9.12.2 – A kilégzés, a rugalmas visszatérés és a légzési segédizmok – Ausatmung, elastische Rückstellung und Atemhilfsmuskeln
1. Nyugalmi légzés során a kilégzés többnyire passzív folyamat, amelyhez nincs szükség külön kilégzőizmok aktív összehúzódására, hanem elsősorban a belégzéskor megfeszített rugalmas struktúrák visszatérése biztosítja. – Bei der Ruheatmung ist die Ausatmung überwiegend ein passiver Vorgang, der keine aktive Kontraktion besonderer Ausatmungsmuskeln erfordert, sondern vor allem durch die Rückstellung der während der Einatmung gedehnten elastischen Strukturen erfolgt.
2. Amikor a rekeszizom belégzés végén elernyed, izomrostjai már nem tartják lefelé húzva az inas középpontot, ezért a rekeszkupolák fokozatosan visszaemelkednek a mellüreg felé. – Wenn sich das Zwerchfell am Ende der Einatmung entspannt, ziehen seine Muskelfasern das Sehnenzentrum nicht länger nach unten, sodass sich die Zwerchfellkuppeln allmählich wieder in Richtung Brusthöhle anheben.
3. Ezzel párhuzamosan a külső bordaközi izmok aktivitása csökken, a belégzéskor megemelt bordák pedig saját súlyuk és a mellkas rugalmas feszülése következtében alacsonyabb helyzetükbe térnek vissza. – Gleichzeitig nimmt die Aktivität der äußeren Zwischenrippenmuskeln ab, während die bei der Einatmung angehobenen Rippen infolge ihres Eigengewichts und der elastischen Spannung des Brustkorbs in ihre tiefere Stellung zurückkehren.
4. A rekesz felfelé mozdulása csökkenti a mellkas függőleges átmérőjét, a bordák süllyedése pedig a haránt- és sagittalis átmérőt mérsékli, így a mellüreg teljes térfogata kisebb lesz. – Die Aufwärtsbewegung des Zwerchfells vermindert den vertikalen Durchmesser des Thorax, während das Absinken der Rippen den Quer- und Sagittaldurchmesser verkleinert, sodass das Gesamtvolumen der Brusthöhle abnimmt.
5. Mivel a tüdő a mellhártya két lemeze között fennálló mechanikai kapcsolat révén követi a mellkasfal mozgását, a mellüreg térfogatcsökkenése egyidejűleg a tüdő térfogatát is csökkenti. – Da die Lunge über die mechanische Kopplung zwischen den beiden Pleurablättern den Bewegungen der Brustwand folgt, führt die Volumenabnahme der Brusthöhle gleichzeitig zu einer Verkleinerung des Lungenvolumens.
6. A kilégzés szempontjából azonban nem csupán a légzőizmok elernyedése lényeges, hanem a tüdőszövet saját rugalmas visszatérítő ereje is, amely belégzés közben fokozatosan növekszik. – Für die Ausatmung ist jedoch nicht nur die Entspannung der Atemmuskeln wesentlich, sondern auch die eigene elastische Rückstellkraft des Lungengewebes, die während der Einatmung zunehmend aufgebaut wird.
7. Az alveoláris sövényekben és a kisebb légutak környezetében húzódó rugalmas rostok belégzéskor megnyúlnak, majd az izmok elernyedésével eredeti hosszuk felé törekedve összehúzzák a tüdő parenchymáját. – Die elastischen Fasern in den Alveolarsepten und in der Umgebung der kleineren Atemwege werden bei der Einatmung gedehnt und ziehen nach Entspannung der Muskeln das Lungenparenchym wieder in Richtung seiner Ausgangsform zusammen.
8. Ehhez a szöveti rugalmassághoz az alveolusok folyadékfilmjének felületi feszültsége is hozzájárul, bár annak összehúzó hatását a surfactant jelentős mértékben mérsékli. – Zu dieser Gewebeelastizität trägt auch die Oberflächenspannung des Flüssigkeitsfilms der Alveolen bei, deren zusammenziehende Wirkung allerdings durch den Surfactant erheblich vermindert wird.
9. A tüdő természetes tendenciája tehát a kisebb térfogat felé irányul, míg a mellkasfal nyugalmi helyzetének megfelelő erőviszonyai részben ellenkező irányban hatnak, és e két rendszer egymással dinamikus egyensúlyban áll. – Die natürliche Tendenz der Lunge ist somit auf ein kleineres Volumen gerichtet, während die dem Ruheverhalten der Brustwand entsprechenden Kräfte teilweise in entgegengesetzter Richtung wirken und beide Systeme in einem dynamischen Gleichgewicht stehen.
10. E kölcsönösen ellentétes erők miatt marad fenn a mellhártyaűrben a légköri nyomásnál alacsonyabb nyomás, amely megakadályozza, hogy a tüdő saját rugalmas ereje következtében összeessen. – Aufgrund dieser gegensinnig wirkenden Kräfte bleibt im Pleuraspalt ein gegenüber dem Atmosphärendruck niedrigerer Druck bestehen, der verhindert, dass die Lunge infolge ihrer eigenen elastischen Rückstellkraft kollabiert.
11. Nyugodt kilégzéskor a mellkas és a tüdő visszatérő mozgása viszonylag lassan zajlik, így a levegő különösebb izommunkát igénylő gyorsítás nélkül áramlik az alveolusokból a külvilág felé. – Bei ruhiger Ausatmung erfolgt die Rückstellbewegung von Brustkorb und Lunge relativ langsam, sodass die Luft ohne eine eine besondere Muskelarbeit erfordernde Beschleunigung aus den Alveolen nach außen strömt.
12. Mélyebb vagy erőltetett kilégzés esetén azonban a passzív visszatérés már nem elegendő, ezért olyan izmok kapcsolódnak be, amelyek aktívan tovább csökkentik a mellkas térfogatát. – Bei tieferer oder forcierter Ausatmung reicht die passive Rückstellung dagegen nicht mehr aus, weshalb Muskeln hinzutreten, die das Thoraxvolumen aktiv weiter verkleinern.
13. Az aktív kilégzés egyik legfontosabb izomcsoportját a belső bordaközi izmok alkotják, amelyek megfelelő szakaszai összehúzódásukkal lefelé húzzák a bordákat, és ezáltal szűkítik a mellkast. – Eine der wichtigsten Muskelgruppen der aktiven Ausatmung bilden die inneren Zwischenrippenmuskeln, deren entsprechende Abschnitte durch ihre Kontraktion die Rippen nach unten ziehen und dadurch den Brustkorb verengen.
14. Mivel a bordaközi izmok működése rostjaik lefutásától és az egyes bordák rögzítettségétől is függ, hatásuk nem egyszerűen egyetlen mozgásra korlátozódik, hanem a mellkas aktuális mechanikai helyzetéhez alkalmazkodik. – Da die Wirkung der Zwischenrippenmuskeln sowohl vom Verlauf ihrer Fasern als auch von der Fixierung der einzelnen Rippen abhängt, beschränkt sie sich nicht auf eine einzige Bewegung, sondern passt sich der jeweiligen mechanischen Situation des Thorax an.
15. Erőltetett kilégzéskor még jelentősebb szerepet kapnak a hasfal izmai, amelyek összehúzódásukkal növelik a hasüregi nyomást, és a hasi szerveken keresztül felfelé nyomják a rekeszizmot. – Bei forcierter Ausatmung gewinnen die Muskeln der Bauchwand noch größere Bedeutung, da ihre Kontraktion den intraabdominellen Druck erhöht und das Zwerchfell über die Bauchorgane nach oben drängt.
16. A hasprés kialakításában az egyenes hasizom, a külső és belső ferde hasizom, valamint a haránt hasizom egymással együttműködve vesz részt, miközben a mellkas alsó részének mozgását is befolyásolja. – An der Ausbildung der Bauchpresse wirken der gerade Bauchmuskel, der äußere und innere schräge Bauchmuskel sowie der quere Bauchmuskel zusammen, wobei sie zugleich die Bewegung des unteren Thoraxabschnitts beeinflussen.
17. Különösen hatékony a haránt hasizom összehúzódása, amely övszerű rostlefutásának megfelelően szűkíti a hasüreget, és ezáltal jelentősen fokozhatja a rekesz felfelé irányuló elmozdulását. – Besonders wirksam ist die Kontraktion des queren Bauchmuskels, der entsprechend seinem gürtelförmigen Faserverlauf die Bauchhöhle verengt und dadurch die Aufwärtsbewegung des Zwerchfells deutlich verstärken kann.
18. A ferde hasizmok az alsó bordákra gyakorolt húzásukkal közvetlenül is elősegítik a mellkas beszűkülését, így működésük egyszerre hat a mellkasfalra és a hasüreg tartalmára. – Die schrägen Bauchmuskeln unterstützen durch ihren Zug an den unteren Rippen unmittelbar die Verengung des Thorax, sodass ihre Wirkung gleichzeitig die Brustwand und den Inhalt der Bauchhöhle betrifft.
19. Erőteljes köhögés, tüsszentés vagy fúvás során ezek az izmok rövid idő alatt nagy nyomáskülönbséget hozhatnak létre, amely a levegőt nagy sebességgel hajtja végig a légutakon. – Bei kräftigem Husten, Niesen oder Blasen können diese Muskeln innerhalb kurzer Zeit einen großen Druckunterschied erzeugen, der die Luft mit hoher Geschwindigkeit durch die Atemwege treibt.
20. A köhögés anatómiai-mechanikai alapja különösen jól mutatja az aktív kilégzés jelentőségét, mert a hasizmok és a belső bordaközi izmok összehúzódása a zárt, majd hirtelen megnyíló hangrés mellett erőteljes légáramot hoz létre. – Die anatomisch-mechanische Grundlage des Hustens verdeutlicht die Bedeutung der aktiven Ausatmung besonders gut, da die Kontraktion von Bauch- und inneren Zwischenrippenmuskeln bei zunächst geschlossener und anschließend plötzlich geöffneter Stimmritze einen kräftigen Luftstrom erzeugt.
21. A légzőizmok működése azonban nem választható mereven belégző és kilégző csoportokra, mert számos izom légzési szerepe attól függ, melyik eredési vagy tapadási pontja válik rögzítetté. – Die Funktion der Atemmuskeln lässt sich jedoch nicht starr in inspiratorische und exspiratorische Gruppen einteilen, da die Atemwirkung vieler Muskeln davon abhängt, welcher Ursprungs- oder Ansatzpunkt fixiert ist.
22. Légzési segédizmokról akkor beszélünk, amikor a rekesz és a bordaközi izmok szokásos munkáját olyan vázizmok egészítik ki, amelyek elsődleges feladata egyébként nem a légzés biztosítása. – Von Atemhilfsmuskeln spricht man, wenn die gewöhnliche Arbeit von Zwerchfell und Zwischenrippenmuskeln durch Skelettmuskeln ergänzt wird, deren primäre Aufgabe ansonsten nicht in der Sicherung der Atmung besteht.
23. Fokozott belégzési igény esetén a fejbiccentő izom a szegycsont és a kulcscsont rögzített fej mellett történő megemelésével képes növelni a felső mellkas térfogatát. – Bei gesteigertem inspiratorischem Bedarf kann der Kopfnickermuskel bei fixiertem Kopf durch Anheben von Brustbein und Schlüsselbein das Volumen des oberen Thorax vergrößern.
24. Hasonlóképpen a nyak mélyebb rétegében elhelyezkedő elülső, középső és hátsó scalenus izmok rögzített nyaki gerinc mellett az első, illetve a második borda megemelésében vesznek részt. – In ähnlicher Weise beteiligen sich die in der tieferen Halsregion gelegenen vorderen, mittleren und hinteren Skalenusmuskeln bei fixierter Halswirbelsäule an der Anhebung der ersten beziehungsweise zweiten Rippe.
25. Ha a felső végtag és a vállöv megfelelően rögzített, a kis mellizom a bordák emelésével, a nagy mellizom pedig közvetett módon szintén hozzájárulhat az erőltetett belégzéshez. – Sind obere Extremität und Schultergürtel entsprechend fixiert, kann der kleine Brustmuskel durch Anheben der Rippen und der große Brustmuskel auf indirektem Wege ebenfalls die forcierte Einatmung unterstützen.
26. Nehézlégzéskor ezért a beteg gyakran előrehajolva megtámasztja felső végtagjait, mert ebben a helyzetben a vállöv rögzítése kedvezőbb mechanikai feltételeket teremt több belégzési segédizom működéséhez. – Bei Atemnot stützt ein Patient deshalb häufig in vorgebeugter Haltung die oberen Extremitäten ab, weil die Fixierung des Schultergürtels in dieser Position günstigere mechanische Bedingungen für mehrere inspiratorische Atemhilfsmuskeln schafft.
27. A fűrészizom megfelelően rögzített lapocka mellett szintén képes a bordák emelését támogatni, ezért nagy légzési terhelés során részt vehet a mellkas kitágításában. – Der vordere Sägemuskel kann bei entsprechend fixiertem Schulterblatt ebenfalls die Anhebung der Rippen unterstützen und sich deshalb bei hoher Atembelastung an der Erweiterung des Brustkorbs beteiligen.
28. Az erőltetett kilégzés segédizmai ezzel ellentétes mechanikai célt szolgálnak, mivel a bordákat lefelé húzzák, a hasűri nyomást növelik, vagy mindkét hatást egyszerre fejtik ki. – Die Hilfsmuskeln der forcierten Ausatmung verfolgen dagegen das entgegengesetzte mechanische Ziel, indem sie die Rippen nach unten ziehen, den intraabdominellen Druck erhöhen oder beide Wirkungen miteinander verbinden.
29. A hátsó-alsó fűrészizom például az alsó bordák lefelé húzásával segítheti az erőteljes kilégzést, bár szerepe a fő kilégzőizmokéhoz képest jóval kisebb. – Der hintere untere Sägemuskel kann beispielsweise durch Herabziehen der unteren Rippen eine kräftige Ausatmung unterstützen, wobei seine Bedeutung wesentlich geringer ist als diejenige der hauptsächlichen Exspirationsmuskeln.
30. A mellkasfal, a rekesz és a hasfal izmainak együttműködése különösen fizikai terheléskor válik nyilvánvalóvá, amikor mind a belégzés, mind a kilégzés aktív izommunkával gyorsítható és mélyíthető. – Das Zusammenwirken der Muskeln von Brustwand, Zwerchfell und Bauchwand wird besonders bei körperlicher Belastung deutlich, wenn sowohl Ein- als auch Ausatmung durch aktive Muskelarbeit beschleunigt und vertieft werden können.
31. Ilyenkor a kilégzési izmok nem egyszerűen gyorsabban ürítik ki a tüdőt, hanem a mellkast alacsonyabb térfogati helyzetbe juttatva kedvező kiindulási helyzetet teremtenek a következő mély belégzés számára. – Dabei entleeren die Exspirationsmuskeln die Lunge nicht nur schneller, sondern schaffen durch Überführung des Thorax in eine niedrigere Volumenstellung zugleich eine günstige Ausgangslage für die folgende tiefe Einatmung.
32. A légzőmozgások hatékonyságát ezért nem egyetlen izom ereje, hanem a mellkas csontos-ízületes szerkezetének, a pleurális kapcsolatnak, a tüdő rugalmasságának és számos izom összehangolt működésének együttese határozza meg. – Die Wirksamkeit der Atembewegungen wird daher nicht durch die Kraft eines einzelnen Muskels bestimmt, sondern durch das Zusammenwirken der knöchern-gelenkigen Thoraxstruktur, der pleuralen Kopplung, der Lungenelastizität und zahlreicher Muskeln.
33. Ha a tüdő rugalmas tulajdonságai kórosan megváltoznak, a passzív kilégzés mechanikája is módosul, és ennek következtében olyan izmok válhatnak tartósan aktívvá, amelyek egészséges nyugalmi légzésben alig vesznek részt. – Verändern sich die elastischen Eigenschaften der Lunge krankhaft, verändert sich auch die Mechanik der passiven Ausatmung, sodass Muskeln dauerhaft aktiv werden können, die an der gesunden Ruheatmung kaum beteiligt sind.
34. Anatómiai szempontból a kilégzés tehát a tüdő és a mellkas rugalmas visszatérésétől az aktív bordasüllyesztésen és hasprésen át egészen a kiterjedt segédizomzat bekapcsolódásáig terjedő mechanikai rendszerként értelmezhető. – Anatomisch lässt sich die Ausatmung somit als mechanisches System verstehen, das von der elastischen Rückstellung von Lunge und Thorax über aktive Rippensenkung und Bauchpresse bis zur Einschaltung einer umfangreichen Atemhilfsmuskulatur reicht.
35. Nyugalomban ennek a rendszernek elsősorban passzív elemei érvényesülnek, míg fokozott légzési igény esetén a légző- és segédizmok összehangolt aktivitása teszi lehetővé a mellkas térfogatának gyors és nagyobb mértékű változtatását. – In Ruhe treten vor allem die passiven Komponenten dieses Systems in den Vordergrund, während bei gesteigertem Atembedarf die koordinierte Aktivität von Atem- und Atemhilfsmuskeln schnelle und größere Veränderungen des Thoraxvolumens ermöglicht.
1. Nyugalomban a kilégzés alapvetően passzív folyamat, amelyhez rendszerint nincs szükség a kilégzőizmok aktív összehúzódására. – In Ruhe ist die Ausatmung grundsätzlich ein passiver Vorgang, der normalerweise keine aktive Kontraktion der Ausatmungsmuskeln erfordert.
2. A belégzés végén a rekeszizom (diaphragma) és a külső bordaközi izmok (musculi intercostales externi) elernyednek, így megszűnik a mellkast tágító izomerő. – Am Ende der Einatmung erschlaffen das Zwerchfell (Diaphragma) und die äußeren Zwischenrippenmuskeln (Musculi intercostales externi), sodass die den Brustkorb erweiternde Muskelkraft entfällt.
3. Ezzel párhuzamosan a rekeszizom ismét felfelé boltosul, miközben a belégzéskor megemelt bordák fokozatosan visszatérnek nyugalmi helyzetükbe. – Gleichzeitig wölbt sich das Zwerchfell wieder nach oben, während die bei der Einatmung angehobenen Rippen allmählich in ihre Ruhelage zurückkehren.
4. Ahogy a bordák lesüllyednek, csökken a mellkas haránt- és elülső-hátsó átmérője, a rekesz emelkedése pedig a függőleges kiterjedést mérsékli. – Während sich die Rippen senken, nehmen Quer- und Sagittaldurchmesser des Brustkorbs ab, und die Hebung des Zwerchfells vermindert zusätzlich seine vertikale Ausdehnung.
5. A mellüreg térfogatának csökkenését a mellhártyán (pleura) keresztül a tüdő is követi, amely önálló aktív tágító vagy összehúzó mozgásra nem képes. – Der Volumenabnahme des Brustraums folgt über das Brustfell (Pleura) auch die Lunge, die selbst keine aktive Erweiterungs- oder Zusammenziehungsbewegung ausführen kann.
6. Mivel a tüdő térfogata a kilégzés során csökken, az alveolusokban uralkodó nyomás rövid időre a külső légköri nyomás fölé emelkedik. – Da das Lungenvolumen während der Ausatmung abnimmt, steigt der in den Alveolen herrschende Druck kurzzeitig über den äußeren atmosphärischen Druck.
7. Amikor ez a nyomáskülönbség kialakul, a levegő az alveolusokból a légutakon keresztül kifelé áramlik, vagyis megindul a tényleges kilégzés. – Sobald dieser Druckunterschied entsteht, strömt die Luft aus den Alveolen durch die Atemwege nach außen, sodass die eigentliche Ausatmung einsetzt.
8. A kiáramlás mindaddig folytatódik, amíg az alveoláris és a légköri nyomás ismét ki nem egyenlítődik, ekkor a nyugalmi légáramlás megszűnik. – Die Ausströmung hält so lange an, bis sich alveolärer und atmosphärischer Druck wieder ausgeglichen haben; dann endet der Luftstrom der ruhigen Atmung.
9. Fontos tehát, hogy a nyugodt kilégzés hajtóerejét nem egy külön kilégzőizom összehúzódása, hanem elsősorban a belégzéskor tárolt mechanikai energia felszabadulása adja. – Entscheidend ist somit, dass die ruhige Ausatmung nicht durch die Kontraktion eines besonderen Ausatmungsmuskels, sondern vor allem durch die Freisetzung der bei der Einatmung gespeicherten mechanischen Energie angetrieben wird.
10. Légzési középállásban a tüdő és a mellkas mechanikai erői egyensúlyba kerülnek, ezért a nyugalmi légzési ciklus rendszerint ebből a helyzetből indul, majd ide tér vissza. – In der Atemmittellage gelangen die mechanischen Kräfte von Lunge und Brustkorb ins Gleichgewicht, weshalb der ruhige Atemzyklus gewöhnlich von dieser Stellung ausgeht und zu ihr zurückkehrt.
11. Mechanikai szempontból a tüdő belégzéskor kifeszülő szövetei egy rugalmas rendszerhez hasonlóan energiát tárolnak, amely az izmok elernyedésekor visszatérítő erőként érvényesül. – Mechanisch betrachtet speichern die während der Einatmung gedehnten Gewebe der Lunge ähnlich einem elastischen System Energie, die bei Muskelerschlaffung als rückstellende Kraft wirksam wird.
12. A tüdő rugalmas visszatérésében a kötőszövet elasztikus rostjai mellett az alveolusok levegő-folyadék határán fellépő felületi feszültség is jelentős szerepet játszik. – An der elastischen Rückstellung der Lunge sind neben den elastischen Fasern des Bindegewebes auch die an der Luft-Flüssigkeits-Grenze der Alveolen wirkenden Oberflächenspannungskräfte wesentlich beteiligt.
13. A felületi feszültséget csökkentő surfactant megakadályozza, hogy ez az összehúzó erő túlzottá váljon, és ezáltal hozzájárul az alveolusok stabil nyitva tartásához. – Der die Oberflächenspannung vermindernde Surfactant verhindert, dass diese zusammenziehende Kraft zu stark wird, und trägt dadurch zur stabilen Offenhaltung der Alveolen bei.
14. Ugyanakkor a mellkasfalnak is vannak saját rugalmas tulajdonságai, ezért a nyugalmi légzési helyzetet a tüdő és a mellkas egymással ellentétes irányú erőinek egyensúlya határozza meg. – Zugleich besitzt auch die Brustwand eigene elastische Eigenschaften, sodass die Ruheatmungslage durch das Gleichgewicht der entgegengesetzt gerichteten Kräfte von Lunge und Brustkorb bestimmt wird.
15. A nyugodt kilégzés tehát nem egyszerűen a belégzés fordítottja, hanem olyan passzív visszatérési folyamat, amelyet a légzőrendszer rugalmas tulajdonságai alapvetően meghatároznak. – Die ruhige Ausatmung ist daher nicht einfach die Umkehrung der Einatmung, sondern ein passiver Rückstellungsprozess, der wesentlich durch die elastischen Eigenschaften des Atmungssystems bestimmt wird.
16. Terheléskor, gyors légzésnél vagy nagyobb mennyiségű levegő kifújásakor azonban a passzív visszatérés már nem elegendő, ezért aktív kilégzőizom-munka kapcsolódik hozzá. – Bei Belastung, schneller Atmung oder beim Ausstoßen größerer Luftmengen reicht die passive Rückstellung jedoch nicht mehr aus, weshalb aktive Arbeit der Ausatmungsmuskeln hinzukommt.
17. Erőltetett kilégzés során a belső bordaközi izmok (musculi intercostales interni) összehúzódása a bordák erőteljesebb süllyesztésével gyorsítja a mellkas térfogatának csökkenését. – Bei forcierter Ausatmung beschleunigt die Kontraktion der inneren Zwischenrippenmuskeln (Musculi intercostales interni) durch eine stärkere Senkung der Rippen die Volumenabnahme des Brustkorbs.
18. Elsősorban akkor válik jelentőssé ez az izomműködés, amikor a kilégzést a nyugalmi véghelyzeten túl kell folytatni, például a kilégzési tartaléktérfogat mozgósításakor. – Diese Muskelarbeit wird vor allem dann bedeutsam, wenn die Ausatmung über die normale Endstellung hinaus fortgesetzt werden muss, beispielsweise bei der Mobilisierung des exspiratorischen Reservevolumens.
19. A mellkas elülső falán fekvő haránt mellkasi izom (musculus transversus thoracis) szintén hozzájárulhat a bordák süllyesztéséhez, különösen fokozott kilégzési igény esetén. – Der an der vorderen Brustwand gelegene quere Brustmuskel (Musculus transversus thoracis) kann ebenfalls zur Senkung der Rippen beitragen, besonders bei gesteigertem Ausatmungsbedarf.
20. Különösen hatékony kilégzési segédizmokat alkotnak a hasizmok, amelyek összehúzódásukkal növelik a hasüregi nyomást, és a hasi szerveket a rekesz felé préselik. – Besonders wirksame Ausatmungshilfsmuskeln bilden die Bauchmuskeln, die durch ihre Kontraktion den intraabdominellen Druck erhöhen und die Bauchorgane gegen das Zwerchfell drücken.
21. Az egyenes hasizom (musculus rectus abdominis), valamint a külső és belső ferde hasizmok együttes működése ezért a rekesz erőteljes felfelé mozdulását segíti. – Das Zusammenwirken des geraden Bauchmuskels (Musculus rectus abdominis) sowie der äußeren und inneren schrägen Bauchmuskeln unterstützt deshalb eine kräftige Aufwärtsbewegung des Zwerchfells.
22. Ezzel egy időben a haránt hasizom (musculus transversus abdominis) megfeszíti a hasfalat, ami tovább fokozza a hasi nyomást és közvetve csökkenti a mellüreg térfogatát. – Gleichzeitig spannt der quere Bauchmuskel (Musculus transversus abdominis) die Bauchwand an, wodurch der intraabdominelle Druck weiter steigt und das Volumen des Brustraums indirekt abnimmt.
23. A hasizmok összehúzódása következtében a rekesz magasabbra kerül, az intrathoracalis nyomás növekszik, így a levegő nagyobb sebességgel préselhető ki a tüdőből. – Infolge der Kontraktion der Bauchmuskeln tritt das Zwerchfell höher, der intrathorakale Druck steigt, und die Luft kann mit größerer Geschwindigkeit aus der Lunge gepresst werden.
24. Köhögéskor ez a mechanizmus különösen erőteljes, mert a rövid ideig zárt hangrés mögött felépülő nagy nyomás annak megnyílásakor robbanásszerű légáramlást hoz létre. – Beim Husten ist dieser Mechanismus besonders ausgeprägt, da der hinter der kurzzeitig geschlossenen Stimmritze aufgebaute hohe Druck nach deren Öffnung einen explosionsartigen Luftstrom erzeugt.
25. Nagy légzési teljesítmény esetén nemcsak a kilégző-, hanem a belégzési segédizmok is bekapcsolódnak, amelyek nyugalomban alig vagy egyáltalán nem vesznek részt a légzésben. – Bei hoher Atemleistung werden neben den Ausatmungsmuskeln auch inspiratorische Atemhilfsmuskeln eingesetzt, die an der Ruheatmung kaum oder gar nicht beteiligt sind.
26. Belégzési segédizmok akkor tudják hatékonyan emelni a mellkast, ha eredési vagy tapadási pontjaik közül az egyik megfelelően rögzített helyzetbe kerül. – Inspiratorische Atemhilfsmuskeln können den Brustkorb besonders wirksam anheben, wenn einer ihrer Ursprungs- oder Ansatzpunkte ausreichend fixiert ist.
27. A nyak területén a fejbiccentő izom (musculus sternocleidomastoideus) a szegycsont és a kulcscsont emelésével segítheti a mellkas felső részének tágulását. – Im Halsbereich kann der Kopfwender (Musculus sternocleidomastoideus) durch Anhebung von Brustbein und Schlüsselbein die Erweiterung des oberen Brustkorbs unterstützen.
28. Szintén fontosak a lépcsőizmok (musculi scaleni), amelyek fokozott belégzéskor az első és a második bordát megemelve szilárdabb alapot teremtenek a mellkas további tágulásához. – Ebenfalls wichtig sind die Treppenmuskeln (Musculi scaleni), die bei verstärkter Einatmung durch Anheben der ersten und zweiten Rippe eine feste Grundlage für die weitere Brustkorberweiterung schaffen.
29. Rögzített vállöv mellett a nagy és a kis mellizom (musculus pectoralis major et minor) működési iránya megváltozhat, és a felső bordák emelésével segítheti a belégzést. – Bei fixiertem Schultergürtel kann sich die Wirkungsrichtung des großen und kleinen Brustmuskels (Musculus pectoralis major et minor) verändern und durch Anhebung der oberen Rippen die Einatmung unterstützen.
30. A háti izmok közül a felső hátsó fűrészizom (musculus serratus posterior superior) a felső bordák emelésével járulhat hozzá a mélyebb belégzéshez. – Von den Rückenmuskeln kann der obere hintere Sägemuskel (Musculus serratus posterior superior) durch Anheben der oberen Rippen zu einer vertieften Einatmung beitragen.
31. A széles hátizom (musculus latissimus dorsi) működése különösen jól mutatja, hogy ugyanaz az izom a testhelyzettől és a rögzített ponttól függően eltérő légzési feladatokat támogathat. – Die Funktion des breiten Rückenmuskels (Musculus latissimus dorsi) zeigt besonders deutlich, dass derselbe Muskel je nach Körperstellung und Fixationspunkt unterschiedliche Atemfunktionen unterstützen kann.
32. Erőltetett kilégzéskor a széles hátizom összehúzódhat, ezért „köhögőizomként” is ismert, rögzített felső végtag mellett azonban a mellkas emelésével a belégzést segítheti. – Bei forcierter Ausatmung kann sich der breite Rückenmuskel kontrahieren und wird daher auch als „Hustenmuskel“ bezeichnet; bei fixierter oberer Extremität kann er dagegen durch Anhebung des Brustkorbs die Einatmung unterstützen.
33. Támaszkodó testhelyzetben a felső végtagok és a vállöv rögzítése kedvező mechanikai feltételeket teremt több olyan izom számára, amely ilyenkor légzési segédizommá válhat. – In einer abgestützten Körperhaltung schafft die Fixierung der oberen Extremitäten und des Schultergürtels günstige mechanische Bedingungen für mehrere Muskeln, die dann als Atemhilfsmuskeln wirken können.
34. Mindezek alapján a légzési segédizmok szerepe nem mereven meghatározott, hanem attól függ, hogy belégzés vagy kilégzés történik, mekkora a légzési igény, és mely testrészek rögzítettek. – Daraus ergibt sich, dass die Funktion der Atemhilfsmuskeln nicht starr festgelegt ist, sondern davon abhängt, ob ein- oder ausgeatmet wird, wie groß der Atembedarf ist und welche Körperteile fixiert sind.
35. Végső soron a nyugodt kilégzést elsősorban a rugalmas visszatérés biztosítja, míg fokozott légzési igény esetén a bordaközi, hasi, nyaki, mellkasi és háti izmok összehangolt munkája egészíti ki ezt a mechanizmust. – Letztlich wird die ruhige Ausatmung vor allem durch die elastische Rückstellung gewährleistet, während bei erhöhtem Atembedarf die koordinierte Arbeit von Zwischenrippen-, Bauch-, Hals-, Brust- und Rückenmuskeln diesen Mechanismus ergänzt.
(aufklappen)magyar
1. Nyugalmi légzés során a kilégzés többnyire passzív folyamat, amelyhez nincs szükség külön kilégzőizmok aktív összehúzódására, hanem elsősorban a belégzéskor megfeszített rugalmas struktúrák visszatérése biztosítja.
2. Amikor a rekeszizom belégzés végén elernyed, izomrostjai már nem tartják lefelé húzva az inas középpontot, ezért a rekeszkupolák fokozatosan visszaemelkednek a mellüreg felé.
3. Ezzel párhuzamosan a külső bordaközi izmok aktivitása csökken, a belégzéskor megemelt bordák pedig saját súlyuk és a mellkas rugalmas feszülése következtében alacsonyabb helyzetükbe térnek vissza.
4. A rekesz felfelé mozdulása csökkenti a mellkas függőleges átmérőjét, a bordák süllyedése pedig a haránt- és sagittalis átmérőt mérsékli, így a mellüreg teljes térfogata kisebb lesz.
5. Mivel a tüdő a mellhártya két lemeze között fennálló mechanikai kapcsolat révén követi a mellkasfal mozgását, a mellüreg térfogatcsökkenése egyidejűleg a tüdő térfogatát is csökkenti.
6. A kilégzés szempontjából azonban nem csupán a légzőizmok elernyedése lényeges, hanem a tüdőszövet saját rugalmas visszatérítő ereje is, amely belégzés közben fokozatosan növekszik.
7. Az alveoláris sövényekben és a kisebb légutak környezetében húzódó rugalmas rostok belégzéskor megnyúlnak, majd az izmok elernyedésével eredeti hosszuk felé törekedve összehúzzák a tüdő parenchymáját.
8. Ehhez a szöveti rugalmassághoz az alveolusok folyadékfilmjének felületi feszültsége is hozzájárul, bár annak összehúzó hatását a surfactant jelentős mértékben mérsékli.
9. A tüdő természetes tendenciája tehát a kisebb térfogat felé irányul, míg a mellkasfal nyugalmi helyzetének megfelelő erőviszonyai részben ellenkező irányban hatnak, és e két rendszer egymással dinamikus egyensúlyban áll.
10. E kölcsönösen ellentétes erők miatt marad fenn a mellhártyaűrben a légköri nyomásnál alacsonyabb nyomás, amely megakadályozza, hogy a tüdő saját rugalmas ereje következtében összeessen.
11. Nyugodt kilégzéskor a mellkas és a tüdő visszatérő mozgása viszonylag lassan zajlik, így a levegő különösebb izommunkát igénylő gyorsítás nélkül áramlik az alveolusokból a külvilág felé.
12. Mélyebb vagy erőltetett kilégzés esetén azonban a passzív visszatérés már nem elegendő, ezért olyan izmok kapcsolódnak be, amelyek aktívan tovább csökkentik a mellkas térfogatát.
13. Az aktív kilégzés egyik legfontosabb izomcsoportját a belső bordaközi izmok alkotják, amelyek megfelelő szakaszai összehúzódásukkal lefelé húzzák a bordákat, és ezáltal szűkítik a mellkast.
14. Mivel a bordaközi izmok működése rostjaik lefutásától és az egyes bordák rögzítettségétől is függ, hatásuk nem egyszerűen egyetlen mozgásra korlátozódik, hanem a mellkas aktuális mechanikai helyzetéhez alkalmazkodik.
15. Erőltetett kilégzéskor még jelentősebb szerepet kapnak a hasfal izmai, amelyek összehúzódásukkal növelik a hasüregi nyomást, és a hasi szerveken keresztül felfelé nyomják a rekeszizmot.
16. A hasprés kialakításában az egyenes hasizom, a külső és belső ferde hasizom, valamint a haránt hasizom egymással együttműködve vesz részt, miközben a mellkas alsó részének mozgását is befolyásolja.
17. Különösen hatékony a haránt hasizom összehúzódása, amely övszerű rostlefutásának megfelelően szűkíti a hasüreget, és ezáltal jelentősen fokozhatja a rekesz felfelé irányuló elmozdulását.
18. A ferde hasizmok az alsó bordákra gyakorolt húzásukkal közvetlenül is elősegítik a mellkas beszűkülését, így működésük egyszerre hat a mellkasfalra és a hasüreg tartalmára.
19. Erőteljes köhögés, tüsszentés vagy fúvás során ezek az izmok rövid idő alatt nagy nyomáskülönbséget hozhatnak létre, amely a levegőt nagy sebességgel hajtja végig a légutakon.
20. A köhögés anatómiai-mechanikai alapja különösen jól mutatja az aktív kilégzés jelentőségét, mert a hasizmok és a belső bordaközi izmok összehúzódása a zárt, majd hirtelen megnyíló hangrés mellett erőteljes légáramot hoz létre.
21. A légzőizmok működése azonban nem választható mereven belégző és kilégző csoportokra, mert számos izom légzési szerepe attól függ, melyik eredési vagy tapadási pontja válik rögzítetté.
22. Légzési segédizmokról akkor beszélünk, amikor a rekesz és a bordaközi izmok szokásos munkáját olyan vázizmok egészítik ki, amelyek elsődleges feladata egyébként nem a légzés biztosítása.
23. Fokozott belégzési igény esetén a fejbiccentő izom a szegycsont és a kulcscsont rögzített fej mellett történő megemelésével képes növelni a felső mellkas térfogatát.
24. Hasonlóképpen a nyak mélyebb rétegében elhelyezkedő elülső, középső és hátsó scalenus izmok rögzített nyaki gerinc mellett az első, illetve a második borda megemelésében vesznek részt.
25. Ha a felső végtag és a vállöv megfelelően rögzített, a kis mellizom a bordák emelésével, a nagy mellizom pedig közvetett módon szintén hozzájárulhat az erőltetett belégzéshez.
26. Nehézlégzéskor ezért a beteg gyakran előrehajolva megtámasztja felső végtagjait, mert ebben a helyzetben a vállöv rögzítése kedvezőbb mechanikai feltételeket teremt több belégzési segédizom működéséhez.
27. A fűrészizom megfelelően rögzített lapocka mellett szintén képes a bordák emelését támogatni, ezért nagy légzési terhelés során részt vehet a mellkas kitágításában.
28. Az erőltetett kilégzés segédizmai ezzel ellentétes mechanikai célt szolgálnak, mivel a bordákat lefelé húzzák, a hasűri nyomást növelik, vagy mindkét hatást egyszerre fejtik ki.
29. A hátsó-alsó fűrészizom például az alsó bordák lefelé húzásával segítheti az erőteljes kilégzést, bár szerepe a fő kilégzőizmokéhoz képest jóval kisebb.
30. A mellkasfal, a rekesz és a hasfal izmainak együttműködése különösen fizikai terheléskor válik nyilvánvalóvá, amikor mind a belégzés, mind a kilégzés aktív izommunkával gyorsítható és mélyíthető.
31. Ilyenkor a kilégzési izmok nem egyszerűen gyorsabban ürítik ki a tüdőt, hanem a mellkast alacsonyabb térfogati helyzetbe juttatva kedvező kiindulási helyzetet teremtenek a következő mély belégzés számára.
32. A légzőmozgások hatékonyságát ezért nem egyetlen izom ereje, hanem a mellkas csontos-ízületes szerkezetének, a pleurális kapcsolatnak, a tüdő rugalmasságának és számos izom összehangolt működésének együttese határozza meg.
33. Ha a tüdő rugalmas tulajdonságai kórosan megváltoznak, a passzív kilégzés mechanikája is módosul, és ennek következtében olyan izmok válhatnak tartósan aktívvá, amelyek egészséges nyugalmi légzésben alig vesznek részt.
34. Anatómiai szempontból a kilégzés tehát a tüdő és a mellkas rugalmas visszatérésétől az aktív bordasüllyesztésen és hasprésen át egészen a kiterjedt segédizomzat bekapcsolódásáig terjedő mechanikai rendszerként értelmezhető.
35. Nyugalomban ennek a rendszernek elsősorban passzív elemei érvényesülnek, míg fokozott légzési igény esetén a légző- és segédizmok összehangolt aktivitása teszi lehetővé a mellkas térfogatának gyors és nagyobb mértékű változtatását.
1. Nyugalomban a kilégzés alapvetően passzív folyamat, amelyhez rendszerint nincs szükség a kilégzőizmok aktív összehúzódására.
2. A belégzés végén a rekeszizom (diaphragma) és a külső bordaközi izmok (musculi intercostales externi) elernyednek, így megszűnik a mellkast tágító izomerő.
3. Ezzel párhuzamosan a rekeszizom ismét felfelé boltosul, miközben a belégzéskor megemelt bordák fokozatosan visszatérnek nyugalmi helyzetükbe.
4. Ahogy a bordák lesüllyednek, csökken a mellkas haránt- és elülső-hátsó átmérője, a rekesz emelkedése pedig a függőleges kiterjedést mérsékli.
5. A mellüreg térfogatának csökkenését a mellhártyán (pleura) keresztül a tüdő is követi, amely önálló aktív tágító vagy összehúzó mozgásra nem képes.
6. Mivel a tüdő térfogata a kilégzés során csökken, az alveolusokban uralkodó nyomás rövid időre a külső légköri nyomás fölé emelkedik.
7. Amikor ez a nyomáskülönbség kialakul, a levegő az alveolusokból a légutakon keresztül kifelé áramlik, vagyis megindul a tényleges kilégzés.
8. A kiáramlás mindaddig folytatódik, amíg az alveoláris és a légköri nyomás ismét ki nem egyenlítődik, ekkor a nyugalmi légáramlás megszűnik.
9. Fontos tehát, hogy a nyugodt kilégzés hajtóerejét nem egy külön kilégzőizom összehúzódása, hanem elsősorban a belégzéskor tárolt mechanikai energia felszabadulása adja.
10. Légzési középállásban a tüdő és a mellkas mechanikai erői egyensúlyba kerülnek, ezért a nyugalmi légzési ciklus rendszerint ebből a helyzetből indul, majd ide tér vissza.
11. Mechanikai szempontból a tüdő belégzéskor kifeszülő szövetei egy rugalmas rendszerhez hasonlóan energiát tárolnak, amely az izmok elernyedésekor visszatérítő erőként érvényesül.
12. A tüdő rugalmas visszatérésében a kötőszövet elasztikus rostjai mellett az alveolusok levegő-folyadék határán fellépő felületi feszültség is jelentős szerepet játszik.
13. A felületi feszültséget csökkentő surfactant megakadályozza, hogy ez az összehúzó erő túlzottá váljon, és ezáltal hozzájárul az alveolusok stabil nyitva tartásához.
14. Ugyanakkor a mellkasfalnak is vannak saját rugalmas tulajdonságai, ezért a nyugalmi légzési helyzetet a tüdő és a mellkas egymással ellentétes irányú erőinek egyensúlya határozza meg.
15. A nyugodt kilégzés tehát nem egyszerűen a belégzés fordítottja, hanem olyan passzív visszatérési folyamat, amelyet a légzőrendszer rugalmas tulajdonságai alapvetően meghatároznak.
16. Terheléskor, gyors légzésnél vagy nagyobb mennyiségű levegő kifújásakor azonban a passzív visszatérés már nem elegendő, ezért aktív kilégzőizom-munka kapcsolódik hozzá.
17. Erőltetett kilégzés során a belső bordaközi izmok (musculi intercostales interni) összehúzódása a bordák erőteljesebb süllyesztésével gyorsítja a mellkas térfogatának csökkenését.
18. Elsősorban akkor válik jelentőssé ez az izomműködés, amikor a kilégzést a nyugalmi véghelyzeten túl kell folytatni, például a kilégzési tartaléktérfogat mozgósításakor.
19. A mellkas elülső falán fekvő haránt mellkasi izom (musculus transversus thoracis) szintén hozzájárulhat a bordák süllyesztéséhez, különösen fokozott kilégzési igény esetén.
20. Különösen hatékony kilégzési segédizmokat alkotnak a hasizmok, amelyek összehúzódásukkal növelik a hasüregi nyomást, és a hasi szerveket a rekesz felé préselik.
21. Az egyenes hasizom (musculus rectus abdominis), valamint a külső és belső ferde hasizmok együttes működése ezért a rekesz erőteljes felfelé mozdulását segíti.
22. Ezzel egy időben a haránt hasizom (musculus transversus abdominis) megfeszíti a hasfalat, ami tovább fokozza a hasi nyomást és közvetve csökkenti a mellüreg térfogatát.
23. A hasizmok összehúzódása következtében a rekesz magasabbra kerül, az intrathoracalis nyomás növekszik, így a levegő nagyobb sebességgel préselhető ki a tüdőből.
24. Köhögéskor ez a mechanizmus különösen erőteljes, mert a rövid ideig zárt hangrés mögött felépülő nagy nyomás annak megnyílásakor robbanásszerű légáramlást hoz létre.
25. Nagy légzési teljesítmény esetén nemcsak a kilégző-, hanem a belégzési segédizmok is bekapcsolódnak, amelyek nyugalomban alig vagy egyáltalán nem vesznek részt a légzésben.
26. Belégzési segédizmok akkor tudják hatékonyan emelni a mellkast, ha eredési vagy tapadási pontjaik közül az egyik megfelelően rögzített helyzetbe kerül.
27. A nyak területén a fejbiccentő izom (musculus sternocleidomastoideus) a szegycsont és a kulcscsont emelésével segítheti a mellkas felső részének tágulását.
28. Szintén fontosak a lépcsőizmok (musculi scaleni), amelyek fokozott belégzéskor az első és a második bordát megemelve szilárdabb alapot teremtenek a mellkas további tágulásához.
29. Rögzített vállöv mellett a nagy és a kis mellizom (musculus pectoralis major et minor) működési iránya megváltozhat, és a felső bordák emelésével segítheti a belégzést.
30. A háti izmok közül a felső hátsó fűrészizom (musculus serratus posterior superior) a felső bordák emelésével járulhat hozzá a mélyebb belégzéshez.
31. A széles hátizom (musculus latissimus dorsi) működése különösen jól mutatja, hogy ugyanaz az izom a testhelyzettől és a rögzített ponttól függően eltérő légzési feladatokat támogathat.
32. Erőltetett kilégzéskor a széles hátizom összehúzódhat, ezért „köhögőizomként” is ismert, rögzített felső végtag mellett azonban a mellkas emelésével a belégzést segítheti.
33. Támaszkodó testhelyzetben a felső végtagok és a vállöv rögzítése kedvező mechanikai feltételeket teremt több olyan izom számára, amely ilyenkor légzési segédizommá válhat.
34. Mindezek alapján a légzési segédizmok szerepe nem mereven meghatározott, hanem attól függ, hogy belégzés vagy kilégzés történik, mekkora a légzési igény, és mely testrészek rögzítettek.
35. Végső soron a nyugodt kilégzést elsősorban a rugalmas visszatérés biztosítja, míg fokozott légzési igény esetén a bordaközi, hasi, nyaki, mellkasi és háti izmok összehangolt munkája egészíti ki ezt a mechanizmust.
(aufklappen)német
1. Bei der Ruheatmung ist die Ausatmung überwiegend ein passiver Vorgang, der keine aktive Kontraktion besonderer Ausatmungsmuskeln erfordert, sondern vor allem durch die Rückstellung der während der Einatmung gedehnten elastischen Strukturen erfolgt.
2. Wenn sich das Zwerchfell am Ende der Einatmung entspannt, ziehen seine Muskelfasern das Sehnenzentrum nicht länger nach unten, sodass sich die Zwerchfellkuppeln allmählich wieder in Richtung Brusthöhle anheben.
3. Gleichzeitig nimmt die Aktivität der äußeren Zwischenrippenmuskeln ab, während die bei der Einatmung angehobenen Rippen infolge ihres Eigengewichts und der elastischen Spannung des Brustkorbs in ihre tiefere Stellung zurückkehren.
4. Die Aufwärtsbewegung des Zwerchfells vermindert den vertikalen Durchmesser des Thorax, während das Absinken der Rippen den Quer- und Sagittaldurchmesser verkleinert, sodass das Gesamtvolumen der Brusthöhle abnimmt.
5. Da die Lunge über die mechanische Kopplung zwischen den beiden Pleurablättern den Bewegungen der Brustwand folgt, führt die Volumenabnahme der Brusthöhle gleichzeitig zu einer Verkleinerung des Lungenvolumens.
6. Für die Ausatmung ist jedoch nicht nur die Entspannung der Atemmuskeln wesentlich, sondern auch die eigene elastische Rückstellkraft des Lungengewebes, die während der Einatmung zunehmend aufgebaut wird.
7. Die elastischen Fasern in den Alveolarsepten und in der Umgebung der kleineren Atemwege werden bei der Einatmung gedehnt und ziehen nach Entspannung der Muskeln das Lungenparenchym wieder in Richtung seiner Ausgangsform zusammen.
8. Zu dieser Gewebeelastizität trägt auch die Oberflächenspannung des Flüssigkeitsfilms der Alveolen bei, deren zusammenziehende Wirkung allerdings durch den Surfactant erheblich vermindert wird.
9. Die natürliche Tendenz der Lunge ist somit auf ein kleineres Volumen gerichtet, während die dem Ruheverhalten der Brustwand entsprechenden Kräfte teilweise in entgegengesetzter Richtung wirken und beide Systeme in einem dynamischen Gleichgewicht stehen.
10. Aufgrund dieser gegensinnig wirkenden Kräfte bleibt im Pleuraspalt ein gegenüber dem Atmosphärendruck niedrigerer Druck bestehen, der verhindert, dass die Lunge infolge ihrer eigenen elastischen Rückstellkraft kollabiert.
11. Bei ruhiger Ausatmung erfolgt die Rückstellbewegung von Brustkorb und Lunge relativ langsam, sodass die Luft ohne eine eine besondere Muskelarbeit erfordernde Beschleunigung aus den Alveolen nach außen strömt.
12. Bei tieferer oder forcierter Ausatmung reicht die passive Rückstellung dagegen nicht mehr aus, weshalb Muskeln hinzutreten, die das Thoraxvolumen aktiv weiter verkleinern.
13. Eine der wichtigsten Muskelgruppen der aktiven Ausatmung bilden die inneren Zwischenrippenmuskeln, deren entsprechende Abschnitte durch ihre Kontraktion die Rippen nach unten ziehen und dadurch den Brustkorb verengen.
14. Da die Wirkung der Zwischenrippenmuskeln sowohl vom Verlauf ihrer Fasern als auch von der Fixierung der einzelnen Rippen abhängt, beschränkt sie sich nicht auf eine einzige Bewegung, sondern passt sich der jeweiligen mechanischen Situation des Thorax an.
15. Bei forcierter Ausatmung gewinnen die Muskeln der Bauchwand noch größere Bedeutung, da ihre Kontraktion den intraabdominellen Druck erhöht und das Zwerchfell über die Bauchorgane nach oben drängt.
16. An der Ausbildung der Bauchpresse wirken der gerade Bauchmuskel, der äußere und innere schräge Bauchmuskel sowie der quere Bauchmuskel zusammen, wobei sie zugleich die Bewegung des unteren Thoraxabschnitts beeinflussen.
17. Besonders wirksam ist die Kontraktion des queren Bauchmuskels, der entsprechend seinem gürtelförmigen Faserverlauf die Bauchhöhle verengt und dadurch die Aufwärtsbewegung des Zwerchfells deutlich verstärken kann.
18. Die schrägen Bauchmuskeln unterstützen durch ihren Zug an den unteren Rippen unmittelbar die Verengung des Thorax, sodass ihre Wirkung gleichzeitig die Brustwand und den Inhalt der Bauchhöhle betrifft.
19. Bei kräftigem Husten, Niesen oder Blasen können diese Muskeln innerhalb kurzer Zeit einen großen Druckunterschied erzeugen, der die Luft mit hoher Geschwindigkeit durch die Atemwege treibt.
20. Die anatomisch-mechanische Grundlage des Hustens verdeutlicht die Bedeutung der aktiven Ausatmung besonders gut, da die Kontraktion von Bauch- und inneren Zwischenrippenmuskeln bei zunächst geschlossener und anschließend plötzlich geöffneter Stimmritze einen kräftigen Luftstrom erzeugt.
21. Die Funktion der Atemmuskeln lässt sich jedoch nicht starr in inspiratorische und exspiratorische Gruppen einteilen, da die Atemwirkung vieler Muskeln davon abhängt, welcher Ursprungs- oder Ansatzpunkt fixiert ist.
22. Von Atemhilfsmuskeln spricht man, wenn die gewöhnliche Arbeit von Zwerchfell und Zwischenrippenmuskeln durch Skelettmuskeln ergänzt wird, deren primäre Aufgabe ansonsten nicht in der Sicherung der Atmung besteht.
23. Bei gesteigertem inspiratorischem Bedarf kann der Kopfnickermuskel bei fixiertem Kopf durch Anheben von Brustbein und Schlüsselbein das Volumen des oberen Thorax vergrößern.
24. In ähnlicher Weise beteiligen sich die in der tieferen Halsregion gelegenen vorderen, mittleren und hinteren Skalenusmuskeln bei fixierter Halswirbelsäule an der Anhebung der ersten beziehungsweise zweiten Rippe.
25. Sind obere Extremität und Schultergürtel entsprechend fixiert, kann der kleine Brustmuskel durch Anheben der Rippen und der große Brustmuskel auf indirektem Wege ebenfalls die forcierte Einatmung unterstützen.
26. Bei Atemnot stützt ein Patient deshalb häufig in vorgebeugter Haltung die oberen Extremitäten ab, weil die Fixierung des Schultergürtels in dieser Position günstigere mechanische Bedingungen für mehrere inspiratorische Atemhilfsmuskeln schafft.
27. Der vordere Sägemuskel kann bei entsprechend fixiertem Schulterblatt ebenfalls die Anhebung der Rippen unterstützen und sich deshalb bei hoher Atembelastung an der Erweiterung des Brustkorbs beteiligen.
28. Die Hilfsmuskeln der forcierten Ausatmung verfolgen dagegen das entgegengesetzte mechanische Ziel, indem sie die Rippen nach unten ziehen, den intraabdominellen Druck erhöhen oder beide Wirkungen miteinander verbinden.
29. Der hintere untere Sägemuskel kann beispielsweise durch Herabziehen der unteren Rippen eine kräftige Ausatmung unterstützen, wobei seine Bedeutung wesentlich geringer ist als diejenige der hauptsächlichen Exspirationsmuskeln.
30. Das Zusammenwirken der Muskeln von Brustwand, Zwerchfell und Bauchwand wird besonders bei körperlicher Belastung deutlich, wenn sowohl Ein- als auch Ausatmung durch aktive Muskelarbeit beschleunigt und vertieft werden können.
31. Dabei entleeren die Exspirationsmuskeln die Lunge nicht nur schneller, sondern schaffen durch Überführung des Thorax in eine niedrigere Volumenstellung zugleich eine günstige Ausgangslage für die folgende tiefe Einatmung.
32. Die Wirksamkeit der Atembewegungen wird daher nicht durch die Kraft eines einzelnen Muskels bestimmt, sondern durch das Zusammenwirken der knöchern-gelenkigen Thoraxstruktur, der pleuralen Kopplung, der Lungenelastizität und zahlreicher Muskeln.
33. Verändern sich die elastischen Eigenschaften der Lunge krankhaft, verändert sich auch die Mechanik der passiven Ausatmung, sodass Muskeln dauerhaft aktiv werden können, die an der gesunden Ruheatmung kaum beteiligt sind.
34. Anatomisch lässt sich die Ausatmung somit als mechanisches System verstehen, das von der elastischen Rückstellung von Lunge und Thorax über aktive Rippensenkung und Bauchpresse bis zur Einschaltung einer umfangreichen Atemhilfsmuskulatur reicht.
35. In Ruhe treten vor allem die passiven Komponenten dieses Systems in den Vordergrund, während bei gesteigertem Atembedarf die koordinierte Aktivität von Atem- und Atemhilfsmuskeln schnelle und größere Veränderungen des Thoraxvolumens ermöglicht.
1. In Ruhe ist die Ausatmung grundsätzlich ein passiver Vorgang, der normalerweise keine aktive Kontraktion der Ausatmungsmuskeln erfordert.
2. Am Ende der Einatmung erschlaffen das Zwerchfell (Diaphragma) und die äußeren Zwischenrippenmuskeln (Musculi intercostales externi), sodass die den Brustkorb erweiternde Muskelkraft entfällt.
3. Gleichzeitig wölbt sich das Zwerchfell wieder nach oben, während die bei der Einatmung angehobenen Rippen allmählich in ihre Ruhelage zurückkehren.
4. Während sich die Rippen senken, nehmen Quer- und Sagittaldurchmesser des Brustkorbs ab, und die Hebung des Zwerchfells vermindert zusätzlich seine vertikale Ausdehnung.
5. Der Volumenabnahme des Brustraums folgt über das Brustfell (Pleura) auch die Lunge, die selbst keine aktive Erweiterungs- oder Zusammenziehungsbewegung ausführen kann.
6. Da das Lungenvolumen während der Ausatmung abnimmt, steigt der in den Alveolen herrschende Druck kurzzeitig über den äußeren atmosphärischen Druck.
7. Sobald dieser Druckunterschied entsteht, strömt die Luft aus den Alveolen durch die Atemwege nach außen, sodass die eigentliche Ausatmung einsetzt.
8. Die Ausströmung hält so lange an, bis sich alveolärer und atmosphärischer Druck wieder ausgeglichen haben; dann endet der Luftstrom der ruhigen Atmung.
9. Entscheidend ist somit, dass die ruhige Ausatmung nicht durch die Kontraktion eines besonderen Ausatmungsmuskels, sondern vor allem durch die Freisetzung der bei der Einatmung gespeicherten mechanischen Energie angetrieben wird.
10. In der Atemmittellage gelangen die mechanischen Kräfte von Lunge und Brustkorb ins Gleichgewicht, weshalb der ruhige Atemzyklus gewöhnlich von dieser Stellung ausgeht und zu ihr zurückkehrt.
11. Mechanisch betrachtet speichern die während der Einatmung gedehnten Gewebe der Lunge ähnlich einem elastischen System Energie, die bei Muskelerschlaffung als rückstellende Kraft wirksam wird.
12. An der elastischen Rückstellung der Lunge sind neben den elastischen Fasern des Bindegewebes auch die an der Luft-Flüssigkeits-Grenze der Alveolen wirkenden Oberflächenspannungskräfte wesentlich beteiligt.
13. Der die Oberflächenspannung vermindernde Surfactant verhindert, dass diese zusammenziehende Kraft zu stark wird, und trägt dadurch zur stabilen Offenhaltung der Alveolen bei.
14. Zugleich besitzt auch die Brustwand eigene elastische Eigenschaften, sodass die Ruheatmungslage durch das Gleichgewicht der entgegengesetzt gerichteten Kräfte von Lunge und Brustkorb bestimmt wird.
15. Die ruhige Ausatmung ist daher nicht einfach die Umkehrung der Einatmung, sondern ein passiver Rückstellungsprozess, der wesentlich durch die elastischen Eigenschaften des Atmungssystems bestimmt wird.
16. Bei Belastung, schneller Atmung oder beim Ausstoßen größerer Luftmengen reicht die passive Rückstellung jedoch nicht mehr aus, weshalb aktive Arbeit der Ausatmungsmuskeln hinzukommt.
17. Bei forcierter Ausatmung beschleunigt die Kontraktion der inneren Zwischenrippenmuskeln (Musculi intercostales interni) durch eine stärkere Senkung der Rippen die Volumenabnahme des Brustkorbs.
18. Diese Muskelarbeit wird vor allem dann bedeutsam, wenn die Ausatmung über die normale Endstellung hinaus fortgesetzt werden muss, beispielsweise bei der Mobilisierung des exspiratorischen Reservevolumens.
19. Der an der vorderen Brustwand gelegene quere Brustmuskel (Musculus transversus thoracis) kann ebenfalls zur Senkung der Rippen beitragen, besonders bei gesteigertem Ausatmungsbedarf.
20. Besonders wirksame Ausatmungshilfsmuskeln bilden die Bauchmuskeln, die durch ihre Kontraktion den intraabdominellen Druck erhöhen und die Bauchorgane gegen das Zwerchfell drücken.
21. Das Zusammenwirken des geraden Bauchmuskels (Musculus rectus abdominis) sowie der äußeren und inneren schrägen Bauchmuskeln unterstützt deshalb eine kräftige Aufwärtsbewegung des Zwerchfells.
22. Gleichzeitig spannt der quere Bauchmuskel (Musculus transversus abdominis) die Bauchwand an, wodurch der intraabdominelle Druck weiter steigt und das Volumen des Brustraums indirekt abnimmt.
23. Infolge der Kontraktion der Bauchmuskeln tritt das Zwerchfell höher, der intrathorakale Druck steigt, und die Luft kann mit größerer Geschwindigkeit aus der Lunge gepresst werden.
24. Beim Husten ist dieser Mechanismus besonders ausgeprägt, da der hinter der kurzzeitig geschlossenen Stimmritze aufgebaute hohe Druck nach deren Öffnung einen explosionsartigen Luftstrom erzeugt.
25. Bei hoher Atemleistung werden neben den Ausatmungsmuskeln auch inspiratorische Atemhilfsmuskeln eingesetzt, die an der Ruheatmung kaum oder gar nicht beteiligt sind.
26. Inspiratorische Atemhilfsmuskeln können den Brustkorb besonders wirksam anheben, wenn einer ihrer Ursprungs- oder Ansatzpunkte ausreichend fixiert ist.
27. Im Halsbereich kann der Kopfwender (Musculus sternocleidomastoideus) durch Anhebung von Brustbein und Schlüsselbein die Erweiterung des oberen Brustkorbs unterstützen.
28. Ebenfalls wichtig sind die Treppenmuskeln (Musculi scaleni), die bei verstärkter Einatmung durch Anheben der ersten und zweiten Rippe eine feste Grundlage für die weitere Brustkorberweiterung schaffen.
29. Bei fixiertem Schultergürtel kann sich die Wirkungsrichtung des großen und kleinen Brustmuskels (Musculus pectoralis major et minor) verändern und durch Anhebung der oberen Rippen die Einatmung unterstützen.
30. Von den Rückenmuskeln kann der obere hintere Sägemuskel (Musculus serratus posterior superior) durch Anheben der oberen Rippen zu einer vertieften Einatmung beitragen.
31. Die Funktion des breiten Rückenmuskels (Musculus latissimus dorsi) zeigt besonders deutlich, dass derselbe Muskel je nach Körperstellung und Fixationspunkt unterschiedliche Atemfunktionen unterstützen kann.
32. Bei forcierter Ausatmung kann sich der breite Rückenmuskel kontrahieren und wird daher auch als „Hustenmuskel“ bezeichnet; bei fixierter oberer Extremität kann er dagegen durch Anhebung des Brustkorbs die Einatmung unterstützen.
33. In einer abgestützten Körperhaltung schafft die Fixierung der oberen Extremitäten und des Schultergürtels günstige mechanische Bedingungen für mehrere Muskeln, die dann als Atemhilfsmuskeln wirken können.
34. Daraus ergibt sich, dass die Funktion der Atemhilfsmuskeln nicht starr festgelegt ist, sondern davon abhängt, ob ein- oder ausgeatmet wird, wie groß der Atembedarf ist und welche Körperteile fixiert sind.
35. Letztlich wird die ruhige Ausatmung vor allem durch die elastische Rückstellung gewährleistet, während bei erhöhtem Atembedarf die koordinierte Arbeit von Zwischenrippen-, Bauch-, Hals-, Brust- und Rückenmuskeln diesen Mechanismus ergänzt.