Re: Frage zu 'Atemreflex'

Hallo Timo,

die Sensoren, die uns den Atemnot vermitteln bzw. die Atemtiefe steuern, sitzen einerseits in der vorderen Medulla oblongata, also im Zentralnervensystem in der Verbindung von Gehirn und Rückenmark, und im Karotisbulbus, also an einer Aufgabelung der Halsschlagader in Kehlkopfhöhe. Gemessen werder Kohlendioxidgehalt und pH-Wert des Blutes, eine Steigerung respektive Senkung führt zu einen erhöhten Atemantrieb.

Sauerstoffmangel führt im Gegensatz dazu kaum zu gesteigertem Atemantrieb. In sauerstoffarmer Luft merkt man also nichts, solange man sein Kohlendioxid in die Umgebung los wird. Nur so sind ja auch die Unglücke durch Faul- und Erdgase in Kanalisation und Bergwerken zu erklären. Sofern die Gase geruchlos sind, merkt man eben nicht, daß sie die normale sauerstoffhaltige Luft verdrängt haben, man fällt halt einfach um. Früher hat man deshalb Kerzen mitgeführt, die gingen ohne Sauerstoff nämlich aus und warnten damit vor der drohenden Erstickung.

Der Atemantreib wird deswegen von dem Blut-pH mitreguliert, weil Kohlendioxid unser Blut ansäuert. Folglich wird mit der Atemtiefe (also der Kohlendioxidabatmung) automatisch der Blut-pH beeinflußt. Diese Tatsache ist recht praktisch, denn so kann man bei einer pH-Störung mittels Veränderung der Atemtiefe den pH binnen Sekunden wieder ins Lot bringen. Der zweite mögliche Weg zur Korrektur, nämlich eine Synthese von basischen Molekülen bei Übersäurung und umgekehrt, wäre viel zu langsam, der pH (dessen Toleranzgrenze ja sehr eng ist) wäre dekompensiert, bevor der entsprechende Stoffwechselweg in Gang käme.

Bei Diabetikern, die zu lange ohne Insulin waren und bei denen daher im Metabolismus (saure) Ketone anfallen, haben durch die Säure bzw. der sog. "metabolischen Azidose" einen verstärkten Atemantrieb und Atmen saures Kohlendioxid ab, was den pH wieder normalisiert. Genauso ist es bei der Blutübersäurung infolge Verlust von basischen Sekreten in Darmsekreten bei Durchfall. Beides nennt man eine "respiratorisch (also über die Atmung) kompensierte metabolische Azidose".
Wenn dementsprechend im Metabolismus zu viele basische Substanzen anfallen, wird die resultierende "metabolische Alkalose" durch weniger Atmung (also Kohlendioxidretention) "respiratorisch kompensiert".

Natürlich hat der Körper auch Möglichkeiten, den Säure-Basen-Haushalt über die oben angesprochene Synthese von sauren oder basischen Substanzen "metabolisch" zu korrigieren. Dies ist logischerweise dann wichtig, wenn die Lungenfunktion gestört ist und das Kohlendioxid nicht mehr abgeatmet werden kann. In diesem Falle stellt die Niere dann (basisches) Bikarbonat her. Man hat also im Blut zuviel Kohlendioxid, der pH ist aber durch Bikarbonat korrigiert ("metabolisch kompensierte respiratorische Azidose").
Es gibt auch Lungenschäden, bei denen zuviel Kohlendioxid durch die Lunge entweicht, diese respiratorsch bedingte Alkalose wird dann dementsprechend durch verminderte Bikarbonatsynthese in der Niere metabolisch kompensiert.

Beim Tauchen und Fliegen ist das alles weniger wichtig, dafür vielleicht im Alltagsleben: Wer zu tief und schnell atmet, z.B. beim Luftballonaufblasen oder bei psychischer Erregung ("psychogene Hyperventilation"), der macht sein Blut alkalisch, die Niere kann so schnell nicht kompensieren, der pH steigt. Das merkt man im Kopf (die Hirngefäße stellen sich eng) und im Körper (die "entsäuerten" Blutproteine binden das Calcium -> Calciummangel -> Krämpfe mit Beugung in Ellenbogen und Handgelenk, sog. "Pfötchenstellung"). In sochen Fällen setzt man dann einfach eine Tüte vor den Mund, in welcher das Kohlendioxid dann akkumuliert, wobei der Sauerstoffvorrat in der Tüte meist ausreicht, bis der Säurepegel wieder normal ist. Wobei der schlaue Leser jedoch nun einwenden wird, daß der Patient mit seiner Atmung womöglich nur eine metabolische Azidose korrigiert, und da wäre die Tüte natürlich genau das falsche. Der noch schlauere Leser kann sich aber den differentialdiagnostischen Kniff nun selbst ableiten: Im letzteren Falle ist der pH ja normal (eben respiratorisch kompensiert), es fehlt also der Calciumeffekt und damit die Pfötchenstellung

Oliver