Atmung und Gasaustausch – von der Atembewegung bis zur Körperzelle

Einatmen allein bringt Sauerstoff noch nicht in eine Muskelzelle. Dazwischen liegen mehrere biologische Schritte: Luft muss bewegt werden, Gase müssen die Alveolenwand passieren, das Blut übernimmt den Transport und erst im Gewebe gelangt Sauerstoff zu den Zellen.

Dieses Paket trennt deshalb konsequent Ventilation, Gasaustausch, Gastransport und Zellatmung. Genau diese Unterscheidung macht komplexe Zusammenhänge verständlich und verhindert typische Fehlvorstellungen.

Neben Körperbau und Funktionsmodellen trainiert die Einheit auch den Umgang mit Atemdaten, Luftschadstoffen, Gasanteilen und Modellgrenzen. Atmung-und-Gasaustausch-Gesamtp…

Das ist enthalten

Atemwege

• Nasenhöhle

• Rachen

• Kehlkopf

• Luftröhre

• Hauptbronchien

• Bronchiolen

• Lungenflügel

• Zwerchfell

• Luftweg und Blutweg unterscheiden

Ein- und Ausatmen

• Zwerchfellbewegung

• Zwischenrippenmuskulatur

• Veränderung des Brustraums

• Volumenänderung

• Druckunterschiede

• Luftströmung

• ruhiges und kräftiges Ausatmen

Alveolen

• Luftraum

• dünne Austauschbarriere

• Blutkapillaren

• rote Blutzellen

• große Oberfläche

• kurzer Diffusionsweg

• Zusammenhang von Belüftung und Blutfluss

Diffusion

• Sauerstoff

• Kohlenstoffdioxid

• zwei entgegengesetzte Richtungen

• Partialdruck

• Nettoübertritt

• Gasgefälle

• Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid nicht als ineinander umgewandelte Stoffe verstehen

Gastransport

• Hämoglobin

• rote Blutkörperchen

• Sauerstoffbindung

• Hydrogencarbonat

• Kohlenstoffdioxidtransport

• Lungenarterie und Lungenvene

• Arterie nicht automatisch mit „sauerstoffreich“ gleichsetzen

Atmung und Zellatmung

• Ventilation

• Gasaustausch

• Bluttransport

• Zellatmung

• Glucose und Sauerstoff

• Kohlenstoffdioxid und Wasser

• ATP

• Zusammenhang zwischen Belastung und Energieumsatz

Atemdaten

• Atemfrequenz

• Ruhe und Bewegung

• Erholung

• Messwerte beschreiben

• Erklärung und Diagnose unterscheiden

• kurze Messzeiten kritisch beurteilen

Schutz der Atemwege

• Nasenhaare

• Schleimhäute

• Erwärmung und Befeuchtung

• Schleim

• Flimmerhärchen

• Husten

• Grenzen körpereigener Schutzmechanismen

Schadstoffe

• Feinstaub

• reizende Gase

• Ozon

• Tabakrauch

• Struktur-Funktions-Wirkungsketten

• Aussagen über Luftbelastungen begründet prüfen

Modelle

• Flaschenmodell

• Ballons als Lungen

• bewegliche Membran als Zwerchfellmodell

• Volumen, Druck und Luftstrom

• Nutzen und Grenzen des Modells

• Modell für Atembewegung nicht mit Alveolenmodell verwechseln

Atemvolumen

• Atemfrequenz

• Atemzugvolumen

• Atemminutenvolumen

• anatomischer Totraum

• vereinfachte alveoläre Belüftung

• Rechnungen mit Einheiten

• Modellwerte nicht als Gesundheitsnormen interpretieren

Ein- und Ausatemluft

• Sauerstoffanteil

• Kohlenstoffdioxidanteil

• Prozent und Prozentpunkte

• Gasgemische

• gemischte Ausatemluft

• Grenzen vereinfachter Vergleichswerte

Atemsteuerung

• Hirnstamm

• Nervensignale

• Kohlenstoffdioxid und pH-Wert

• Atemmuskulatur

• einfacher Regelkreis

• Beobachtung und Ursache trennen

Gesamtsystem

• Weg von der Außenluft zur Alveole

• Diffusion ins Blut

• Transport zum Gewebe

• Übertritt in die Körperzelle

• Zellatmung

• Rückweg des Kohlenstoffdioxids

Dazu kommen Wortspeicher, Partner- und Gruppenarbeit, Datenaufgaben, Modellkritik, Transfer, drei differenzierte Lesefassungen, Strukturporträts, eigener Steckbrief, Wissenscheck, Reflexion und vollständige Lösungen. Atmung-und-Gasaustausch-Gesamtp…

Viel Spaß mit dem Material!