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2024-12-29T06:01:56Z

Atemfrequenz: Eigenen Artikel zur Atemfrequenz verlinkt

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'''Atmungsbewegungen''' werden durch die rhythmische Tätigkeit von respiratorischen Neuronen in der [[Medulla oblongata]] (verlängertes Mark) gesteuert. Der Ablauf der Rhythmogenese ist autonom. Sie muss aber an die Bedürfnisse des Organismus angepasst werden (Modifikation beim Arbeiten, Sprechen, Schlucken, Husten, Niesen etc.). Die respiratorischen Neuronen bekommen Informationen von peripheren Rezeptoren (Sensoren) und zentralen Strukturen.

* Phasen der Atmungssteuerung:
** Inspirationsphase:
*** Die Einatmungsmuskulatur wird durch Nervenimpulse zur Kontraktion veranlasst.
** Postinspirationsphase:
*** Die neuronale Aktivierung der Einatmungsmuskulatur lässt nach. Somit wird eine passive Ausatmung ermöglicht.
** Aktive Exspirationsphase:
*** In dieser Phase wird die Ausatmungsmuskulatur aktiviert.

== Atemfrequenz ==
Die Atembewegungen erfolgen während der Ruhephase beim Erwachsenen mit einer Frequenz von 10–20 Atemzügen pro Minute. Ein Atemzyklus dauert etwa 3–6 Sekunden. Davon entfällt auf die Einatmungsphase 1–2,5 Sekunden und auf die Ausatemphase 2–3,5 Sekunden. Die [[Atemfrequenz]] bei Kindern und Kleinkindern ist höher.

== Respiratorische Neurone ==
In einem neuronalen Netzwerk der [[Medulla oblongata]] entsteht der Atmungsrhythmus. Diese Neurone sind als [[ventrale respiratorische Gruppe]] (VRG) entlang dem [[Nucleus ambiguus]] angeordnet.

Hier sind drei Neuronenklassen verschaltet:
* [[I-Neurone]] ([[inspiratorische Neurone]]):
** Sie feuern während der Einatmungsphase. Nach der Zeit ihrer Aktivität unterscheidet man vier Typen.
*** 1. Rampen-I-Neurone
**** Sie feuern während der gesamten Inspiration. Ihre Aktivität wächst „rampenförmig“ an.
*** 2. Prä-I-Neurone:
**** Sie feuern nur kurz vor und zu Beginn der Inspiration.
*** 3. Früh-I-Neurone:
**** Sie feuern während der frühen Inspiration.
*** 4. Spät-I-Neurone
**** Sie feuern in der späten Phase der Inspiration
* [[PI-Neurone]] ([[postinspiratorische Neurone]]):
** Sie sind aktiv während der passiven Ausatmungsphase.
* [[E-Neurone]] ([[exspiratorische Neurone]]):
** Sie entladen während der aktiven Ausatmungsphase.

== Rhythmische Aktivität ==
Die [[ventrale respiratorische Gruppe]] (VRG) wird durch die spontanaktive [[Formatio reticularis]] angetrieben.

== Störungen des Atemrhythmus ==

Störungen treten bei [[Herzinsuffizienz]]en, [[Lungenödem]]en, [[Fieber]], Prozessen im [[Hirnstamm]] und bei psychischen Erkrankungen auf.

;[[Kussmaul-Atmung]]
:Vertiefte und beschleunigte Atmung; erstes Zeichen einer [[Azidose]] (Störung des [[Säure-Base-Haushalt]]es des Körpers z. B. bei [[Coma diabeticum]] oder [[Niereninsuffizienz]])
;[[Cheyne-Stokes-Atmung]]
:Periodisches Anwachsen und Abfallen von Atembewegungen; in geringem Ausmaß ist dies im Schlaf und während des Aufenthaltes in großer Höhe normal. Bei verstärktem Auftreten kann dies ein Hinweis auf das Vorliegen einer Herzerkrankung sein. Ebenso kann eine solche Atmungsstörung bei Schlaganfällen oder bei Vergiftungen (z. B. [[Opiat]]en) auftreten.
;Abgeflachte Atmung
:Eine regelmäßige abgeflachte Atmung ist bei Gehirnerschütterung und [[Demyelinisierung]]serkrankungen zu beobachten.
;[[Biot-Atmung|Biot]]- oder ataktische Atmung
:Unregelmäßige Atmung mit periodischen Aussetzern. Auftreten bei Hirnverletzungen im Bereich des [[Stammhirn]]s, [[Meningitis|Meningitiden]] und erhöhtem [[Hirndruck]]
;[[Apnoe]]perioden
:Kurzzeitige Aussetzung der Atmung;
Bei Neugeborenen ist dies physiologisch. Langanhaltende Aussetzer können auf eine mangelnde Energieversorgung des [[Hirnstammes]], unreifen oder pathologischen Regelmechanismus hinweisen.
;[[Schnappatmung]]
:Nur noch vereinzelte Atembewegungen. Gravierendes Zeichen für Störungen im respiratorischen Netzwerk

== Einatmung ==
Während der Einatmung steigt die Aktivität der [[Nn. phrenici]] und [[Nn. intercostales externi]]. Dies bewirkt die Kontraktion des Zwerchfells und somit die Absenkung der [[Zwerchfell]]kuppel. Gleichzeitig wird der Brustkorb durch die externen [[Interkostalmuskeln]] erweitert.

== Postinspiration ==
Sobald die Kontraktion der inspiratorischen [[Interkostalmuskeln]] nachlässt, beginnt die Ausatemphase. Diese beginnt somit passiv. Nun werden die [[Stimmritzen]] verengt. Dies erfolgt durch eine stärkere Aktivierung der [[Adduktoren]] des [[Kehlkopf]]es. Folgende Muskeln sind daran beteiligt:
* [[M. crico-arytenoideus lateralis]]
* [[M. arytenoideus transversus]]
Durch die Verengung wird der Luftstrom während der Ausatmung gebremst und kann mittels der [[Stimmbänder]] zur [[Lautbildung]] ([[Phonation]]) genutzt werden.

== Aktive Ausatmung ==
Durch die Kontraktion der exspiratorischen [[Interkostalmuskeln]] (Mm. intercostalis interni) und der exspiratorischen Abdominal- und Lumbualmuskulatur (Mm. transversus und obliquus abdominis und M. quadratus lumborum) wird der Druck im Bauchraum erhöht. Dies bewirkt ein Anheben der [[Zwerchfell]]kuppe. Der dadurch entstandene Luftstrom ist stärker und somit schwerer kontrollierbar. Diese Muskelgruppen werden unter Ruhebedingungen selten genutzt. Erfolgt eine oberflächliche schnelle Atmung (Hecheln) besteht der Atemrhythmus aus zwei Phasen der Inspiration und der Postinspiration.

== Respiratorisches Netzwerk ==
In der [[ventralen respiratorischen Gruppe]] (VRG) der [[Medulla oblongata]] entsteht der Atemrhythmus. Entlang des [[Nucl. ambiguus]] bildet die VRG eine Gewebesäule. In dem [[Prä-Bötzinger-Komplex]] liegt das Atemzentrum. Hier entsteht die Grundaktivität der Bronchialmuskulatur.

== Netzwerkverschaltung ==
Das respiratorische Netzwerk wird aktiviert durch Zuflüsse vom retikulären aktivierenden System aus der [[Formatio reticularis]]. Durch Verbindungen zu anderen respiratorischen Neuronen kommt es zu erregenden und hemmenden postsynaptischen Potentialen. Auf diese Weise entwickelt sich eine periodische [[Schwingung|Oszillation]] des [[Membranpotential]]s.

Die I-Neurone, PI-Neurone und E-Neurone sind dem primären Netzwerk nachgeschaltet. Einige Neurone haben sowohl inspiratorischen und postinspiratorische Eigenschaften.

== Literatur ==
* Thomas Braun et al.: ''Kurzlehrbuch Physiologie''. 1. Auflage. Elsevier, Urban und Fischer, München 2006, ISBN 978-3-437-41777-1.
* [[Robert F. Schmidt]], Gerhard Thews, Florian Lang: ''Physiologie des Menschen''. Springer, Berlin, Heidelberg, New York 2000, ISBN 978-3-540-21882-1.
* [[Gerhard Thews]], Peter Vaupel: Vegetative Physiologie. Springer, Berlin, Heidelberg 2005, ISBN 978-3-540-24070-9.

[[Kategorie:Atmung]]

Rhythmogenese der Atmung - Versionsgeschichte

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