erkältung oder Atemwegsinfektion, bestimmte Medikamente, das Einatmen reizender Substanzen, starke körperliche Betätigung und psychischer Stress können einen Anfall auslösen. Einige Angriffe beginnen ohne ersichtlichen Grund. Bestimmte Inhalatoren, die zur Behandlung von Asthmaanfällen verschrieben werden, wirken, indem sie die Bronchialmuskulatur entspannen. Andere Inhalationsmittel enthalten Steroide, die die bei Asthma auftretende Entzündung der Luftröhren reduzieren.

Jede Bronchiole endet entweder mit einer Vergrößerung, die als Alveole (Plural, Alveolen) bezeichnet wird, oder häufiger mit einer traubenartigen Alveolengruppe. Jede Alveole ist eine dünnwandige, abgerundete Kammer, die von einem dichten Kapillarnetz umgeben ist (Abb. 14.8). Sauerstoff diffundiert von den Alveolen in das Blut, das den Sauerstoff an die Zellen liefert. Das von den Zellen produzierte Kohlendioxid diffundiert aus dem Blut in die Alveolarluft, um ausgeatmet zu werden.

ABBILDUNG 14.8. Alveolen in der Lunge bilden eine riesige Oberfläche, auf der Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen Lunge und Blut ausgetauscht werden. Sauerstoff diffundiert aus den Alveolen in das Blut und Kohlendioxid diffundiert aus dem Blut in die Alveolen.

Der größte Teil des Lungengewebes besteht aus Alveolen, wodurch die Struktur der Lunge eher wie Schaumgummi als wie ein Ballon aussieht, das manchmal verwendet wird, um eine Lunge zu beschreiben. Die Oberfläche in einem einfachen, hohlen Ballon von der Größe unserer Lunge würde ungefähr 0,01 m 2 (etwa 0,2 yd 2 ) betragen. Jede unserer Lungen enthält jedoch ungefähr 300 Millionen Alveolen, deren Gesamtoberfläche etwa 70 bis 80 m 2 beträgt. Mit anderen Worten, die Alveolen vergrößern die Oberfläche der Lunge um das 8500-fache.

Damit die Alveolen als Oberfläche für den Gasaustausch richtig funktionieren, müssen sie offen gehalten werden. Phospholipidmoleküle, die als Tensid bezeichnet werden und die Alveolen umhüllen, halten sie offen. Feuchte Membranen, wie die der Alveolarwände, werden aufgrund einer Anziehung zwischen Wassermolekülen, der sogenannten Oberflächenspannung, zueinander angezogen. Wenn diese Anziehungskraft nicht durch Tenside gestört würde, würde es die Alveolarwände zusammenziehen und die Luftkammern kollabieren.

Die Tensidproduktion beginnt normalerweise im achten Monat des fetalen Lebens, sodass genügend Tensid vorhanden ist, um die Alveolen beim ersten Atemzug des Neugeborenen offen zu halten. Leider haben einige Frühgeborene noch nicht genug Tensid produziert, um die Anziehungskräfte zwischen den Alveolarwänden zu überwinden. Dadurch kollabieren ihre Alveolen nach jedem Atemzug. Dieser Zustand, der als Atemnotsyndrom (RDS) bezeichnet wird, erschwert das Atmen des Frühgeborenen. Einige Neugeborene mit RDS sterben infolgedessen. Viele werden jedoch durch die Verwendung mechanischer Beatmungsgeräte und künstlicher Tenside gerettet, um sie am Leben zu erhalten, bis ihre Lungen reif sind.

Lungenentzündung ist eine Lungenentzündung, die zu einer Ansammlung von Flüssigkeit und toten weißen Blutkörperchen in den Alveolen führt. Warum kann dies zu einem niedrigeren Sauerstoffgehalt im Blut führen?

Atmungsmechanismus

Luft bewegt sich zwischen Atmosphäre und Lunge als Reaktion auf Druckgradienten. Es bewegt sich in die Lunge, wenn der Druck in der Atmosphäre größer ist als der Druck in der Lunge, und es bewegt sich heraus, wenn der Druck in der Lunge größer ist als der Druck in der Atmosphäre.

Die Druckänderungen in der Lunge werden durch Volumenänderungen der Brusthöhle erzeugt, ein Zusammenhang, der durch die Eigenschaften der Pleuramembran erklärt wird. Jede Lunge ist von einem doppellagigen Pleuramembransack umgeben. Eine Membranschicht haftet an der Wand der Brusthöhle, die andere an der Lunge. Flüssigkeit zwischen den Membranschichten schmiert die Membranschichten und hält sie durch Oberflächenspannung zusammen. Als Ergebnis bewirkt eine Volumenänderung der Brusthöhle eine ähnliche Volumenänderung der Lunge. Betrachten wir, wie die Größenänderungen der Brusthöhle bewirkt werden.

Luft strömt in die Lunge, wenn die Größe der Brusthöhle zunimmt. Dieser Anstieg führt dazu, dass der Druck in der Lunge unter den atmosphärischen Druck fällt. Die Zunahme ist auf die Kontraktion sowohl des Zwerchfells, einer breiten Muskelschicht, die Bauch- und Brusthöhle trennt, als auch der Muskeln des Brustkorbs, die als Interkostalmuskeln bezeichnet werden (Costa, Rippe Abb. 14.9a), zurückzuführen. Der Luftdruck in der Lunge sinkt und Luft strömt in die Lunge. Dieser Vorgang wird Inhalation oder Inspiration genannt. Die Interkostale liegen zwischen den Rippen, sodass diese Muskeln, wenn sie sich zusammenziehen, den Brustkorb nach oben und außen ziehen. Wenn Sie beim Einatmen Ihre Hände auf Ihren Brustkorb legen, können Sie spüren, wie sich der Brustkorb nach oben und nach außen bewegt. Das Anheben des Brustkorbs vergrößert die Brusthöhle von vorne nach hinten. Währenddessen verlängert die Kontraktion des Zwerchfells die Brusthöhle von oben nach unten. Diese Verlängerung tritt auf, weil das Zwerchfell im entspannten Zustand kuppelförmig ist und sich beim Zusammenziehen abflacht, wie in Abbildung 14.9a gezeigt.

ABBILDUNG 14.9. Veränderungen des Volumens der Brusthöhle bewirken eine Einatmung und Ausatmung. Die Röntgenbilder zeigen die tatsächlichen Veränderungen des Lungenvolumens beim Ein- und Ausatmen.

Der Vorgang des Ausatmens, Ausatmen oder Exspiration genannt, ist normalerweise passiv. Mit anderen Worten, es erfordert keine Arbeit, sondern tritt auf, wenn sich die Muskeln des Brustkorbs und des Zwerchfells entspannen. Die Lunge ist elastisch, d. h. sie nimmt nach Dehnung wieder ihre ursprüngliche Größe an. Wenn die elastischen Gewebe der Lunge zurückweichen, fällt der Brustkorb in seine frühere untere Position zurück und das Zwerchfell wölbt sich in die Brusthöhle (Abb. 14.9b). Der Druck in der Lunge nimmt mit abnehmendem Lungenvolumen zu. Wenn der Druck in der Lunge den atmosphärischen Druck übersteigt, strömt Luft aus.

Wenn mehr Luft als üblich ausgeatmet werden muss, wie bei schwerem Atmen oder Husten, unterstützen andere Muskeln den Vorgang. Zwischen den Rippen befindet sich beispielsweise eine weitere Muskelschicht. Wenn sich die Rippenmuskeln in dieser Schicht zusammenziehen, ziehen sie den Brustkorb noch weiter nach unten und nach innen, wodurch der Druck auf die Lunge erhöht wird. Außerdem können die Bauchmuskeln kontrahiert werden. Bauchkontraktionen drücken die Organe im Bauch gegen das Zwerchfell, wodurch es sich noch weiter in den Brustkorb vorwölbt.

In der viktorianischen Zeit trug eine Frau oft ein Korsett mit Fischbein, das ein Band um ihre Taille und untere Brust bildete. Korsetts wurden eng geschnürt, um eine wespenartige Taille zu erzeugen, und Frauen, die sie trugen, fielen häufig in Ohnmacht. Was ist die wahrscheinlichste Ursache für diese Ohnmachtsanfälle?

Das Luftvolumen, das während des Atmens in die oder aus der Lunge bewegt wird

Das bei jedem Atemzug bewegte Luftvolumen variiert von Person zu Person und hängt weitgehend vom Geschlecht, Alter und der Größe der Person ab. Bei ruhiger Atmung strömen bei jedem Atemzug etwa 500 ml oder etwa 1 Pint Luft ein und aus. Die bei einem normalen Atemzug ein- oder ausgeatmete Luftmenge wird als Tidalvolumen bezeichnet (Abb. 14.10).

ABBILDUNG 14.10. Ein Spirometer wird verwendet, um das Luftvolumen in der Lunge zu messen.

Wenn Sie nach normaler Inhalation so lange einatmen würden, bis Sie keine Luft mehr aufnehmen können, würden Sie wahrscheinlich noch einmal 1900 bis 3300 ml Luft in Ihre Lunge bringen. Dieses Luftvolumen ist fast das 4- bis 7-fache des Volumens, das bei ruhiger Atmung bewegt wird. Das zusätzliche Luftvolumen, das nach normaler Inhalation in die Lunge gebracht werden kann, wird als inspiratorisches Reservevolumen bezeichnet.

Nachdem Sie normal ausgeatmet haben, können Sie noch etwa 1000 ml zusätzliche Luft aus der Lunge pressen. Dieses zusätzliche Luftvolumen, das nach dem Tidalvolumen aus der Lunge ausgestoßen werden kann, wird als exspiratorisches Reservevolumen bezeichnet. Eine Abnahme des exspiratorischen Reservevolumens ist charakteristisch für obstruktive Lungenerkrankungen wie Bronchitis und Asthma. New Yorker Feuerwehrleute und andere Rettungskräfte am Ort des Einsturzes des World Trade Centers am 11. September 2001 erlebten im Jahr nach der Katastrophe einen deutlichen Rückgang des Volumens der exspiratorischen Reserven. Der Rückgang der Lungenfunktion bei Rettungskräften, vermutlich durch das Einatmen giftiger Stäube, entsprach dem ab einem Alter von 12 Jahren zu erwartenden. Diejenigen, die beim Einsturz der Türme oder kurz danach vor Ort waren, erlitten den größten Schaden.

Wenn Sie so tief wie möglich einatmen und so lange ausatmen, bis Sie keine Luft mehr aus Ihrer Lunge herauspressen können, würden Sie Ihre Vitalkapazität demonstrieren, die maximale Luftmenge, die bei kräftigem Atmen in die Lunge hinein und aus dieser heraus bewegt werden kann. Die Vitalkapazität ist also die Summe aus Tidalvolumen, Inspirationsreserve und Exspirationsreserve. Obwohl die Durchschnittswerte für Personen im College-Alter bei Männern bei etwa 4800 ml und bei Frauen bei 3400 ml liegen, können die Werte je nach Gesundheitszustand und Fitness einer Person stark variieren. Eine Krankheit, die die Vitalkapazität beeinträchtigt, ist Lungenentzündung. Es bewirkt, dass sich Flüssigkeit in den Alveolen ansammelt und Platz einnimmt, der normalerweise von Luft eingenommen würde.

Die Lunge kann auch bei kräftigster Ausatmung nie vollständig entleert werden. Die Luftmenge, die nach dem Ausatmen von möglichst viel Luft in der Lunge verbleibt, das sogenannte Residualvolumen, beträgt etwa 1100 bis 1200 ml Luft. Wie wir später in diesem Kapitel sehen werden, ist das Emphysem eine Lungenerkrankung, bei der die Alveolarwände zusammenbrechen und größere Lufträume entstehen, die schwerer zu entleeren sind. Dadurch erhöht sich das Restvolumen. Diese Restluft enthält weniger Sauerstoff als eingeatmete Luft, sodass sich eine Person mit Emphysem kurzatmig fühlt.

Da immer etwas Luft in der Lunge verbleibt, ist die Vitalkapazität kein Maß für die Gesamtluftmenge, die die Lunge aufnehmen kann. Die Gesamtlungenkapazität, das Gesamtvolumen der in der Lunge nach dem tiefstmöglichen Atemzug enthaltenen Luft, wird berechnet, indem das Residualvolumen zur Vitalkapazität addiert wird. Dieses Volumen beträgt etwa 6000 ml bei Männern und 4500 ml bei Frauen.

Transport von Gasen zwischen Lunge und Zellen

Wir haben gesehen, dass das Atmen Luft in die Lunge bringt und Luft aus der Lunge ausstößt. Denken Sie daran, dass drei andere Prozesse dann eine Rolle bei der Zufuhr von Sauerstoff zu den Zellen und der Entsorgung von Kohlendioxid aus den Zellen spielen. Dort erfolgt die äußere Atmung in den Alveolen der Lunge, Sauerstoff diffundiert ins Blut und Kohlendioxid diffundiert aus dem Blut. Der Gastransport erfolgt durch das Blut, das Sauerstoff zu den Zellen und Kohlendioxid von den Zellen weg transportiert. Dort findet die innere Atmung in den verschiedenen Geweben statt, Sauerstoff diffundiert aus dem Blut in die Zellen und Kohlendioxid diffundiert aus den Zellen ins Blut (Abb. 14.11).

ABBILDUNG 14.11. In der Lunge diffundiert Sauerstoff aus den Alveolen in das Blut. Sauerstoff wird in den roten Blutkörperchen zu den Zellen transportiert. An den Zellen diffundiert Sauerstoff aus dem Blut zu den Körperzellen, die den Sauerstoff nutzen und dabei Kohlendioxid produzieren. Kohlendioxid diffundiert in das Blut und wird zurück in die Lunge transportiert, wo es aus dem Blut in eine Alveole diffundiert und ausgeatmet wird.

Sauerstofftransport und Hämoglobin

Sauerstoff wird über das Blut aus den Alveolen durch den Körper transportiert. Fast der gesamte – etwa 98,5% – des Sauerstoffs, der die Zellen erreicht, ist an Hämoglobin, ein Protein in den roten Blutkörperchen, gebunden. An Sauerstoff gebundenes Hämoglobin wird Oxyhämoglobin (HbO .) genannt2). Die restlichen 1,5 % des an die Zellen abgegebenen Sauerstoffs werden im Plasma gelöst. Vollblut, das sowohl aus Zellen als auch aus Plasma besteht, trägt 70-mal mehr Sauerstoff als eine gleiche Menge Plasma allein.

Hämoglobin nimmt Sauerstoff in der Lunge auf und gibt ihn an die Zellen ab. Aber was bestimmt, ob Hämoglobin an Sauerstoff bindet oder ihn freisetzt? Der wichtigste Entscheidungsfaktor für diese Frage ist der Sauerstoffpartialdruck, der direkt mit seiner Konzentration zusammenhängt. In einem Gasgemisch trägt jedes Gas nur einen Teil des Gesamtdrucks des gesamten Gasgemisches bei. Der Druck, den eines der Gase in einem Gemisch ausübt, wird als Partialdruck bezeichnet.

Erinnern Sie sich an Kapitel 3, dass Stoffe immer aus Regionen mit höherer Konzentration oder höherem Druck in Regionen mit niedrigerer Konzentration oder niedrigerem Druck diffundieren. In den Alveolen der Lunge, wo die Sauerstoffkonzentration hoch ist, nimmt Hämoglobin in den roten Blutkörperchen in nahegelegenen Kapillaren Sauerstoff auf. Der Sauerstoff wird dann in der Nähe der Zellen freigesetzt, wo die Sauerstoffkonzentration niedrig ist.

Kohlendioxidtransport und Bicarbonationen

Das Kohlendioxid, das von den Zellen produziert wird, wenn sie Sauerstoff verwenden, wird vom Blut entfernt. Der Kohlendioxidtransport erfolgt auf drei Hauptarten:

1. Aufgelöst in Blutplasma. Zwischen 7% und 10% des Kohlendioxids werden im Plasma als molekulares Kohlendioxid gelöst transportiert.

2. Getragen von Hämoglobin. Hämoglobinmoleküle in roten Blutkörperchen tragen etwas mehr als 20 % des transportierten Kohlendioxids. Wenn sich Kohlendioxid mit Hämoglobin verbindet, bildet es eine Verbindung namens Carbaminohämoglobin.

3. Als Bicarbonat-Ion. Das mit Abstand wichtigste Transportmittel für Kohlendioxid sind im Plasma gelöste Bicarbonat-Ionen. Etwa 70 % des Kohlendioxids werden auf diese Weise transportiert. Kohlendioxid (CO2), das von Zellen produziert wird, diffundiert ins Blut und in die roten Blutkörperchen. Sowohl im Plasma als auch in den roten Blutkörperchen reagiert es mit Wasser (H2O) und bildet Kohlensäure (H2CO3). Kohlensäure dissoziiert schnell zu Wasserstoffionen (H + ) und Bicarbonationen (HCO3 - ). Der Prozess der Bicarbonationenbildung in den Kapillaren des Gewebes wird durch die folgende Formel dargestellt:

Obwohl diese Reaktionen sowohl im Plasma als auch in den roten Blutkörperchen auftreten, laufen sie in den roten Blutkörperchen hundertmal schneller ab. Die höhere Reaktionsgeschwindigkeit wird durch das Enzym Carboanhydrase verursacht, das in den roten Blutkörperchen, aber nicht im Plasma vorkommt. Die durch die Reaktion erzeugten Wasserstoffionen verbinden sich mit Hämoglobin. Auf diese Weise wirkt Hämoglobin als Puffer, und der Säuregehalt des Blutes ändert sich beim Durchgang durch das Gewebe nur geringfügig. Die Bicarbonat-Ionen diffundieren aus den roten Blutkörperchen in das Plasma und werden in die Lunge transportiert.

In der Lunge ist der Vorgang umgekehrt. Wenn das Blut die Kapillaren der Lunge erreicht, diffundiert Kohlendioxid aus dem Blut in die Alveolen, da die Konzentration (Partialdruck) von Kohlendioxid in den Alveolen vergleichsweise niedrig ist. Da die Konzentration von Kohlendioxid im Blut höher ist als in den Alveolen, kehren die gerade beschriebenen chemischen Reaktionen um. Die Bicarbonationen verbinden sich wieder mit den Wasserstoffionen, um Kohlensäure zu bilden. In Gegenwart von Carboanhydrase in den roten Blutkörperchen wird Kohlensäure in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt. Das Kohlendioxid verlässt dann die roten Blutkörperchen, diffundiert in die Alveolarluft und wird ausgeatmet. Die Reaktionen in der Lunge sind im Folgenden zusammengefasst.

Bicarbonat-Ionen sind nicht nur die Form, in der Kohlendioxid durch das Blut transportiert wird, sondern auch ein wichtiger Bestandteil des Säure-Basen-Puffersystems des Körpers. Sie helfen, Säuren im Blut zu neutralisieren. Wenn das Blut zu sauer wird, werden die überschüssigen Wasserstoffionen entfernt, indem sie sich mit Bicarbonationen zu Kohlensäure verbinden. Die Kohlensäure bildet dann Kohlendioxid und Wasser, die ausgeatmet werden. (Bicarbonat-Ionen und der Säure-Basen-Haushalt des Blutes werden auch in Kapitel 2 besprochen.)

Kohlenmonoxid ist ein giftiges Gas, das sich viel leichter an Hämoglobin bindet als Sauerstoff, und es bindet an der gleichen Stelle wie Sauerstoff. Wenn also Kohlenmonoxid an Hämoglobin gebunden ist, kann Sauerstoff nicht binden. Warum ist eine Kohlenmonoxidvergiftung potenziell tödlich?

Atmungszentren im Gehirn

Die Atemfrequenz beeinflusst die Sauerstoffmenge, die den Zellen zugeführt werden kann, und die Menge an Kohlendioxid, die aus dem Körper entfernt werden kann. Neuronale und chemische Kontrollen passen die Atemfrequenz an die Bedürfnisse des Körpers an.

Grundlegendes Atemmuster

Wenn Sie da sitzen und Ihren Text lesen, ist Ihre Atmung wahrscheinlich ziemlich rhythmisch, mit etwa 12 bis 15 Atemzügen pro Minute. Der Grundrhythmus wird von einem Atemzentrum (Atemzentrum) gesteuert, das sich in der Medulla des Gehirns befindet (Abb. 14.12). Innerhalb des Atemzentrums befinden sich ein Inspirationsbereich und ein Exspirationsbereich.

ABBILDUNG 14.12. Neuronale und chemische Atemkontrolle

Bei ruhiger Atmung, wenn Sie ruhig sind und normal atmen, zeigt der Inspirationsbereich rhythmische Anfälle neuronaler Aktivität. Während die inspiratorischen Neuronen aktiv sind, werden an die an der Inhalation beteiligten Muskeln (Zwerchfell und Interkostale) Impulse gesendet, die die Kontraktion stimulieren. Wie wir gesehen haben, führt die Kontraktion des Zwerchfells und der Interkostale zu einer Vergrößerung der Brusthöhle, wodurch Luft in die Lunge gelangt.Nach etwa 2 Sekunden Inhalation hört die Aktivität der Neuronen im Inspirationszentrum für etwa 3 Sekunden auf. Wenn die inspiratorischen Neuronen ihre Aktivität einstellen, entspannen sich das Zwerchfell und die Interkostale und es kommt zu einer passiven Ausatmung. Bei schwerem Atmen, wie es während des Trainings auftreten kann, verursacht das Exspirationszentrum eine Kontraktion anderer Interkostalmuskeln und Bauchmuskeln, wodurch schnell Luft aus der Lunge gedrückt wird.

Die meiste Zeit atmen wir, ohne darüber nachzudenken. Wir können jedoch unser Atemmuster durch Impulse, die von der Großhirnrinde (dem „bewussten“ Teil des Gehirns) ausgehen, freiwillig ändern. Wir kontrollieren die Atmung, wenn wir sprechen oder seufzen, und wir können freiwillig wie ein Hund keuchen. Den Atem anzuhalten, während man unter Wasser schwimmt, ist natürlich eine gute Idee. Zu bestimmten anderen Zeiten kann uns das Anhalten des Atems vor dem Einatmen von Rauch oder reizenden Gasen schützen.

Beim forcierten Atmen, wie es bei anstrengenden Übungen vorkommen kann, verhindern Dehnungsrezeptoren in den Wänden der Bronchien und Bronchiolen in der gesamten Lunge eine Überblähung der Lunge. Wenn ein tiefer Atemzug die Lunge stark ausdehnt und diese Rezeptoren dehnt, senden sie Impulse über den Vagusnerv, die das Atemzentrum hemmen und das Ausatmen ermöglichen. Wenn sich die Lunge entleert, werden die Dehnungsrezeptoren nicht mehr stimuliert.

Der Zweck der Atmung besteht darin, den Kohlendioxid- und Sauerstoffgehalt im Blut zu kontrollieren. Wir betrachten nun, wie die Niveaus dieser Gase die Atemfrequenz steuern, was wiederum die Niveaus der Gase beeinflusst (Abbildung 14.13).

ABBILDUNG 14.13. Die Rolle von Kohlendioxid bei der Kontrolle der Atemfrequenz

Kohlendioxid . Der wichtigste chemische Einfluss auf die Atemfrequenz ist Kohlendioxid. Der Mechanismus, durch den Kohlendioxid die Atmung reguliert, hängt von den Wasserstoffionen ab, die entstehen, wenn Kohlendioxid in Lösung geht und Kohlensäure bildet:

Drei Gruppen von Chemorezeptoren reagieren auf die sich ändernden Konzentrationen von Wasserstoffionen im Blut (Abbildung 14.12). Zentrale Chemorezeptoren befinden sich in einer Region des Gehirns, die als Medulla bezeichnet wird, in der Nähe des Atemzentrums. Periphere Chemorezeptoren befinden sich in den Aortenkörperchen und den Glomus caroticum, kleinen Strukturen, die mit dem Hauptblutgefäß verbunden sind, das das Herz verlässt und zum Körper führt, sowie mit den Hauptblutgefäßen zum Kopf. Die Chemorezeptoren in den Aortenkörperchen und Halsschlagadern reagieren auch, wenn der Sauerstoffgehalt im Blut niedrig ist.

Die Chemorezeptoren in der Medulla befinden sich in der Nähe ihrer Oberfläche, wo sie in Liquor cerebrospinalis gebadet werden. Kohlendioxid diffundiert aus dem Blut in den Liquor cerebrospinalis, wo es durch Bildung von Kohlensäure die Wasserstoffionenkonzentration erhöht. Wenn die steigende Wasserstoffionenkonzentration die Chemorezeptoren im Mark stimuliert, wird die Atemfrequenz erhöht und mehr Kohlendioxid ausgeatmet, wodurch der Kohlendioxidspiegel im Blut sinkt.

Sauerstoff . Da Sauerstoff und nicht Kohlendioxid überlebenswichtig ist, mag es etwas überraschend sein zu erfahren, dass Sauerstoff die Atemfrequenz nicht beeinflusst, es sei denn, sein Blutspiegel sinkt gefährlich. Erst dann senden sauerstoffempfindliche Chemorezeptoren in den Aortenkörpern und Glomus caroticum eine Nachricht, dass der Blutsauerstoffspiegel an einem kritischen Punkt ist, und leiten in letzter Minute einen Anruf an die Medulla ein, um die Atemfrequenz und den Sauerstoffgehalt zu erhöhen. Sinkt der Sauerstoffgehalt stark ab, sterben die Nervenzellen im Inspirationsbereich an Sauerstoffmangel ab und reagieren nicht gut auf Impulse der Chemorezeptoren. Infolgedessen beginnt der Inspirationsbereich, weniger Impulse an die Inspirationsmuskeln zu senden, die Atemfrequenz nimmt ab und die Atmung kann sogar vollständig ausfallen.

Atemwegserkrankungen

Selbst an einem erholsamen Tag bewegen Sie mehr als 86.000 Liter Luft in und aus Ihrer Lunge. Die eingeatmete Luft kann krankheitserregende Organismen oder schädliche Chemikalien und Partikel enthalten. Das Atmungssystem entfernt die meisten dieser Stoffe, bevor sie Schaden anrichten können. Einige der krankheitserregenden Organismen, einschließlich Viren und Bakterien, und andere schädliche Substanzen bleiben jedoch bestehen und verursachen Probleme.

Jeder von mehr als 200 Viren kann eine Erkältung verursachen. Es überrascht nicht, dass derzeit etwa 30 Millionen Amerikaner eine Erkältung haben. (Die "Erkältung" ist in der Tat weit verbreitet.) Da es so viele Erkältungsviren gibt, können Sie sich mehrmals im Jahr erkälten, und das passiert normalerweise auch, jeder von einem anderen Virus. Die meisten Menschen bekommen ihre erste Erkältung, bevor sie ein Jahr alt sind.

Typischerweise beginnt eine Erkältung mit einer laufenden Nase, möglicherweise Halsschmerzen und Niesen. Am Anfang ist der Nasenausfluss dünn und wässrig, wird aber dicker, wenn er die Nasenhöhle ausfüllt. Fast jeder Teil des Atmungssystems kann betroffen sein. Niesen und eine verstopfte Nase weisen darauf hin, dass die Infektion in den oberen Atemwegen liegt. Wenn der Rachen betroffen ist, kommt es zu Halsschmerzen. Die Infektion kann sich auf die Bronchien ausbreiten und Husten verursachen, oder auf den Kehlkopf, wodurch Ihre Stimme heiser wird.

So elend Sie sich mit einer Erkältung auch fühlen, Sie können sich trösten, wenn Sie wissen, dass Ihr Leiden nicht ewig andauern wird (siehe den Aufsatz zu Gesundheitsthemen, Eine Erkältung überleben). Eine Erkältung ist selbstlimitierend und dauert nur 1 bis 2 Wochen. Außerdem sind Erkältungen selten tödlich, außer gelegentlich bei sehr jungen oder sehr alten Menschen oder bei Menschen, die bereits an einer anderen Krankheit schwer erkrankt sind.

Erkältungen werden verbreitet, wenn das verursachende Virus von einer infizierten Person übertragen wird. Die Viren sind im Nasensekret reichlich vorhanden. Die Übertragung des Virus ist jedoch in der Regel nicht das Ergebnis einer direkten Inhalation infizierter Tröpfchen durch Husten oder Niesen. Es ist eher das Ergebnis des Umgangs mit einem mit dem Virus kontaminierten Objekt. Erkältungsviren können mehrere Stunden lang in der Lage sein, eine Infektion auf der Haut oder auf einem Gegenstand zu verursachen, während sie darauf warten, dass eine ahnungslose Person sie berührt und ihre Finger kontaminiert. Wenn anschließend die virusbeladenen Finger die Nasenschleimhäute berühren, ist die Übertragung abgeschlossen. Die beste Möglichkeit, einer Erkältung vorzubeugen, besteht darin, sich häufig die Hände zu waschen und sich nicht in der Nähe von Erkältungen zu befinden.

Grippe ist eine Abkürzung für Influenza, eine weitere Viruserkrankung. Es gibt wenige Arten von Viren, die die Grippe verursachen, verglichen mit der Anzahl verschiedener Viren, die eine Erkältung verursachen können. Tatsächlich sind die Viren, die die Grippe beim Menschen verursachen, alle Varianten von drei Haupttypen – A, B und C (aber es gibt Hunderte von Varianten dieser drei Grundtypen). Die Influenza vom A-Typ ist oft schwerwiegender als die B-Influenza, da sie häufiger von schweren Komplikationen begleitet wird und häufiger zum Tod führt. Influenza C verursacht eine leichte Erkrankung mit Erkältungssymptomen.

Die Symptome der Grippe ähneln denen einer Erkältung, treten jedoch plötzlicher auf und sind schwerer. (Obwohl der Ausbruch der Grippe plötzlich erscheinen mag, inkubiert die Krankheit tatsächlich schon seit mehreren Tagen, wenn Grippesymptome auftreten.) Eine typische Grippe beginnt mit Schüttelfrost und hohem Fieber, etwa 39 °C (103 °F). bei Erwachsenen und vielleicht höher bei Kindern. Viele Grippeopfer haben Muskelschmerzen, insbesondere im Rücken. Andere häufige Symptome sind Kopfschmerzen, Halsschmerzen, trockener Husten, Schwäche, Schmerzen und Brennen in den Augen sowie Lichtempfindlichkeit. Wenn die Grippe ausbricht, ist Ihnen normalerweise schlecht genug, um ins Bett zu gehen. Die Grippe dauert im Allgemeinen 7 bis 10 Tage, aber es kann eine weitere Woche oder mehr vergehen, bis Sie wieder vollständig auf den Beinen sind.

Die Grippe wird oft durch Sekundärinfektionen kompliziert, die einsetzen, wenn andere Krankheitserreger die Schwächung des Körpers ausnutzen. Die häufigste Komplikation ist eine Lungenentzündung, eine Lungenentzündung (im Folgenden beschrieben). Mögliche Sekundärinfektionen durch Bakterien sind Bronchitis, Sinusitis und Ohrinfektionen.

Eine Möglichkeit, die Grippe zu verhindern, ist eine Grippeimpfung – ein Impfstoff, der aus den Virenstämmen hergestellt wird, von denen Wissenschaftler erwarten, dass sie die nächsten Ausbrüche der Krankheit verursachen werden. Grippeschutzimpfungen sind nur zu etwa 60 bis 70 % wirksam, da die Viren, gegen die sie gerichtet sind, schnell mutieren und neue Stämme auftauchen. Die neuen Stämme werden von den Abwehrmechanismen des Immunsystems, die durch den neuesten Impfstoff programmiert wurden, nicht erkannt. Da jede Grippesaison neue Grippevirenstämme mit sich bringt, hält die Wirksamkeit des Impfstoffs nur so lange an wie die am weitesten verbreiteten Stämme dieser Saison. Daher müssen ständig neue Impfstoffe entwickelt werden, um uns zu schützen, und Grippeimpfungen müssen jedes Jahr wiederholt werden.

Lungenentzündung ist eine Lungenentzündung, die dazu führt, dass sich Flüssigkeit in den Alveolen ansammelt und so den Gasaustausch verringert. Es verursacht auch Schwellungen und Verengungen der Bronchiolen, was das Atmen erschwert. Eine Lungenentzündung wird normalerweise durch eine Infektion mit Bakterien oder Viren verursacht, aber auch Pilze und Protozoen können sie verursachen. Viele Fälle von Lungenentzündung entwickeln sich nach einer Erkältung oder Grippe. Strahlung, Chemikalien und Allergien können ebenfalls dazu führen.

Die Symptome einer Lungenentzündung beginnen oft plötzlich. Dazu gehören Fieber und Schüttelfrost, Brustschmerzen, Husten und Kurzatmigkeit. Der Schweregrad der Lungenentzündung variiert von leicht bis lebensbedrohlich. Die Behandlung richtet sich nach der Ursache der Erkrankung.

Streptokokken, eine durch Streptokokken verursachte Halsentzündung, ist vor allem bei Kindern im Alter von 5 bis 15 Jahren ein Problem. Die Schmerzen gehen meist mit geschwollenen Drüsen (Lymphknoten) und Fieber einher.

Obwohl die Schmerzen bei einer Streptokokkeninfektion so mild sein können, dass nie ein Arzt aufgesucht wird, kann das Ignorieren einer Streptokokkeninfektion schwerwiegende Folgen haben. Unbehandelt können sich die Streptokokken-Bakterien auf andere Körperteile ausbreiten und rheumatisches Fieber oder Nierenprobleme verursachen. Die Hauptsymptome des rheumatischen Fiebers sind geschwollene, schmerzende Gelenke und ein charakteristischer Hautausschlag. Etwa 60 % der an rheumatischem Fieber Erkrankten entwickeln eine Erkrankung der Herzklappen. Eine weitere mögliche Folge einer Streptokokkeninfektion ist eine Nierenerkrankung (Glomerulonephritis). Die Nierenschädigung ist auf eine Reaktion der körpereigenen Schutzmechanismen zurückzuführen. Der Körper produziert Antikörper, die die Bakterien zerstören, aber wenn diese Antikörper nach dem Abtöten der Bakterien bestehen bleiben, können sie eine Nierenentzündung verursachen. Die entzündeten Nieren können das Blut möglicherweise nicht filtern und Blut kann in den Urin austreten.

Zu den Symptomen einer Streptokokken-Halsentzündung gehören Halsschmerzen und zwei von drei der folgenden: Fieber von 38,33 °C, weißer oder gelber Belag auf den Mandeln oder geschwollene Drüsen im Nacken. Da viele Viren Halsschmerzen verursachen können, die wie Streptokokken-Infektionen aussehen, ist die einzige Möglichkeit, eine Streptokokken-Infektion zu identifizieren, ein Test auf den Erreger. Wenn Streptokokken-Bakterien gefunden werden, wird ein Antibiotikum, in der Regel Penicillin, verschrieben, um rheumatischem Fieber und Nierenerkrankungen vorzubeugen.

Tuberkulose (TB) wird durch ein stäbchenförmiges Bakterium, Mycobacterium tuberculosis, verursacht. Es wird verbreitet, wenn der Husten einer infizierten Person mit Bakterien beladene Tröpfchen in die Luft schickt und die Bakterien in die Lunge einer nicht infizierten Person eingeatmet werden. Da die Bakterien eingeatmet werden, sind die Lungen normalerweise die ersten Angriffsstellen, aber die Bakterien können sich auf jeden Teil des Körpers ausbreiten, insbesondere auf das Gehirn, die Nieren oder die Knochen.

Zur Abwehr der Bakterien bildet der Körper faserige Bindegewebshüllen, sogenannte Tuberkel, die die Bakterien einkapseln (daher der Name der Krankheit). Obwohl die Bildung von Tuberkeln die Ausbreitung der Krankheit verlangsamt, tötet sie die Bakterien nicht wirklich ab. Das Immunsystem zerstört zumindest einen Teil der abgeschirmten Bakterien und kann sie sogar alle töten. Aber Bakterientaschen können viele Jahre lang unentdeckt bleiben. Später, wenn das Immunsystem geschwächt wird, kann die Krankheit in ein sekundäres Stadium übergehen, da Bakterientaschen reaktiviert werden und sich vermehren. Darüber hinaus können Bakterien aus den Tuberkeln entweichen und über die Blutbahn in andere Körperteile transportiert werden. Wenn der Patient schwach, krank oder schlecht ernährt wird, können Bakterien aktiv werden und sich vermehren, wodurch die Krankheit wieder aufflammt.

Die ersten Symptome einer Tuberkulose, falls sie auftreten, ähneln denen einer Grippe. Im Sekundärstadium entwickelt der Patient normalerweise Fieber, verliert an Gewicht und fühlt sich müde. Befindet sich die Infektion wie üblich in der Lunge, führt dies zu einem trockenen Husten, der schließlich eitergefüllten und blutigen Schleim produziert. In diesem Stadium vermehren sich die Bakterien schnell und zerstören die Zellen des betroffenen Organs. Das zweite Stadium der TB kann tödlich sein, insbesondere wenn es durch einen multiresistenten Bakterienstamm verursacht wird und resistente Stämme immer häufiger auftreten (siehe Kapitel 13a).

Eine Erkältung überleben

Das einzige, was häufiger als die Erkältung ist, sind Ratschläge zur Behandlung. Hier werden wir die Gültigkeit einiger häufig empfohlener Behandlungen für eine Erkältung untersuchen.

1. Nehmen Sie Vitamin C in großen Dosen ein? Vitamin C kann eine Erkältung nicht verhindern, es sei denn, Sie sind unterernährt oder stehen unter extremer körperlicher Belastung. Dennoch können einige Menschen, die Vitamin C einnehmen, weniger schwere oder kürzere Erkältungen erleiden als Menschen, die kein Vitamin C einnehmen.

2. An einer Zinkpastille lutschen? Es gibt Hinweise darauf, dass Zink die Virusreplikation verlangsamt, Erkältungsviren daran hindert, an Nasenschleimhaut zu haften, und das Immunsystem stärkt.

3. Nehmen Sie Echinacea? Echinacea, allgemein bekannt als Purpursonnenhut, wird seit Jahrhunderten von Erkältungspatienten verwendet. Wissenschaftliche Studien, die untersuchen, ob das pflanzliche Medikament bei der Vorbeugung oder Behandlung der Erkältung wirksam ist, haben jedoch widersprüchliche Ergebnisse erbracht.

4. Nehmen Sie ein Antibiotikum? Antibiotika sind gegen Viren nicht wirksam und können eine Erkältung nicht heilen. Die unnötige Anwendung eines Antibiotikums kann Nebenwirkungen wie Durchfall verursachen und zur Entwicklung einer bakteriellen Resistenz gegen das Arzneimittel führen, wie in Kapitel 13a diskutiert.

5. Ins Bett gehen? Bettruhe ermöglicht dem Körper, seine Ressourcen zu mobilisieren und Sekundärinfektionen zu bekämpfen. Bei einer Erkältung zu Hause zu bleiben, ist auch sozialverträglich, denn es hilft, die Ausbreitung des Virus zu verhindern. Bettruhe wird Ihre Erkältung nicht heilen oder ihre Dauer verkürzen.

6. Haben Sie etwas Hühnersuppe? Großmütter verschreiben seit langem Hühnersuppe zur Behandlung einer Erkältung, und die Ärzte sind sich schließlich einig, dass der Rat einen gewissen Wert hat. Bei einer Erkältung sollten Sie immer viel Flüssigkeit zu sich nehmen. Sie helfen, Sekrete in den Atemwegen zu lösen und so Verstopfungen zu reduzieren, sodass Sie leichter atmen können. Heiße Flüssigkeiten, wie Hühnersuppe, sind wirksamer als kalte, um den Nasenschleimfluss zu erhöhen.

Zu berücksichtigende Fragen

• Glauben Sie, dass es illegal sein sollte, Erkältungsmittel zu vermarkten, deren Wirksamkeit nicht nachgewiesen wurde?

• Eine Erkältung ist normalerweise keine schwere Krankheit. Sollte es Mitarbeitern untersagt werden, sich wegen einer Erkältung krank zu melden?

DOTS (Directly Observed Therapy, Short Course) ist die von der Weltgesundheitsorganisation empfohlene Behandlung von Tuberkulose. DOTS, das vorschreibt, dass jeden Tag jemand Zeuge wird, wie der Tuberkulosepatient Medikamente schluckt, gibt es in den meisten größeren Städten der Vereinigten Staaten. Die Behandlungsdauer beträgt 6 Monate bis 2 Jahre (letzteres, wenn ein multiresistenter Stamm vorhanden ist). Das Versäumnis der Patienten, die TB-Behandlung abzuschließen, hat zu den arzneimittelresistenten Stämmen des TB-Bakteriums geführt. Ist DOTS ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Schutz der Öffentlichkeit und Persönlichkeitsrechten? Was denken Sie?

Viren, Bakterien oder chemische Reizungen können eine Entzündung der Bronchienschleimhaut verursachen – ein Zustand, der als Bronchitis bezeichnet wird. Die Entzündung führt zu einer übermäßigen Schleimproduktion, die einen tiefen Husten auslöst, der grünlich-gelben Schleim produziert.

Es gibt zwei Arten von Bronchitis: akute und chronische. Akute Bronchitis, die oft auf eine Erkältung folgt, wird normalerweise durch das Erkältungsvirus selbst verursacht, aber sie kann durch Bakterien verursacht werden, die die verringerte Widerstandskraft des Körpers ausnutzen und in die Luftröhre und die Bronchien eindringen. Ein Antibiotikum beschleunigt die Genesung, wenn die Ursache bakteriell ist.

Wenn ein Husten, der Schleim hervorruft, mindestens 3 Monate in jedem von 2 aufeinanderfolgenden Jahren auftritt, wird die Erkrankung als chronische Bronchitis bezeichnet, ein schwerwiegenderes Problem, das normalerweise mit Zigarettenrauchen oder Luftverschmutzung verbunden ist. Manchen Menschen mit chronischer Bronchitis kann ein Enzym fehlen, das normalerweise die Atemwege vor solchen Reizstoffen schützt. Mit fortschreitender Krankheit wird das Atmen immer schwieriger, zum Teil weil sich die Auskleidung der Luftröhren verdickt und den Durchgang für die Luft verengt. Kontraktion der Muskulatur in den Bronchiolenwänden und übermäßige Schleimsekretion verstopfen die Lufttubuli zusätzlich.

Chronische Bronchitis kann schwerwiegende Folgen haben. Die degenerativen Veränderungen der Auskleidung der Luftröhren erschweren die Entfernung des Schleims. Infolgedessen entwickelt der Patient eher Lungeninfektionen wie Lungenentzündung, die tödlich sein kann, und degenerative Veränderungen – wie Emphysem – in der Lunge.

Ein Emphysem ist eine häufige Folge des Rauchens, obwohl dieser Zustand auch andere Ursachen haben kann. Beim Emphysem lösen sich die Wände der Alveolen auf und verschmelzen, wodurch die Alveolen kleiner und größer werden (Abb. 14.14). Diese Änderung hat zwei Haupteffekte: eine Verringerung der für den Gasaustausch verfügbaren Oberfläche und eine Zunahme des Volumens der verbleibenden oder "toten" Luft in der Lunge. Sie erinnern sich vielleicht, dass die Ausatmung ein passiver Prozess ist, der von der Elastizität des Lungengewebes abhängt. Bei einem Emphysem verliert die Lunge diese Elastizität und Luft wird in ihnen eingeschlossen. Wenn der tote Luftraum zunimmt, erfordert eine ausreichende Belüftung eine stärkere Inhalation. Das Einführen von Luft führt dazu, dass mehr Alveolarwände reißen, was den toten Luftraum weiter vergrößert. Die Lungengröße nimmt mit zunehmendem Restluftvolumen allmählich zu, was einer Person mit Emphysem eine charakteristische tonnenförmige Brust verleiht, aber der Gasaustausch wird trotz der Zunahme der Lungengröße weiterhin schwieriger, da die Oberfläche reduziert wird. Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie sich eine schlechte Lungenventilation durch erhöhten toten Luftraum anfühlt, atmen Sie tief ein, atmen Sie dann nur leicht aus und wiederholen Sie diesen Vorgang mehrmals. Beachten Sie, wie schnell Sie einen Sauerstoffmangel spüren, wenn Sie weiterhin sehr flache Atemzüge machen, die die Lunge fast vollständig mit Luft füllen.

ABBILDUNG 14.14. Ein Vergleich von (a) normalen Alveolen und (b) Alveolen bei einer Person mit Emphysem. Beachten Sie, dass bei einem Emphysem die Alveolarwände reißen und die Oberfläche für den Gasaustausch abnimmt, der tote Luftraum vergrößert und die Alveolarwände verdickt werden.

Kurzatmigkeit, das Hauptsymptom des Emphysems, ist sowohl auf die verringerte Alveolaroberfläche als auch auf den vergrößerten toten Luftraum zurückzuführen. Mit fortschreitender Erkrankung wird der Gasaustausch noch schwieriger, da sich die Alveolarwände mit faserigem Bindegewebe verdicken. Der Sauerstoff, der die Alveolen erreicht, hat Schwierigkeiten, das Bindegewebe zu durchqueren, um ins Blut zu gelangen. So schnappt eine Person mit Emphysem ständig nach Luft.

Emphyseme können behandelt, aber nicht geheilt werden. Zigarettenrauchen ist die häufigste Ursache für Emphyseme, daher besteht der erste Schritt der Behandlung normalerweise darin, mit dem Rauchen aufzuhören. Medikamente zur Erweiterung der Atemwege können verschrieben werden, um den Luftstrom zu und von der Lunge zu erleichtern.Zusätzlich kann zusätzlicher Sauerstoff verabreicht werden, um die Sauerstoffmenge, die die Körperzellen des Patienten erreicht, zu erhöhen, wodurch einige der Symptome des Emphysems gelindert werden.

Zwischen 85 % und 90 % aller Lungenkrebsfälle werden durch das Rauchen verursacht und sind daher vermeidbar. Lungenkrebs hat normalerweise keine Symptome, bis er ziemlich weit fortgeschritten ist. Daher wird es in der Regel nicht rechtzeitig für eine Heilung erkannt.

Das Fortschreiten zum Lungenkrebs beginnt mit einer chronischen Lungenentzündung und ist durch Veränderungen der Zellen der Atemwegsschleimhaut gekennzeichnet. Diese Zellveränderungen werden oft durch inhalierte Karzinogene verursacht, einschließlich solcher, die im Tabakrauch enthalten sind (weitere Chemikalien, die im Tabakrauch vorkommen – und die Atemprobleme, die sie verursachen – werden im Health Issue Essay, Smoking and Lung Disease, diskutiert.)

Bei einem Nichtraucher hat die Auskleidung der Luftwege eine Basalmembran unter den Basalzellen und eine einzelne Schicht von Flimmersäulenzellen. Bei einem Raucher ist eines der ersten Anzeichen von Schäden eine Zunahme der Anzahl der Basalzellschichten. Als nächstes sterben die Flimmersäulenzellen ab und verschwinden. Die Kerne der Basalzellen beginnen sich dann zu verändern, wenn sich Mutationen anhäufen, und die Zellen werden desorganisiert. Dies ist der Beginn von Krebs. Die unkontrollierte Zellteilung bildet schließlich einen Tumor (Abb. 14.15). Wenn Krebszellen die Basalmembran durchbrechen, können sie sich über einen Prozess namens Metastasierung auf andere Teile der Lunge und den Rest des Körpers ausbreiten (siehe Kapitel 21a).

ABBILDUNG 14.15. Lungenkrebs. Der Tumor ist die helle feste Masse im oberen Bereich der Lunge.

In diesem Kapitel haben wir darüber nachgedacht, wie das Atmungssystem den zum Überleben notwendigen Sauerstoff erhält und unseren Körper von Kohlendioxid befreit. Im nächsten Kapitel werden wir eine weitere lebenswichtige Funktion untersuchen – die Verdauung.

Rauchen und Lungenerkrankungen

Rauchen ist die häufigste vermeidbare Ursache für Krankheit, Behinderung und Tod in unserer Gesellschaft. Tatsächlich muss jede Zigarettenpackung und jede Zigarettenwerbung in den Vereinigten Staaten eine Warnung des Surgeon General enthalten, die die Gefahren des Tabakrauchs angibt. Tabak, der bei bestimmungsgemäßer Verwendung Körperschäden verursacht, darf jedoch legal an jeden verkauft werden, der mindestens 18 Jahre alt ist.

Da das Ziel des Rauchens darin besteht, den Rauch in die Lunge zu bringen, können wir erwarten, dass dort einige seiner schädlichsten Auswirkungen zu sehen sind. Die Schädigung der Atemwege von Rauchern ist schleichend und fortschreitend. Es beginnt damit, dass der Rauch die Wirkung von zwei Reinigungsmechanismen der Lunge behindert – Flimmerhärchen und Makrophagen. Selbst die ersten Züge einer Zigarette verlangsamen die Bewegung der Flimmerhärchen, wodurch sie weniger effektiv beim Fegen von Schmutz aus den Luftwegen sind. Das Rauchen einer ganzen Zigarette verhindert, dass sich die Flimmerhärchen eine Stunde oder länger bewegen. Bei fortgesetztem Rauchen lähmen das Nikotin und das Schwefeldioxid im Rauch die Flimmerhärchen und das Zyanid zerstört die Flimmerzellen.

Zigarettenrauch führt zu einer chronischen Lungenentzündung des Rauchers. Die Entzündung ruft Makrophagen, die wandernden Zellen, die Fremdkörper verschlingen, in die Lunge, um die Lungenoberflächen zu reinigen. Aber so wie Rauch die Flimmerhärchen lähmt, lähmt er auch die Makrophagen, was die Reinigungsbemühungen weiter behindert. Da die Zilien und Makrophagen weniger wirksam werden, verbleiben größere Mengen an Teer und krankheitserregenden Organismen im Atmungssystem. Infolgedessen verbringen Zigarettenraucher mehr Zeit im Bett und verlieren jedes Jahr mehr Arbeitstage als Nichtraucher.

Gleichzeitig mit der Verlangsamung der Flimmerhärchen und Makrophagen stimuliert der Rauch die Schleimsekretionszellen in den Schleimhäuten der Atemwege. Folglich werden die kleineren Atemwege mit Schleim verstopft, was das Atmen erschwert. Spätestens jetzt beginnt der „Raucherhusten“. Husten ist ein Schutzreflex, und der Raucher hustet zunächst nur, weil Rauch die Atemwege reizt. Wenn jedoch weiter geraucht wird und die Flimmerhärchen immer weniger in der Lage sind, Schleim und Ablagerungen zu entfernen, besteht die einzige Möglichkeit, das Material aus den Gängen zu entfernen, darin, zu husten. Der Husten ist in der Regel morgens schlimmer, wenn der Körper versucht, den über Nacht angesammelten Schleim abzutransportieren.

Allmählich führen Entzündungen und Staus in der Lunge zusammen mit der ständigen Reizung durch Rauch zu einer chronischen Bronchitis, einer Krankheit, die durch einen anhaltenden tiefen Husten gekennzeichnet ist, der Schleim hervorbringt. Die Luftwege verengen sich aufgrund der Verdickung ihrer Auskleidung, die durch wiederholte Infektionen, Ansammlung von Schleim und Kontraktion der glatten Muskulatur in ihren Wänden verursacht wird. Der Luftstrom wird eingeschränkt, was zu Atemnot und Keuchen führt.

Ein Emphysem, bei dem die Wände der Alveolen zerstört werden, ist oft die nächste Stufe der fortschreitenden Lungenschädigung. Atemwege und Alveolarwände verlieren an Elastizität, da Teer dazu führt, dass die Abwehrzellen des Körpers zerstörerische Enzyme absondern. Folglich kann das Lungengewebe den Druckanstieg, der mit einem Husten einhergeht, nicht mehr aufnehmen und die empfindlichen Alveolarwände brechen wie Seifenblasen. Da immer mehr Alveolen zerstört werden, wird die Oberfläche für den Gasaustausch verkleinert, sodass dem Körper weniger Sauerstoff zugeführt wird. Neben all diesen negativen Auswirkungen auf die Atemwege ist Rauchen die einzige Hauptursache für Lungenkrebs und verursacht auch andere Krebsarten. Tatsächlich ist das Rauchen für 30% aller Krebstodesfälle verantwortlich.

Die gesundheitlichen Vorteile, wenn Sie mit dem Rauchen aufhören, sind enorm. Viele der durch Rauch verursachten Schäden sind reversibel, wenn Sie aufhören. So sinkt beispielsweise das Lungenkrebsrisiko, jedoch nie so tief wie bei Personen, die noch nie geraucht haben.

Zu berücksichtigende Fragen

• Glauben Sie, dass ein Rauchverbot in Gebäuden die Raucherrechte verletzt?

• Viele Staaten erhöhen die Zigarettensteuer drastisch. Diese Aktion erhöht die Einnahmen und verhindert ungesundes Verhalten. Halten Sie eine solche Steuer für ungerecht, weil sie auf eine bestimmte Bevölkerungsgruppe abzielt?

• Welche Schritte könnten Sie unternehmen, um einem geliebten Menschen zu helfen, mit dem Rauchen aufzuhören?

Hervorheben der Konzepte

Strukturen des Atmungssystems (S. 267-273)

• Das Atmungssystem hat die Aufgabe, Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen Luft und Blut auszutauschen. Der Sauerstoff, den wir atmen, wird benötigt, um die Anzahl der energiespeichernden ATP-Moleküle zu maximieren, die aus Nahrungsenergie gebildet werden. Das Ausatmen von Kohlendioxid, einem Abfallprodukt, das durch die gleichen Reaktionen entsteht, hilft, den Säure-Basen-Haushalt der Körperflüssigkeiten zu regulieren.

• Die erste Struktur, die die eingeatmete Luft normalerweise passiert, ist die Nase, die der Reinigung, Erwärmung und Befeuchtung der einströmenden Luft dient.

• Die Nebenhöhlen sind luftgefüllte Räume in den Gesichtsknochen, die auch dazu beitragen, die Luft zu erwärmen und zu befeuchten.

• Nach dem Verlassen der Nase strömt die eingeatmete Luft durch den Rachen oder Rachen und dann durch den Kehlkopf oder die Stimmbox. Bewegungen des Kehlkopfes beim Schlucken verhindern, dass Nahrung in die Atemwege und Lunge gelangt.

• Zu den Luftwegen gehört die Trachea, die sich zu Bronchien verzweigt, die sich mehrmals in der Lunge verzweigen und schließlich immer kleinere, sich verzweigende Tubuli bilden, die Bronchiolen genannt werden. Die Bronchiolen enden an den Gasaustauschflächen der Lunge, den Alveolen. Jede Alveole ist ein dünnwandiger Luftsack, der von einem Kapillarnetz umgeben ist.

Atmungsmechanismus (S. 273-275)

• Druckänderungen in der Lunge, die durch Größenänderungen der Brusthöhle verursacht werden, bewegen Luft in die und aus der Lunge. Inspiration tritt auf, wenn die Größe der Brusthöhle zunimmt, wodurch der Druck in der Lunge unter den atmosphärischen Druck fällt. Exspiration tritt auf, wenn die Größe der Brusthöhle abnimmt und der Druck in der Lunge über den atmosphärischen Druck steigt.

Transport von Gasen zwischen Lunge und Zellen (S. 275-277)

• Sauerstoff und Kohlendioxid werden zwischen der Alveolarluft und dem Kapillarblut durch Diffusion entlang ihres Konzentrationsgradienten (Partialdruckgradienten) ausgetauscht. Sauerstoff diffundiert von den Alveolen in das Blut, wo er in den roten Blutkörperchen an Hämoglobin bindet und an die Körperzellen abgegeben wird. Eine geringe Menge Kohlendioxid wird im Blutplasma gelöst oder an Hämoglobin gebunden in die Lunge transportiert. Das meiste wird jedoch als Bicarbonat-Ionen in die Lunge transportiert.

Atmungszentren im Gehirn (S. 277-278)

• Der Grundrhythmus der Atmung wird durch das Inspirationsgebiet innerhalb der Medulla des Gehirns gesteuert. Die Neuronen in diesem Zentrum durchlaufen spontane Aktivitätsschübe. Wenn sie aktiv sind, werden Nachrichten gesendet, die eine Kontraktion des Zwerchfells und der Muskeln des Brustkorbs verursachen. Dadurch vergrößert sich die Brusthöhle und Luft wird in die Lunge gesaugt. Wenn die inspiratorischen Neuronen inaktiv sind, entspannen sich die Zwerchfell- und Brustkorbmuskeln und die Ausatmung erfolgt passiv. Auch in der Medulla befindet sich ein Ausatembereich, der bei schwerem Atmen eine kräftige Ausatmung bewirkt.

• Das stärkste Stimulans für die Atmung ist eine erhöhte Anzahl von Wasserstoffionen im Blut, die aus Kohlensäure entstehen, wenn sich Kohlendioxid im Plasma auflöst. Extrem niedrige Sauerstoffwerte erhöhen auch die Atemfrequenz.

Atemwegserkrankungen (S. 278-282)

• Erkältung und Grippe werden durch Viren verursacht. Lungenentzündung ist eine Lungenentzündung (verursacht durch Bakterien oder Viren), die dazu führt, dass Flüssigkeit die Alveolen füllt und die Bronchiolen verengt. Halsentzündung ist eine Halsentzündung, die durch Streptokokken-Bakterien verursacht wird. Akute Bronchitis wird entweder durch Bakterien oder Viren verursacht. Chronische Bronchitis ist eine anhaltende Reizung der Bronchien. Emphysem ist ein Zusammenbruch der Alveolarwände und damit eine Verkleinerung der Gasaustauschflächen. Chronische Bronchitis und Emphysem werden in der Regel durch Rauchen oder Luftverschmutzung verursacht. Die Hauptursache für Lungenkrebs ist das Rauchen von Zigaretten.

Überprüfung der Konzepte

1. Warum müssen wir Sauerstoff atmen? P. 267

2. Verfolgen Sie den Luftweg von der Nase bis zur Lunge. P. 268

3. Wie werden die meisten Partikel und krankheitserregenden Organismen aus der eingeatmeten Luft entfernt, bevor sie die Lunge erreicht? S. 268-269

4. Erklären Sie, warum Nahrung beim Schlucken normalerweise nicht in die unteren Atemwege gelangt. P. 271

5. Wie wird menschliche Sprache produziert? P. 271

6. Welche Funktion haben die Knorpelringe in der Luftröhre? Was würde ohne diese Ringe mit der Luftröhre passieren? P. 272

7. Was ist der Bronchialbaum? P. 272

8. Wie entstehen die für die Atmung verantwortlichen Druckänderungen in der Brusthöhle? S. 273-274

9. Welches Luftvolumen ist größer: Atemzugvolumen oder Vitalkapazität? Erklären. S. 274-275

10. Wie wird der meiste Sauerstoff zu den Körperzellen transportiert? P. 275

11. Wie wird das meiste Kohlendioxid von den Zellen in die Lunge transportiert? P. 276

12. Welche Hirnregion verursacht den grundlegenden Atemrhythmus? . 277

13. Erklären Sie, wie der Kohlendioxidspiegel im Blut die Atemfrequenz reguliert. P. 278

14. Was sind die Ursachen der Atemnot bei Menschen mit Emphysem? S. 280-281

15. Wählen Sie die richtige Aussage aus.

A. Bei ruhiger Atmung beinhaltet die Exspiration normalerweise keine Muskelkontraktion.

B. Die Exspiration tritt auf, wenn sich das Zwerchfell und die Rippenmuskeln zusammenziehen.

s. Die Exspiration erfolgt, wenn sich die Brusthöhle (Brusthöhle) vergrößert.

D. Der Kehlkopf wirkt wie eine Saugpumpe, um Luft in die Lunge zu ziehen.

16. Sie sollten in der Lage sein, den Atem länger als normal anzuhalten, nachdem Sie hyperventiliert haben (eine Zeit lang schnell atmen), weil hyperventilieren

A. senkt Ihren Blutsauerstoffspiegel.

B. senkt den Kohlendioxidspiegel im Blut.

C. erhöht den Sauerstoffgehalt im Blut.

D. erhöht den Kohlendioxidspiegel im Blut.

17. Die Struktur, die darauf spezialisiert ist, den Klang deiner Stimme zu erzeugen, ist die

18. Bei einem gesunden Menschen werden die meisten Partikel in die Atemwege eingeatmet

A. werden im Schleim eingeschlossen und von den Flimmerhärchen zum Rachen (in Richtung des Verdauungssystems) transportiert.

B. durch die Alveolen in den Kreislauf gelangen, wo sie von weißen Blutkörperchen verschlungen werden.

C. hängen an den Stimmbändern.

D. sind in den Nebenhöhlen gefangen.

A. die Zahl der Alveolen wird reduziert.

B. Knorpelringe in der Luftröhre zerfallen.

C. das Zwerchfell ist gelähmt.

D. die Epiglottis wird weniger beweglich

20. Der _____ ist die Klappe, die die Luftröhre bedeckt, um das Eindringen von Nahrung beim Schlucken zu verhindern.

21. Das Enzym in den roten Blutkörperchen, das Kohlensäure reversibel in Bicarbonationen und Wasserstoffionen umwandelt, ist _____.

Anwenden der Konzepte

1. Tatjana ist eine junge Frau mit Eisenmangelanämie, daher enthält ihr Blut nicht genug Sauerstoff. Würden Sie erwarten, dass dieser Zustand ihre Atemfrequenz oder ihr Atemzugvolumen beeinflusst? Warum oder warum nicht?

2. Zigarettenrauch zerstört die Flimmerhärchen in den Atemwegen. Erklären Sie, warum der Verlust dieser Flimmerhärchen ein Grund dafür ist, dass Zigarettenraucher tendenziell mehr Arbeitstage durch Krankheit verlieren als Nichtraucher.

3. Rosa hat einen 4-jährigen Sohn, Juan, der droht, den Atem anzuhalten, bis sie ihm einen Schokoriegel gibt. Sollte sie sich Sorgen machen, dass Juan den Atem anhält? Wieso den?

4. Vincent hat einen Asthmaanfall. Bei einem Asthmaanfall verengen sich die Bronchiolen (verengen sich im Durchmesser). Hat Vincent mehr Schwierigkeiten beim Ein- oder Ausatmen? Wieso den?

Informationskompetenz werden

Verwenden Sie mindestens drei zuverlässige Quellen (Bücher, Zeitschriften oder Websites), um die folgenden Fragen zu beantworten. Listen Sie alle Quellen auf, die Sie in Betracht gezogen haben, und erklären Sie, warum Sie sich für die drei verwendeten Quellen entschieden haben.

1. Die Inzidenz von Asthma bei Kindern hat in den letzten Jahrzehnten stetig zugenommen. Welche Hypothesen wurden vorgeschlagen (mindestens drei), um diese Zunahme von Asthma zu erklären? Welche Beweise unterstützen jede Hypothese?

2. Studien haben gezeigt, dass Zigarettenrauch aus zweiter Hand Gesundheitsrisiken für Nichtraucher in der Nähe darstellen kann. Viele staatliche und lokale Regierungen haben Gesetze, die das Rauchen an öffentlichen Orten verbieten, damit Nichtraucher dem Passivrauchen nicht ausgesetzt sind. Nennen Sie mindestens zwei Argumente für und zwei gegen Gesetze, die das Rauchen an öffentlichen Orten verbieten. Dann treten Sie für oder gegen solche Gesetze ein und verteidigen Sie Ihre Position.

3. Viele der Ersthelfer am Ort des Einsturzes des World Trade Centers am 11. September 2001 haben Atemwegsprobleme entwickelt. Beschreiben Sie einige dieser Atemprobleme. Was wird getan, um diese Probleme zu behandeln? Gibt es finanzielle Unterstützung für die Betroffenen, um ihre Behandlung zu bezahlen?

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Struktur von Myoglobin verfeinert bei 2·0 Å Auflösung: I. Kristallographische Verfeinerung von Metmyoglobin aus Pottwal

Die Struktur von Pottwal-Metmyoglobin wurde mit neuen Intensitätsdaten auf 2·0 Å verfeinert, die auf einem Vierkreisdiffraktometer gesammelt wurden. Ausgehend von den ursprünglichen Phasenwinkeln, die durch isomorphen Ersatz mit Schweratomen bestimmt wurden (Kendrew et al., 1960) wurde eine Elektronendichtekarte berechnet und atomare Parameter einer Verfeinerung im Realraum unterzogen. Aus diesen verbesserten atomaren Parametern abgeleitete Phasen wurden verwendet, um eine neue Elektronendichtekarte zu berechnen, die als Grundlage für die nächste Verfeinerung des Realraums diente. Mehrere Zyklen dieses Verfahrens führten zu einer R Faktor von 0,235. Die C-terminalen Reste und viele Atome in Seitenketten, die in der ursprünglichen Karte nicht klar definiert waren, wurden ebenso lokalisiert wie 82 Lösungsmittelmoleküle, einschließlich der beiden ursprünglich beschriebenen Sulfationen.

Das Eisenatom ist um 0,40 von der mittleren Ebene des Häms verschoben und liegt in einem Abstand von 2,13 von N (ε) des proximalen Histidins. Mindestens zwei der vier Pyrrolringe sind aus der Hämebene gekippt, während die genaue Neigung der anderen beiden nicht bestimmt werden konnte. Das Häm steht in van der Waals'-Kontakt mit 83 Atomen des Globins (ohne Wasserstoff). Dazu gehören drei große Cluster hydrophober Seitenketten, die jeweils Platz für ein Fremdmolekül bieten. Die Tertiärstruktur des Globins wird durch viele Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den verschiedenen helikalen und nicht helikalen Segmenten stabilisiert, von denen viele bereits beschrieben wurden (Watson, 1969).

Metmyoglobin unterscheidet sich von den α- und β-Ketten des Pferdemethämoglobins in der Orientierung des Häms und in einigen Details der Tertiärstruktur des Globins, was nicht verwunderlich ist, da die Zahl der Homologien zwischen Myoglobin und dem α- und dem β -Ketten sind nur 32 bzw. 30 (Dayhoff, 1972).


Mitochondriale Biologie und Parkinson-Krankheit

Mitochondrien sind hochdynamische Organellen mit komplexen Strukturmerkmalen, die mehrere wichtige zelluläre Funktionen erfüllen, wie die Energiegewinnung durch oxidative Phosphorylierung, die Regulierung der Calciumhomöostase oder die Kontrolle des programmierten Zelltods (PCD). Aufgrund seiner wesentlichen Rolle in der neuronalen Lebensfähigkeit können Veränderungen in der mitochondrialen Biologie zu Neuronendysfunktion und Zelltod führen. Defekte in der mitochondrialen Atmung werden seit langem mit der Ätiologie und Pathogenese der Parkinson-Krankheit (PD) in Verbindung gebracht. Die Rolle der Mitochondrien bei Parkinson geht jedoch weit über eine defekte Atmung hinaus und beinhaltet auch Störungen der mitochondrialen Dynamik, die zu Veränderungen der mitochondrialen Morphologie, des intrazellulären Traffics oder der Qualitätskontrolle führen. Ob primäres oder sekundäres Ereignis, die mitochondriale Dysfunktion ist ein potenzielles therapeutisches Ziel, um das Fortschreiten der dopaminergen Neurodegeneration bei Parkinson zu stoppen.

Figuren

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Schematische Darstellung der mitochondrialen Kompartimentierung. Die Mitochondrien sind in vier Kompartimente unterteilt: die äußeren…

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Mitochondriale Dysfunktion bei PD. Änderungen…

Mitochondriale Dysfunktion bei PD. Veränderungen in mehreren Aspekten der Mitochondrienbiologie wurden…


Herzinsuffizienz (CHF)

Ein frühes Symptom einer kongestiven Herzinsuffizienz ist Müdigkeit. Während Müdigkeit ein empfindlicher Indikator für eine mögliche zugrunde liegende kongestive Herzinsuffizienz ist, ist sie offensichtlich ein unspezifisches Symptom, das durch viele andere Erkrankungen verursacht werden kann. Die Fähigkeit der Person zu trainieren kann ebenfalls abnehmen.

Was ist eine kongestive Herzinsuffizienz?

Herzinsuffizienz beschreibt die Unfähigkeit oder das Versagen des Herzens, den Bedarf von Organen und Geweben an Sauerstoff und Nährstoffen zu decken. Diese Abnahme des Herzzeitvolumens, der Blutmenge, die das Herz pumpt, reicht nicht aus, um das vom Körper und der Lunge zum Herzen zurückkehrende Blut zu zirkulieren, wodurch Flüssigkeit (hauptsächlich Wasser) aus den kapillaren Blutgefäßen austritt. Dies führt zu Symptomen, die Kurzatmigkeit, Schwäche und Schwellungen umfassen können.

Den Blutfluss in Herz und Körper verstehen

Die rechte Seite des Herzens pumpt Blut in die Lunge, während die linke Seite Blut in den Rest des Körpers pumpt. Blut aus dem Körper gelangt in den rechter Vorhof durch die Vena Cava. Es fließt dann in die rechter Ventrikel Dort wird es durch die Lungenarterie in die Lunge gepumpt, die sauerstoffarmes Blut in die Lunge transportiert. In der Lunge wird Sauerstoff auf die roten Blutkörperchen geladen und kehrt in die linkes Atrium des Herzens über die Lungenvenen. Blut fließt dann in den linke Ventrikel Dort wird es zu den Organen und Geweben des Körpers gepumpt. Sauerstoff wird von den roten Blutkörperchen in die verschiedenen Organe übertragen, während Kohlendioxid, ein Abfallprodukt des Stoffwechsels, hinzugefügt wird, um es in der Lunge zu entfernen. Das Blut kehrt dann in den rechten Vorhof zurück, um den Zyklus erneut zu starten. Die Lungenvenen sind insofern ungewöhnlich, als sie sauerstoffreiches Blut transportieren, während die Lungenarterie sauerstoffarmes Blut führt. Dies ist eine Umkehrung der Aufgaben gegenüber den Rollen von Venen und Arterien im Rest des Körpers.

Eine Linksherzinsuffizienz tritt auf, wenn die linke Herzkammer kein Blut in den Körper pumpen kann und Flüssigkeit zurückstaut und in die Lunge austritt, was zu Kurzatmigkeit führt. Eine Rechtsherzinsuffizienz tritt auf, wenn die rechte Herzkammer das Blut nicht ausreichend in die Lunge pumpen kann. Blut und Flüssigkeit können sich in den Venen ansammeln, die das Blut zum Herzen transportieren. Dies kann dazu führen, dass Flüssigkeit in Gewebe und Organe austritt.

Es ist wichtig zu wissen, dass beide Seiten des Herzens gleichzeitig nicht ausreichend funktionieren können, und dies wird als biventrikuläre Herzinsuffizienz bezeichnet. Dies tritt häufig auf, da die häufigste Ursache für eine Rechtsherzinsuffizienz die Linksherzinsuffizienz ist.

Was sind die Anzeichen und Symptome einer kongestiven Herzinsuffizienz?

Kurzatmigkeit

Das Markenzeichen und häufigste Symptom der Linksherzinsuffizienz ist Kurzatmigkeit und kann vorkommen.

  1. In Ruhe
  2. Bei Aktivität oder Anstrengung
  3. Im Liegen (Orthopnoe)
  4. Beim Aufwachen aus dem Schlaf (paroxysmale nächtliche Dyspnoe) oder
  5. Aufgrund der Ansammlung von Flüssigkeit (hauptsächlich Wasser) in der Lunge oder der Unfähigkeit des Herzens, Blut in die Organe des Körpers zu pumpen, wenn es in Zeiten von Anstrengung oder Stress benötigt wird.

Brustschmerzen

Rechtsherzinsuffizienz, Linksherzinsuffizienz oder beides

  1. Menschen mit Rechtsherzinsuffizienz verlieren Flüssigkeit in das Gewebe und die Organe, die das rechte Herz durch die Hohlvene mit Blut versorgen.
  2. Gegendruck in kapillaren Blutgefäßen führt dazu, dass sie Wasser in den Raum zwischen den Zellen austreten lassen und die Flüssigkeit normalerweise in den untersten Teilen des Körpers zu finden ist.
  3. Die Schwerkraft führt dazu, dass sich Flüssigkeit in den Füßen und Knöcheln ansammelt, aber wenn sich mehr Flüssigkeit ansammelt, kann sie nach oben kriechen und alle Unterschenkel betreffen.
  4. Flüssigkeit kann sich auch in der Leber ansammeln, wodurch sie anschwillt (Hepatomegalie) und in der Bauchhöhle (Aszites). und Hepatomegalie kann dazu führen, dass sich der Patient aufgebläht, übel hat und Bauchschmerzen mit dem Gefühl von Aufblähung hat.
  5. Abhängig von ihrer Grunderkrankung und der klinischen Situation können die Patienten Symptome einer Rechtsherzinsuffizienz, einer Linksherzinsuffizienz oder beidem aufweisen.

Was verursacht eine kongestive Herzinsuffizienz?

Viele Krankheitsprozesse können die Pumpleistung des Herzens beeinträchtigen und eine kongestive Herzinsuffizienz verursachen. In den Vereinigten Staaten,. Die häufigsten Ursachen für eine kongestive Herzinsuffizienz sind:

Weniger häufige Ursachen für eine kongestive Herzinsuffizienz sind:

Bei Menschen mit kongestiver Herzinsuffizienz mit einer zugrunde liegenden Herzerkrankung kann die Einnahme bestimmter Medikamente zur Entwicklung oder Verschlechterung der Lungenerkrankung führen. Darüber hinaus Medikamente, die eine Natriumretention verursachen oder die Leistung des Herzmuskels beeinträchtigen können. Beispiele für solche Medikamente sind die häufig verwendeten nichtsteroidalen Antirheumatika (NSAIDs), zu denen Ibuprofen (Motrin und andere) und Naproxen (Aleve und andere) sowie bestimmte Steroide gehören, einige Medikamente gegen Typ-2-Diabetes, zum Beispiel Rosiglitazon ( Avandia) oder Pioglitazon (Actos) und einige Kalziumkanalblocker (CCBs).

DIASHOW

Welche Stadien der Herzinsuffizienz gibt es?

Die New York Heart Association hat eine Skala entwickelt, die häufig verwendet wird, um die funktionellen Fähigkeiten von Herzinsuffizienz zu bestimmen.

Funktionelle Klassifikation der Herzinsuffizienz der New York Heart Association (NYHA)