Die Atmung des Menschen Das Atemzentrum steuert die Atemtätigkeit Damit du unbewusst, ohne darüber nachzudenken, sogar im Schlaf atmen kannst, muss deine Atemtätigkeit unwillkürlich geregelt und gesteuert werden. Dies geschieht durch das Atemzentrum im Gehirn. Steigt der CO2-Gehalt im Blut, wird das Einatmen angeregt und zwar solange, bis ausreichend CO2 aus dem Blut in die Lungenbläschen und gleichzeitig O2 aus den Lungenbläschen ins Blut diffundiert ist (Gasaustausch, S. 37). Danach erschlafft die Atemmuskulatur, es wird ausgeatmet. Neben dieser unwillkürlichen Steuerung kann die Atmung willkürlich gesteigert oder geschwächt werden. Gähnen dient vermutlich der Kühlung des Gehirns Lange Zeit war man der Meinung, dass Sauerstoffmangel im Gehirn das Atemzentrum zu einem besonders kräftigen und tiefen Einatmen anregt und wir deshalb gähnen müssen. Eine stärkere Durchlüftung der Lunge regt den Kreislauf an. Diese Hypothese wurde vor einigen Jahren widerlegt. Aktuelle Studien aus der Hirnforschung deuten darauf hin, dass das Gähnen möglicherweise der Kühlung des Gehirns dienen könnte. Bewiesen konnte dies allerdings noch nicht werden. Unsere Lunge fasst bis zu 6 Liter Luft Bei einem Erwachsenen beträgt das Lungenvolumen etwa 6 Liter ( Abb. 58). Im Ruhezustand wird aber nur ein halber Liter (normales Atemvolumen) ausgewechselt. Bei stärkster Einatmung können zusätzlich 2 Liter Luft aufgenommen werden (Einatmungsreservevolumen). Ebenso können bei stärkster Ausatmung 2,5 Liter Luft über die normale Ausatmung hinaus ausgeatmet werden (Ausatmungsreservevolumen). Selbst bei stärkster Ausatmung verbleibt noch etwa 1 Liter Luft (Restluft) in der Lunge, die nicht ausgepresst werden kann. Vom Gesamtvolumen können also etwa 5 Liter willentlich ein- und ausgeatmet werden (Vitalkapazität). 56 Gähnen zur Kühlung des Gehirns? unwillkürlich willentlich nicht beeinflussbar Hypothese Annahme, die zwar frei von Widersprüchen, aber zunächst noch unbewiesen ist; überprüft werden Hypothesen durch wissenschaftliche Untersuchungen Energieunterversorgung Ist zu wenig Sauerstoff vorhanden, kann zu wenig Zucker zur Energieversorgung abgebaut werden (Zellatmung!). Sauerstoffmangel kann zum Tod führen Sauerstoffmangel führt zu einer Energieunterversorgung des Körpers. Zu Sauerstoffmangel kommt es zB durch Erniedrigung des Sauerstoffdruckes (in großen Höhen), durch Verminderung der roten Blutkörperchen (Anämie), durch Kohlenstoffmonoxidblockade der roten Blutkörperchen ( S. 47) oder durch Blutgefäßverschluss ( S. 52). Als Folge treten unter anderem Symptome wie Angstzustände, Unruhe, Verwirrtheit, Blutdruckanstieg und eine Steigerung der Herzschlagfrequenz auf. In Extremfällen tritt der Tod durch inneres Ersticken (Störung der Zellatmung) ein. 57 Zusammensetzung der Atemluft 58 Zusammensetzung des Lungenvolumens eines Erwachsenen 2,0 l Einatmungsreservevolumen 5,0 l Vitalkapazität 0,5 l normales Atemvolumen 2,5 l Ausatmungsreservevolumen 1,0 l Restluft 1. Die Atemluft, besteht aus 78% Stickstoff, 21% Sauerstoff und 0,04% Kohlenstoffdioxid. Der Rest sind Edelgase, Wasserdampf usw. ( Abb. 57). Recherchiere die Zusammensetzung der Ausatmungsluft und erstelle ein ähnliches Diagramm wie Abb. 57. 2. In sehr großer Höhe besteht die Gefahr, an der Höhenkrankheit zu erkranken. Stelle den physikalischen Zusammenhang zwischen einer großen Höhe und der verminderten Aufnahme von Sauerstoff ins Blut her. Recherchiere die Symptome einer Höhenkrankheit. 3. Bei Leistungssteigerung (zB beim Laufen) atmet man schneller. Erkläre die Ursache. Du bist dran! Stickstoff 78% Sauerstoff 21% Kohlenstoffdioxid (0,04%) Edelgase etc. (0,96%) 39 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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