/ Biologie

Atmung & Gasaustausch

Lungenvolumina und Gasaustausch: Atemzug- und Atemminutenvolumen, Vitalkapazität, totale Lungenkapazität, Residualvolumen, Sauerstoffverbrauch VO₂ und VO₂max, O₂-Partialdruck in der Höhe sowie O₂-Sättigung nach Hill.

11 Rechner in dieser Kategorie, jeweils mit automatischer Variablen-Umstellung.

B01

Atemzugvolumen

Luftvolumen pro Atemzug aus Atemminutenvolumen und Atemfrequenz: Vt = AMV / f. Beim ruhig atmenden Erwachsenen liegt Vt bei rund 500 mL.

B02

Atemminutenvolumen

Gesamtventilation pro Minute: AMV = Vt · f. Produkt aus Atemzugvolumen und Atemfrequenz; in Ruhe ca. 6–8 L/min, unter Belastung deutlich mehr.

B03

Vitalkapazität

Maximal mobilisierbares Lungenvolumen: VC = IRV + Vt + ERV. Summe aus inspiratorischem Reservevolumen, Atemzugvolumen und exspiratorischem Reservevolumen.

B04

Totale Lungenkapazität

Gesamtes Lungenvolumen: TLC = VC + RV. Summe aus mobilisierbarer Vitalkapazität und dem nicht ausatembaren Residualvolumen.

B05

Residualvolumen

Restvolumen nach maximaler Ausatmung: RV = TLC − VC. Verbleibt zwangsläufig in der Lunge und verhindert ein Kollabieren der Alveolen.

B06

Sauerstoffaufnahme (VO₂)

Sauerstoffverbrauch aus Ventilation und O₂-Differenz: VO₂ = AMV · (FiO₂ − FeO₂). FiO₂ der Einatemluft liegt bei 0,21.

B07

Maximale Sauerstoffaufnahme (VO₂max)

Relative maximale Sauerstoffaufnahme pro Kilogramm Körpergewicht: VO₂max = VO₂abs / m. Wichtige Kenngröße der aeroben Ausdauerleistung.

B08

O₂-Partialdruck in der Höhe

Sauerstoff-Partialdruck in Abhängigkeit der Höhe nach der barometrischen Höhenformel: PO₂ = 0,21 · P₀ · e^(−h / 7400).

B09

O₂-Sättigung (Hill-Modell)

Sauerstoffsättigung des Hämoglobins nach Hill: SO₂ = PO₂ⁿ / (P50ⁿ + PO₂ⁿ). Mit n ≈ 2,7 (Kooperativität) und P50 ≈ 26,8 mmHg.

B10

Tiffeneau-Index

Atemstoßtest in der Spirometrie: T = (FEV1 / FVC) · 100. Werte unter 70 % gelten als Hinweis auf eine obstruktive Ventilationsstörung.

B11

Alveolare Gas-Gleichung

Alveolärer Sauerstoffpartialdruck: PAO₂ = (PB − P_H2O) · FiO₂ − PaCO₂ / RQ. Grundlage zur Beurteilung von Gasaustausch und A-a-Differenz.