Die Atemwegsresistenz ist ein wichtiger Faktor, der den Luftstrom in den Atemwegen beeinflusst. Es gibt verschiedene Faktoren, die zur Atemwegsresistenz beitragen. Hier sind einige davon:
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Art des Flusses: Der effizienteste Fluss in den Atemwegen ist der laminare Fluss. Beim laminaren Fluss bewegen sich die Moleküle in einer geordneten Weise. Bei zunehmender Geschwindigkeit oder abnehmendem Durchmesser der Atemwege wird der Fluss jedoch turbulent. Der turbulente Fluss ist in den größeren Atemwegen häufiger anzutreffen, während der laminare Fluss in den meisten Atemwegen vorherrscht.
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Atemwegsradius: Der Radius der Atemwege hat einen großen Einfluss auf den Luftstrom. Ein kleiner Anstieg des Radius führt zu einem großen Anstieg des Luftstroms. Umgekehrt führt eine Halbierung des Radius zu einer drastischen Abnahme des Luftstroms. Der Atemwegsradius ist variabel und ändert sich mit dem Lungenvolumen und der Kontraktion der glatten Muskulatur der Atemwege.
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Lungenvolumen: Das Lungenvolumen beeinflusst ebenfalls die Atemwegsresistenz. Wenn sich die Lunge ausdehnt, nimmt der Radius der Atemwege zu und die Atemwegsresistenz nimmt ab. Umgekehrt nimmt die Atemwegsresistenz ab, wenn das Lungenvolumen abnimmt. Dies kann dazu führen, dass kleine Atemwege kollabieren.
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Viskosität des Gases: Die Viskosität des Gases kann die Atemwegsresistenz beeinflussen. Bei der Atmung von befeuchteter Luft bei konstanter Körpertemperatur ist die Viskosität jedoch in der Regel konstant und hat keinen signifikanten Einfluss auf die Atemwegsresistenz.
Veränderungen der Atemwegsresistenz entlang des Bronchialbaums
Die Atemwegsresistenz ändert sich entlang des Bronchialbaums. Die größeren Atemwege bieten den geringsten Widerstand, während der Widerstand in den kleineren Atemwege zunimmt. Dies liegt daran, dass die Gesamtquerschnittsfläche mit jeder Generation der Atemwege zunimmt. Die frühen und großen Atemwege sind zwar breit, aber wenige. Die späteren und kleineren Atemwege sind zahlreicher und bieten daher insgesamt einen geringeren Widerstand.
Mechanische und neurale Einflüsse auf die Atemwegsresistenz
Die Atemwegsresistenz wird auch durch mechanische und neurale Einflüsse beeinflusst. Das Lungenvolumen und der Tonus der glatten Muskulatur der Atemwege spielen eine wichtige Rolle.
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Lungenvolumen: Das Lungenvolumen beeinflusst die Atemwegsresistenz, da sich der Radius der Atemwege mit der Lungenexpansion ändert. Wenn das Lungenvolumen zunimmt, nimmt der Radius der Atemwege zu und die Atemwegsresistenz nimmt ab. Umgekehrt nimmt die Atemwegsresistenz ab, wenn das Lungenvolumen abnimmt.
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Neuronale Kontrolle: Der Tonus der glatten Muskulatur der Atemwege wird durch das autonome Nervensystem gesteuert. Die Kontraktion der glatten Muskulatur führt zu einer Verengung der Atemwege, während die Entspannung der Muskulatur zu einer Erweiterung der Atemwege führt. Die parasympathische Freisetzung von Acetylcholin verursacht eine Kontraktion der glatten Muskulatur, während die sympathische Stimulation von β2-adrenergen Rezeptoren zu deren Entspannung führt. Eine Veränderung des Tonus der glatten Muskulatur kann den Atemwegsradius und somit die Atemwegsresistenz beeinflussen.
Zusammenfassung
Die Atemwegsresistenz wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, darunter der Typ des Flusses, der Atemwegsradius, das Lungenvolumen und die neurale Kontrolle. Der laminare Fluss ist der effizienteste Fluss in den meisten Atemwegen. Der Atemwegsradius hat einen großen Einfluss auf die Atemwegsresistenz, da eine kleine Änderung des Radius einen großen Einfluss auf den Luftstrom hat. Das Lungenvolumen und der Tonus der glatten Muskulatur der Atemwege können ebenfalls die Atemwegsresistenz beeinflussen.
Referenzen
Levitsky, M. G. (2018). Pulmonary Physiology. New York: McGraw Hill Education.
