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August 2015

ÜBER DEN GASAUSTAUSCH IN DER LUNGE (MIT EINEM ANHANG: FORMELN FÜR RESPIRATORISCHEN STOFFWECHSEL UND GASAUSTAUSCH)*

Journal/Book: Sonderabdruck aus "Klinische Wochenschrift" 32. Jahrgang 7./8. Heft 15. Februar 1954 S. 145-153.. 1954;

Abstract: Aus dem Physiologischen Institut Göttingen. *Herrn Prof. Dr. K. THOMAS zum 70. Geburtstag gewidmet. 1.Diffusionsgesetz. Der Gasaustausch in der Lunge d. h. die je Zeiteinheit aus der Alveolarluft in das Blut strömende O2-Menge IO2 bzw. die je Zeiteinheit aus dem Blut in die Alveole strömende CO2-Menge ICO2 hängt ab von wenigstens den folgenden Größen: 1. Vom Partialdruckgefälle des betreffenden Gases P x wobei P die Partialdruckdifferenz zwischen Alveole und Blut sein soll und x die Dicke der zu passierenden Schicht. 2. Vom Diffusionskoeffizienten D des betreffenden Gases im Material der zu passierenden Schicht und der Löslichkeit des Gases in dieser Schicht. 3. Von der Austauschfläche F also der alveolaren Capillarfläche und der geometrischen Anordnung der zu passierenden Schicht. Folgt man der allgemeinen Anschauung daß ausschließlich Diffusionsvorgänge eine Rolle spielen und vereinfacht durch die Annahme daß die Schicht x eine planparallele und ausgedehnte Schicht sei so gilt das Diffusionsgesetz in Form der 1. FICKschen Gleichung: I = P : x · D F. Da die Capillaren in der sehr dünnen Alveolarwand ausgespannt sind und der Sauerstoff also von allen Seiten in die Capillare konzentrisch hineindiffundiert handelt es sich eigentlich um einen Fall der besser durch Betrachtung der Diffusion von außen in einen Zylinder beschrieben werden müßte. Dieser Fall ist für die Diffusion günstiger indem ein kleineres Gefälle genügt um die gleiche O2-Menge zu transportieren wie im ebenen Fall des 1. FICKschen Gesetzes. Eine Alveole (o. Abb. 1) kann betrachtet werden als eine Austauschfläche der auf der einen Seite venöses Blut und auf der anderen Seite Einatmungsluft zufließen. Die Höhe der am Ende der Capillaren sich einstellenden Gasdrucke von Alveolarluft und arteriellem Blut hängt ab von der Höhe dieser Drucke im venösen Mischblut und in der Einatmungsluft vom Verhältnis der Ventilation zur Durchblutung und von den Bindungseigenschaften des Blutes für die Gase. Das kann leicht gezeigt werden: Die abgegebene CO2-Menge kann berechnet werden aus Lungencapillardurchblutung Vc und der Differenz der CO2-Gehalte von venösem Mischblut cv- (cm3/cm3) und arterialisiertem Capillarblut c´c CO2 = Vc (cv- - c´c) aber auch aus der alveolaren Ventilation VA und der Differenz der CO2-Konzentrationen in Alveolarluft CA (cm3/cm3) und in Einatmungsluft CI : CO2 = VA (CA - CI) ___MH


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