Totraum und alveoläre Ventilation
- Konzept
- Prüfungsrelevanz: hoch
Ein Teil jedes Atemzugs bleibt in den Atemwegen und erreicht nie die Alveolen. Für das CO₂ zählt die Luft, die tatsächlich ankommt.
Auch genannt: Physiologischer Totraum, Bohr-Gleichung
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Worum es geht
Der anatomische Totraum ist das Volumen der leitenden Atemwege (≈ 150 mL), in denen kein Gasaustausch stattfindet. Der alveoläre Totraum sind Alveolen, die belüftet, aber nicht durchblutet werden; zusammen bilden sie den physiologischen Totraum. Die alveoläre Ventilation, nicht die Gesamtventilation, bestimmt den PaCO₂.
Wie es funktioniert, Schritt für Schritt
- CO₂ gelangt aus dem Blut mit einer vom Stoffwechsel bestimmten Rate in die Alveolen.
- Nur Frischluft, die die Alveolen erreicht, verdünnt dieses CO₂ und transportiert es ab.
- Nähert sich das Atemzugvolumen dem Totraum, bewegt sich die meiste Luft nur in den Atemwegen, und CO₂ staut sich an.
- Eine Verdopplung der alveolären Ventilation halbiert den PaCO₂ und umgekehrt.
Lung volumes and capacities
TLC 6.0 LVC 4.8 LFRC 2.4 LRV 1.2 LFEV1/FVC 0.80
Normal adult pattern (approximate values: they vary with height, age and sex).
Tap a volume, a capacity or FEV1.
- IRV · Inspiratory reserve volume
- TV · Tidal volume
- ERV · Expiratory reserve volume
- RV · Residual volume
- Capacity (sum of volumes)
- Current forced expiration
- Normal
Gleichungen
- VT
- Atemzugvolumen
- AF
- Atemfrequenz (AF)
- VD
- Totraum
Die Ventilation, die tatsächlich Gas austauscht.
- PECO2
- PCO₂ des gemischt-exspiratorischen Gases
Misst den physiologischen Totraum.
Referenzwerte (Erwachsener in Ruhe)
| Parameter | Wert | Hinweis |
|---|---|---|
| Anatomischer Totraum | ≈ 150 mL | |
| Atemminutenvolumen | ≈ 6 L/min | 500 mL × 12 |
| Alveoläre Ventilation | ≈ 4,2 L/min | (500 − 150) × 12 |
| VD/VT | ≈ 0,2–0,35 | |
| PaCO₂ auf Meereshöhe | 35–45 mmHg | in Bogotá meist niedriger, ≈ 30–35 mmHg |
Ungefähre Werte eines gesunden Erwachsenen in Ruhe; jedes Labor legt eigene Referenzbereiche fest.
Klinischer Bezug
- Lungenembolie: belüftete Alveolen ohne Durchblutung; der Totraum steigt, und das endtidale CO₂ fällt (Kapnographie).
- Sedierung oder Opioide: langsame, flache Atmung; die alveoläre Ventilation fällt, und der PaCO₂ steigt.
- Am Beatmungsgerät vergrößern lange Schläuche zwischen Y-Stück und Patient den Totraum.
Testen Sie sich
Überlegen Sie die Antwort und tippen Sie dann auf die Frage.
Zwei Patienten ventilieren beide 6 L/min: einer mit 500 mL × 12, der andere mit 250 mL × 24. Wer retiniert CO₂, und warum?
Der zweite: Die alveoläre Ventilation beträgt (250 − 150) × 24 = 2,4 L/min gegenüber 4,2 L/min beim ersten, daher steigt der PaCO₂.
Was geschieht mit dem endtidalen CO₂ bei einer massiven Lungenembolie?
Es fällt: Nicht perfundierte Alveolen erhalten kein CO₂, und ihr CO₂-freies Gas verdünnt die ausgeatmete Luft; der Totraum nimmt zu.
Wenn sich die alveoläre Ventilation halbiert, während die CO₂-Produktion konstant bleibt, was geschieht mit dem PaCO₂?
Er verdoppelt sich (z. B. von 40 auf 80 mmHg), weil der PaCO₂ der alveolären Ventilation umgekehrt proportional ist.
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Die Strukturen der 3D-Anatomie von Durgical, in denen es stattfindet.
Lehrinhalt zur Physiologie; kein Leitfaden für Diagnose oder Behandlung und kein Ersatz für den Rat einer medizinischen Fachperson. Die Werte sind ungefähre Referenzwerte. Ohne Dosierungen.
Quellen: Acute Pulmonary Embolism (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2024).
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