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# Atemregulation, Chemorezeptoren und Lungenreflexe

- Regulation
- Prüfungsrelevanz: hoch

Der Hirnstamm gibt den Atemrhythmus vor. Das CO₂ im Blut stellt ihn am stärksten ein; niedriger O₂ zählt erst, wenn er stark abfällt.

Aktualisiert 1 Nov 2026

Auch genannt: Atemzentrum, Zentrale und periphere Chemorezeptoren, Hering-Breuer-Reflex

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## Das Wichtigste

- CO₂ ist der wichtigste Reiz von Minute zu Minute und wirkt über das H⁺ im Liquor auf die zentralen Chemorezeptoren.
- Periphere Chemorezeptoren reagieren stark, sobald der PaO₂ unter ≈ 60 mmHg fällt.
- Das Glomus caroticum (Nervus glossopharyngeus) ist der wichtigste O₂-Sensor; die Glomera aortica melden über den Nervus vagus.
- Dorsale respiratorische Gruppe: Inspiration; ventrale Gruppe: forcierte Exspiration und aktive Atmung; Pons: Steuerung der Inspirationsdauer.
- Opioide dämpfen die CO₂-Antwort und die Frequenz; Naloxon hebt dies auf.
- Bei chronischer Hyperkapnie ist der Liquor durch Bikarbonat kompensiert, und die Hypoxämie gewinnt als Atemreiz an Gewicht.

Auf dieser Seite

- Grundlagen Das Wichtigste
- Worum es geht
- Wie es funktioniert, Schritt für Schritt
- Regulation
- Sensoren der Atemregulation
- Klinischer Bezug
- Merkhilfe
- Verwandte Themen
- Verwandte Krankheiten
- In der Pharmakologie
- Verknüpfungen

- Lernen Testen Sie sich

## Worum es geht

Neuronengruppen in der Medulla oblongata erzeugen den Atemrhythmus, und der Pons stimmt ihn fein ab. Zentrale Chemorezeptoren erfassen das H⁺, das CO₂ im Liquor erzeugt; periphere Chemorezeptoren (Glomus caroticum und Glomera aortica) erfassen vor allem einen niedrigen PaO₂ sowie CO₂ und H⁺. Lungenrezeptoren und Kortex passen das Atemmuster an.

## Wie es funktioniert, Schritt für Schritt

- Arterielles CO₂ passiert die Blut-Hirn-Schranke leicht; H⁺ und HCO₃⁻ passieren sie schlecht.
- Im Liquor bildet CO₂ H⁺, das Chemorezeptoren an der ventralen Oberfläche der Medulla oblongata stimuliert.
- Das Atemzentrum steigert Frequenz und Tiefe, die alveoläre Ventilation steigt, und der PaCO₂ fällt.
- Fällt der PaO₂ unter ≈ 60 mmHg, feuert das Glomus caroticum und fügt einen starken Atemantrieb hinzu.
- Wenn sich die Lunge dehnt, melden Dehnungsrezeptoren über den Nervus vagus und verkürzen die Inspiration (Hering-Breuer).
- Über Tage in der Höhe scheidet die Niere Bikarbonat aus, der pH normalisiert sich, und die Ventilation kann hoch bleiben (Akklimatisierung).

## Regulation

- *+* **Hoher PaCO₂ / niedriger Liquor-pH**: Steigert die Ventilation stark (zentrale Chemorezeptoren).
- *+* **PaO₂

| Sensor | Lage | Was er erfasst |
| --- | --- | --- |
| Zentrale Chemorezeptoren | Ventrale Oberfläche der Medulla oblongata | H⁺ im Liquor (spiegelt den PaCO₂ wider) |
| Glomus caroticum | Karotisgabel (Hirnnerv IX) | Niedriger PaO₂, hoher PaCO₂, hohes H⁺ |
| Glomera aortica | Aortenbogen (Hirnnerv X) | Niedriger PaO₂, hoher PaCO₂ |
| Dehnungsrezeptoren | Glatte Atemwegsmuskulatur (Hirnnerv X) | Lungendehnung |

## Klinischer Bezug

- Opioidüberdosis: Bradypnoe, stecknadelkopfgroße Pupillen, Hyperkapnie; Naloxon stellt die Atmung wieder her.
- COPD mit chronischer CO₂-Retention: Übermäßiger zusätzlicher O₂ kann den PaCO₂ weiter erhöhen (V/Q, Haldane und geringerer hypoxischer Atemantrieb).
- Obstruktive Schlafapnoe: Die Atemwege kollabieren, während die Atemanstrengung anhält; steigendes CO₂ weckt den Patienten.
- Ankunft in Bogotá von der Küste: Hyperventilation und leichte respiratorische Alkalose in den ersten Tagen.

## Merkhilfe

CO₂ ist der „Chef von Minute zu Minute“; niedriger O₂ ist der „Notfallalarm“, der unter 60 losgeht.

## Testen Sie sich

Überlegen Sie die Antwort und tippen Sie dann auf die Frage.

## Warum reagieren die zentralen Chemorezeptoren auf CO₂ und nicht auf das H⁺ im Blut?

CO₂ passiert die Blut-Hirn-Schranke und bildet im Liquor H⁺; H⁺ und Bikarbonat aus dem Blut passieren sie sehr schlecht.

## Welche Chemorezeptoren erklären die Kussmaul-Atmung bei Ketoazidose?

Die peripheren, vor allem das Glomus caroticum, das arterielles H⁺ erfasst; die zentralen Rezeptoren reagieren später.

## Warum wird die anfängliche Hyperventilation in der Höhe in den ersten Stunden gebremst?

Der fallende PaCO₂ erhöht den Liquor-pH, was die zentralen Chemorezeptoren bremst; über Tage fallen Liquor- und Plasmabikarbonat, und die Ventilation steigt weiter.

## Welcher Nerv leitet die Signale des Glomus caroticum zum Hirnstamm?

Der Nervus glossopharyngeus (Hirnnerv IX) über seinen Ramus sinus carotici.

## Was bewirkt Morphin an der ventilatorischen Antwortkurve auf CO₂?

Es flacht sie ab und verschiebt sie nach rechts: Für dieselbe Ventilation ist mehr CO₂ nötig.

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## Verknüpfungen

## In 3D ansehen 6

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Quellen: [Neuroanatomy, Medulla Oblongata](https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK551589/) (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2024); [Obstructive Sleep Apnea](https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK459252/) (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2024).

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