9.12 – A légzés mozgásmechanikája – Die Bewegungsmechanik der Atmung
1. A légzés mozgásmechanikája azt a folyamatot írja le, amelynek során a mellkas ritmikus térfogatváltozásai nyomáskülönbségeket hoznak létre, és ezáltal levegőt áramoltatnak a tüdőbe, illetve onnan kifelé. – Die Bewegungsmechanik der Atmung beschreibt den Vorgang, bei dem rhythmische Volumenänderungen des Brustkorbs Druckunterschiede erzeugen und dadurch Luft in die Lunge beziehungsweise aus ihr heraus strömen lassen.
2. Mivel maga a tüdő nem rendelkezik olyan vázizmokkal, amelyek aktívan kitágíthatnák, térfogatának változását alapvetően a környező mellkasfal és a rekesz mozgása határozza meg. – Da die Lunge selbst keine Skelettmuskeln besitzt, die sie aktiv erweitern könnten, wird ihre Volumenänderung grundsätzlich durch die Bewegungen der umgebenden Brustwand und des Zwerchfells bestimmt.
3. E mechanikai rendszer központi eleme a rekeszizom (diaphragma), amely a mell- és hasüreg határán elhelyezkedve összehúzódásával elsősorban a mellüreg függőleges átmérőjét növeli. – Das zentrale Element dieses mechanischen Systems ist das Zwerchfell (Diaphragma), das an der Grenze zwischen Brust- und Bauchhöhle liegt und durch seine Kontraktion vor allem den vertikalen Durchmesser der Brusthöhle vergrößert.
4. A bordák ízületesen rögzített, mégis mozgékony rendszere ezzel párhuzamosan lehetővé teszi, hogy megemelkedésük a mellkas sagittalis és harántirányú kiterjedését egyaránt fokozza. – Das gelenkig befestigte und dennoch bewegliche System der Rippen ermöglicht gleichzeitig, dass ihre Anhebung sowohl die sagittale als auch die transversale Ausdehnung des Brustkorbs vergrößert.
5. Nyugodt belégzéskor a rekesz és a külső bordaközi izmok összehangolt összehúzódása tágítja a mellkast, miközben a tüdő a mellhártyán keresztül passzívan követi ezt a mozgást. – Bei ruhiger Einatmung erweitert die koordinierte Kontraktion von Zwerchfell und äußeren Zwischenrippenmuskeln den Brustkorb, während die Lunge dieser Bewegung über die Pleura passiv folgt.
6. A fali és a zsigeri mellhártya közötti, vékony folyadékfilmmel kitöltött rés egyszerre biztosít elcsúsztathatóságot és olyan mechanikai kapcsolatot, amely a mellkas tágulását közvetíti a tüdő felszínére. – Der zwischen parietaler und viszeraler Pleura gelegene, von einem dünnen Flüssigkeitsfilm erfüllte Spalt gewährleistet zugleich Gleitfähigkeit und eine mechanische Kopplung, welche die Thoraxerweiterung auf die Lungenoberfläche überträgt.
7. Amikor a mellüreg növekvő térfogata a tüdő parenchymáját kitágítja, az alveolusokban uralkodó nyomás rövid időre a légköri nyomás alá csökken, ezért levegő áramlik be. – Wenn das zunehmende Volumen der Brusthöhle das Lungenparenchym erweitert, sinkt der in den Alveolen herrschende Druck kurzzeitig unter den Atmosphärendruck, sodass Luft einströmt.
8. A levegő tehát nem azért jut a tüdőbe, mert az izmok közvetlenül „beszívják”, hanem azért, mert az általuk létrehozott térfogatváltozás megfelelő nyomásgrádienst alakít ki. – Die Luft gelangt somit nicht deshalb in die Lunge, weil sie von den Muskeln unmittelbar „eingesaugt“ wird, sondern weil deren Volumenänderung einen entsprechenden Druckgradienten erzeugt.
9. Belégzés közben ugyanakkor fokozatosan megfeszülnek azok a rugalmas szöveti elemek, amelyek a tüdő kitágulásával szemben hatva energiát tárolnak a későbbi visszatéréshez. – Während der Einatmung werden zugleich jene elastischen Gewebeelemente zunehmend gespannt, die der Lungenausdehnung entgegenwirken und dabei Energie für die spätere Rückstellung speichern.
10. A nyugodt kilégzés ezért nagyrészt passzív: az inspirációs izmok elernyedését követően a mellkas és a tüdő rugalmas visszatérítő erői csökkentik ismét a rendszer térfogatát. – Die ruhige Ausatmung verläuft daher weitgehend passiv: Nach Erschlaffung der Inspirationsmuskeln vermindern die elastischen Rückstellkräfte von Brustkorb und Lunge erneut das Volumen des Systems.
11. Miközben a rekeszkupolák felfelé emelkednek és a bordák alacsonyabb helyzetükbe térnek vissza, a csökkenő tüdőtérfogat az alveoláris nyomást átmenetileg a külső légköri nyomás fölé emeli. – Während sich die Zwerchfellkuppeln anheben und die Rippen in ihre tiefere Stellung zurückkehren, erhöht das abnehmende Lungenvolumen den Alveolardruck vorübergehend über den äußeren Atmosphärendruck.
12. Az így kialakuló fordított nyomáskülönbség a levegőt kifelé hajtja mindaddig, amíg a kilégzés végén az alveoláris és a légköri nyomás ismét megközelítőleg kiegyenlítődik. – Der dadurch entstehende umgekehrte Druckunterschied treibt die Luft nach außen, bis sich am Ende der Ausatmung Alveolar- und Atmosphärendruck wieder annähernd ausgleichen.
13. Erőltetett légzéskor ez az alapmechanizmus kiegészül, mert a nagyobb térfogatváltozáshoz belégzéskor további mellkasi és nyaki izmok, kilégzéskor pedig főként bordaközi és hasizmok kapcsolódhatnak be. – Bei forcierter Atmung wird dieser Grundmechanismus ergänzt, da für größere Volumenänderungen bei der Einatmung weitere Brust- und Halsmuskeln, bei der Ausatmung dagegen vor allem Zwischenrippen- und Bauchmuskeln hinzutreten können.
14. Hogy egy vázizom légzési segédizomként milyen hatást fejt ki, nagymértékben függ attól, melyik eredési vagy tapadási területe rögzített az adott testhelyzetben. – Welche Wirkung ein Skelettmuskel als Atemhilfsmuskel entfaltet, hängt wesentlich davon ab, welcher seiner Ursprungs- oder Ansatzbereiche in der jeweiligen Körperhaltung fixiert ist.
15. Éppen ezért nehézlégzés esetén a felső végtag megtámasztása nem pusztán ösztönös testtartás, hanem kedvezőbb mechanikai feltételeket teremthet több belégzési segédizom működéséhez. – Deshalb ist das Abstützen der oberen Extremitäten bei Atemnot nicht nur eine instinktive Körperhaltung, sondern kann günstigere mechanische Bedingungen für die Tätigkeit mehrerer inspiratorischer Atemhilfsmuskeln schaffen.
16. A mellkas és a hasfal kívülről megfigyelhető mozgása alapján rekeszi, illetve hasi, valamint borda- vagy mellkasi légzést különböztethetünk meg, bár ezek rendszerint egymással keverednek. – Anhand der äußerlich sichtbaren Bewegungen von Brustkorb und Bauchwand lassen sich Zwerchfell- beziehungsweise Bauchatmung sowie Rippen- oder Brustatmung unterscheiden, obwohl diese Formen gewöhnlich miteinander kombiniert auftreten.
17. Az egyes légzéstípusok arányát nemcsak az anatómiai adottságok, hanem a testhelyzet, a fizikai terhelés, a hasfal feszülése és a mellkas pillanatnyi mozgékonysága is befolyásolja. – Das Verhältnis der einzelnen Atemtypen wird nicht nur von anatomischen Gegebenheiten, sondern auch von Körperhaltung, körperlicher Belastung, Bauchwandspannung und der aktuellen Beweglichkeit des Brustkorbs beeinflusst.
18. A légzőrendszer mechanikai teljesítménye számszerűen is jellemezhető, ha megkülönböztetjük a nyugodt légzés során mozgatott levegőt, a mozgósítható tartalékokat és a maximális kilégzés után visszamaradó térfogatot. – Die mechanische Leistungsfähigkeit des Atmungssystems lässt sich auch quantitativ beschreiben, wenn die bei ruhiger Atmung bewegte Luft, die mobilisierbaren Reserven und das nach maximaler Ausatmung verbleibende Volumen unterschieden werden.
19. Ezekből az alapvető légzési térfogatokból különböző tüdőkapacitások képezhetők, amelyek nem önálló anatómiai üregeket, hanem meghatározott légzési helyzetekhez tartozó levegőmennyiségeket jelölnek. – Aus diesen grundlegenden Atemvolumina lassen sich verschiedene Lungenkapazitäten bilden, die keine eigenständigen anatomischen Hohlräume, sondern Luftmengen bestimmter Atemstellungen bezeichnen.
20. A belélegzett levegő teljes mennyisége azonban nem vesz közvetlenül részt a gázcserében, mivel egy része a vezető légutakban marad, ahol alveoláris légzőfelszín nincs jelen. – Die gesamte eingeatmete Luftmenge nimmt jedoch nicht unmittelbar am Gasaustausch teil, da ein Teil in den leitenden Atemwegen verbleibt, in denen keine alveoläre Atmungsfläche vorhanden ist.
21. Ezt a vezető légutakban elhelyezkedő levegőteret anatómiai holttérnek nevezzük, amelynek figyelembevétele nélkül a ténylegesen alveolusokig eljutó levegőmennyiség nem ítélhető meg helyesen. – Dieser in den leitenden Atemwegen gelegene Luftraum wird als anatomischer Totraum bezeichnet, ohne dessen Berücksichtigung die tatsächlich bis zu den Alveolen gelangende Luftmenge nicht korrekt beurteilt werden kann.
22. Így a légzés mechanikai vizsgálata a csontok, ízületek és izmok mozgásától a pleurális kapcsolaton és a rugalmas visszatérésen át egészen a tüdőtérfogatok változásáig terjed. – Die mechanische Betrachtung der Atmung reicht somit von der Bewegung von Knochen, Gelenken und Muskeln über die pleurale Kopplung und elastische Rückstellung bis zu den Veränderungen der Lungenvolumina.
23. A következő alfejezetek ezt az összefüggő rendszert a belégzés, a kilégzés és segédizmai, majd a légzéstípusok, légzési térfogatok és a holttér szempontjából részletesebben tárgyalják. – Die folgenden Unterkapitel behandeln dieses zusammenhängende System ausführlicher unter den Gesichtspunkten der Einatmung, der Ausatmung und ihrer Hilfsmuskeln sowie anschließend der Atemtypen, Atemvolumina und des Totraums.
(aufklappen)magyar
1. A légzés mozgásmechanikája azt a folyamatot írja le, amelynek során a mellkas ritmikus térfogatváltozásai nyomáskülönbségeket hoznak létre, és ezáltal levegőt áramoltatnak a tüdőbe, illetve onnan kifelé.
2. Mivel maga a tüdő nem rendelkezik olyan vázizmokkal, amelyek aktívan kitágíthatnák, térfogatának változását alapvetően a környező mellkasfal és a rekesz mozgása határozza meg.
3. E mechanikai rendszer központi eleme a rekeszizom (diaphragma), amely a mell- és hasüreg határán elhelyezkedve összehúzódásával elsősorban a mellüreg függőleges átmérőjét növeli.
4. A bordák ízületesen rögzített, mégis mozgékony rendszere ezzel párhuzamosan lehetővé teszi, hogy megemelkedésük a mellkas sagittalis és harántirányú kiterjedését egyaránt fokozza.
5. Nyugodt belégzéskor a rekesz és a külső bordaközi izmok összehangolt összehúzódása tágítja a mellkast, miközben a tüdő a mellhártyán keresztül passzívan követi ezt a mozgást.
6. A fali és a zsigeri mellhártya közötti, vékony folyadékfilmmel kitöltött rés egyszerre biztosít elcsúsztathatóságot és olyan mechanikai kapcsolatot, amely a mellkas tágulását közvetíti a tüdő felszínére.
7. Amikor a mellüreg növekvő térfogata a tüdő parenchymáját kitágítja, az alveolusokban uralkodó nyomás rövid időre a légköri nyomás alá csökken, ezért levegő áramlik be.
8. A levegő tehát nem azért jut a tüdőbe, mert az izmok közvetlenül „beszívják”, hanem azért, mert az általuk létrehozott térfogatváltozás megfelelő nyomásgrádienst alakít ki.
9. Belégzés közben ugyanakkor fokozatosan megfeszülnek azok a rugalmas szöveti elemek, amelyek a tüdő kitágulásával szemben hatva energiát tárolnak a későbbi visszatéréshez.
10. A nyugodt kilégzés ezért nagyrészt passzív: az inspirációs izmok elernyedését követően a mellkas és a tüdő rugalmas visszatérítő erői csökkentik ismét a rendszer térfogatát.
11. Miközben a rekeszkupolák felfelé emelkednek és a bordák alacsonyabb helyzetükbe térnek vissza, a csökkenő tüdőtérfogat az alveoláris nyomást átmenetileg a külső légköri nyomás fölé emeli.
12. Az így kialakuló fordított nyomáskülönbség a levegőt kifelé hajtja mindaddig, amíg a kilégzés végén az alveoláris és a légköri nyomás ismét megközelítőleg kiegyenlítődik.
13. Erőltetett légzéskor ez az alapmechanizmus kiegészül, mert a nagyobb térfogatváltozáshoz belégzéskor további mellkasi és nyaki izmok, kilégzéskor pedig főként bordaközi és hasizmok kapcsolódhatnak be.
14. Hogy egy vázizom légzési segédizomként milyen hatást fejt ki, nagymértékben függ attól, melyik eredési vagy tapadási területe rögzített az adott testhelyzetben.
15. Éppen ezért nehézlégzés esetén a felső végtag megtámasztása nem pusztán ösztönös testtartás, hanem kedvezőbb mechanikai feltételeket teremthet több belégzési segédizom működéséhez.
16. A mellkas és a hasfal kívülről megfigyelhető mozgása alapján rekeszi, illetve hasi, valamint borda- vagy mellkasi légzést különböztethetünk meg, bár ezek rendszerint egymással keverednek.
17. Az egyes légzéstípusok arányát nemcsak az anatómiai adottságok, hanem a testhelyzet, a fizikai terhelés, a hasfal feszülése és a mellkas pillanatnyi mozgékonysága is befolyásolja.
18. A légzőrendszer mechanikai teljesítménye számszerűen is jellemezhető, ha megkülönböztetjük a nyugodt légzés során mozgatott levegőt, a mozgósítható tartalékokat és a maximális kilégzés után visszamaradó térfogatot.
19. Ezekből az alapvető légzési térfogatokból különböző tüdőkapacitások képezhetők, amelyek nem önálló anatómiai üregeket, hanem meghatározott légzési helyzetekhez tartozó levegőmennyiségeket jelölnek.
20. A belélegzett levegő teljes mennyisége azonban nem vesz közvetlenül részt a gázcserében, mivel egy része a vezető légutakban marad, ahol alveoláris légzőfelszín nincs jelen.
21. Ezt a vezető légutakban elhelyezkedő levegőteret anatómiai holttérnek nevezzük, amelynek figyelembevétele nélkül a ténylegesen alveolusokig eljutó levegőmennyiség nem ítélhető meg helyesen.
22. Így a légzés mechanikai vizsgálata a csontok, ízületek és izmok mozgásától a pleurális kapcsolaton és a rugalmas visszatérésen át egészen a tüdőtérfogatok változásáig terjed.
23. A következő alfejezetek ezt az összefüggő rendszert a belégzés, a kilégzés és segédizmai, majd a légzéstípusok, légzési térfogatok és a holttér szempontjából részletesebben tárgyalják.
(aufklappen)német
1. Die Bewegungsmechanik der Atmung beschreibt den Vorgang, bei dem rhythmische Volumenänderungen des Brustkorbs Druckunterschiede erzeugen und dadurch Luft in die Lunge beziehungsweise aus ihr heraus strömen lassen.
2. Da die Lunge selbst keine Skelettmuskeln besitzt, die sie aktiv erweitern könnten, wird ihre Volumenänderung grundsätzlich durch die Bewegungen der umgebenden Brustwand und des Zwerchfells bestimmt.
3. Das zentrale Element dieses mechanischen Systems ist das Zwerchfell (Diaphragma), das an der Grenze zwischen Brust- und Bauchhöhle liegt und durch seine Kontraktion vor allem den vertikalen Durchmesser der Brusthöhle vergrößert.
4. Das gelenkig befestigte und dennoch bewegliche System der Rippen ermöglicht gleichzeitig, dass ihre Anhebung sowohl die sagittale als auch die transversale Ausdehnung des Brustkorbs vergrößert.
5. Bei ruhiger Einatmung erweitert die koordinierte Kontraktion von Zwerchfell und äußeren Zwischenrippenmuskeln den Brustkorb, während die Lunge dieser Bewegung über die Pleura passiv folgt.
6. Der zwischen parietaler und viszeraler Pleura gelegene, von einem dünnen Flüssigkeitsfilm erfüllte Spalt gewährleistet zugleich Gleitfähigkeit und eine mechanische Kopplung, welche die Thoraxerweiterung auf die Lungenoberfläche überträgt.
7. Wenn das zunehmende Volumen der Brusthöhle das Lungenparenchym erweitert, sinkt der in den Alveolen herrschende Druck kurzzeitig unter den Atmosphärendruck, sodass Luft einströmt.
8. Die Luft gelangt somit nicht deshalb in die Lunge, weil sie von den Muskeln unmittelbar „eingesaugt“ wird, sondern weil deren Volumenänderung einen entsprechenden Druckgradienten erzeugt.
9. Während der Einatmung werden zugleich jene elastischen Gewebeelemente zunehmend gespannt, die der Lungenausdehnung entgegenwirken und dabei Energie für die spätere Rückstellung speichern.
10. Die ruhige Ausatmung verläuft daher weitgehend passiv: Nach Erschlaffung der Inspirationsmuskeln vermindern die elastischen Rückstellkräfte von Brustkorb und Lunge erneut das Volumen des Systems.
11. Während sich die Zwerchfellkuppeln anheben und die Rippen in ihre tiefere Stellung zurückkehren, erhöht das abnehmende Lungenvolumen den Alveolardruck vorübergehend über den äußeren Atmosphärendruck.
12. Der dadurch entstehende umgekehrte Druckunterschied treibt die Luft nach außen, bis sich am Ende der Ausatmung Alveolar- und Atmosphärendruck wieder annähernd ausgleichen.
13. Bei forcierter Atmung wird dieser Grundmechanismus ergänzt, da für größere Volumenänderungen bei der Einatmung weitere Brust- und Halsmuskeln, bei der Ausatmung dagegen vor allem Zwischenrippen- und Bauchmuskeln hinzutreten können.
14. Welche Wirkung ein Skelettmuskel als Atemhilfsmuskel entfaltet, hängt wesentlich davon ab, welcher seiner Ursprungs- oder Ansatzbereiche in der jeweiligen Körperhaltung fixiert ist.
15. Deshalb ist das Abstützen der oberen Extremitäten bei Atemnot nicht nur eine instinktive Körperhaltung, sondern kann günstigere mechanische Bedingungen für die Tätigkeit mehrerer inspiratorischer Atemhilfsmuskeln schaffen.
16. Anhand der äußerlich sichtbaren Bewegungen von Brustkorb und Bauchwand lassen sich Zwerchfell- beziehungsweise Bauchatmung sowie Rippen- oder Brustatmung unterscheiden, obwohl diese Formen gewöhnlich miteinander kombiniert auftreten.
17. Das Verhältnis der einzelnen Atemtypen wird nicht nur von anatomischen Gegebenheiten, sondern auch von Körperhaltung, körperlicher Belastung, Bauchwandspannung und der aktuellen Beweglichkeit des Brustkorbs beeinflusst.
18. Die mechanische Leistungsfähigkeit des Atmungssystems lässt sich auch quantitativ beschreiben, wenn die bei ruhiger Atmung bewegte Luft, die mobilisierbaren Reserven und das nach maximaler Ausatmung verbleibende Volumen unterschieden werden.
19. Aus diesen grundlegenden Atemvolumina lassen sich verschiedene Lungenkapazitäten bilden, die keine eigenständigen anatomischen Hohlräume, sondern Luftmengen bestimmter Atemstellungen bezeichnen.
20. Die gesamte eingeatmete Luftmenge nimmt jedoch nicht unmittelbar am Gasaustausch teil, da ein Teil in den leitenden Atemwegen verbleibt, in denen keine alveoläre Atmungsfläche vorhanden ist.
21. Dieser in den leitenden Atemwegen gelegene Luftraum wird als anatomischer Totraum bezeichnet, ohne dessen Berücksichtigung die tatsächlich bis zu den Alveolen gelangende Luftmenge nicht korrekt beurteilt werden kann.
22. Die mechanische Betrachtung der Atmung reicht somit von der Bewegung von Knochen, Gelenken und Muskeln über die pleurale Kopplung und elastische Rückstellung bis zu den Veränderungen der Lungenvolumina.
23. Die folgenden Unterkapitel behandeln dieses zusammenhängende System ausführlicher unter den Gesichtspunkten der Einatmung, der Ausatmung und ihrer Hilfsmuskeln sowie anschließend der Atemtypen, Atemvolumina und des Totraums.