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Atmungssystem und Sport

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by

Richard Koch

on 29 April 2014

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Transcript of Atmungssystem und Sport

Allgemeine Grundlagen
Formen der Atmung
zur Aufrechterhaltung der vitalen Funktionen & aktiven Auseinandersetzung mit der Umwelt
Brustatmung
Energie notwendig
äußere Zwischenrippenmuskulatur (Inspiration)
innere Zwischenrippenmuskulatur (Expiration)
durch Zufuhr energiereicher Nährstoffe über Nahrungsaufnahme
Sauerstoff
Abbau der Nährstoffe & Transformation unmittelbar verwendbarer Energie
ermöglicht energieliefernde Verbrennungsvorgänge
Sauerstoffaufnahme & Kohlendioxidabgabe
Mittelpunkt des Gasstoffwechsels

größerer Brustkorbdurchmesser
Bauchatmung
Motor: Zwerchfell (Diaphragma) größerer Brustraum durch Abflachung bei Kontraktion
beide Formen gleichgerichtet (in Ruhe 70% Bauchatmung)
Äußere Atmung
Innere Atmung
über Lungenatmung
Sauerstoffaufnahme & Kohlendioxidabgabe (Lungenbläschen)
Gasaustausch durch Hautoberfläche gering
Gewebs- oder Zellatmung
Sauerstoffaufnahme ins Gewebe
Kohlendioxidabgabe an das Blut
Gasaustausch zw. Blut & Umwelt
Konstanterhaltung des Säure-Base-Haushalts & pH-Wertes
Obere & Untere Atemwege
durch die Luftwege gelangt die Luft in die Lunge
Obere Atemwege
Untere Atemwege
Nasenhöhle bzw. Mundhöhle & Rachen
Kehlkopf = Nahtstelle zw. oberen und unteren Atemwegen
Luftröhre & Luftröhrenäste
eingeatmete Luft
mehrfach + vielseitige Kontrolle & Aufbereitung, bevor Gelangen in die Austauschorgane
Nasenhöhle
(Nasenatmung)
Mundhöhle
Rachen
Reinigung:
passiv, Bakterien bleiben an feuchter, klebriger Oberfläche der Schleimhaut hängen
aktiv, Flimmerhärchen befördern Fremdpartikel rachenwärts
Erwärmung:
Anpassung eingeatmeter Luft an Körpertemperatur
Anfeuchtung:
durch Sekretionsleistung der Schleimhäute reguliert
Geruchsprüfung
durch Sinnesepithel der Riechregion der oberen Nasenmuschel
Schleimhautbezirk + Riechzellen
Nasenhöhlen verbunden mit Nasennebenhöhlen und Mittelohr
münden dorsal in oberen Abschnitt
Mundhöhle mündet in mittleren Abschnitt
Kreuzung von Atem- und Speiseweg
verschiedene, hyaline Knorpelelemente & dazugehörige Muskulatur
Verbindung oberer + unterer Atemwege
Schutz der unteren Atemwege
schließt an Kehlkopf
mit 20 Knorpelspangen versehen
untereinander verbunden durch Bänder & Muskulatur
Flimmerepithel
Luftröhre
Kehlkopf
Bronchien
Teilung der Luftröhre in Hauptbronchien
Lunge
große innere Oberfläche durch Aufzweigung
Alveolen : eigentlichen Funktionselemente
enger Kontakt zw. Blut und Alveolarluft
Alveolenzahl ist festgelegt
Wachstum durch:
Vergrößerung & Ausdifferenzierung bereits angelegter Lungenbläschen
Vergrößerung des Alveolardurchmessers im Alter
Atemmechanik
Atmung
Volumenveränderung des Brustraumes
Senkung des Zwerchfells & Anheben der Rippen
Einatmung
Ausatmung
aktiver Vorgang, durch Kontraktion der Atemmuskeln des Brustkorbes + Zwerchfells
passiver Vorgang
Lunge wird gedehnt
in Ausgangzustand
Atemhilfsmuskeln
Inspiration: alle rippenhebenden Muskeln z.B. großer Brustmuskel
Exspiration: Bauchmuskeln wirken rippensenkend
Atemarbeit
Ruhe: 6l/min, Frequenz von 15 Atemzügen/min, 1% Gesamtumsatz bzw. 1% der Gesamt-O2-Aufnahme
erschöpfende Belastung: Atemarbeit nimmt wesentlich zu
20-30facher O2-Bedarf des Zwerchfells, weniger bei Zwischenrippenmuskulatur, 25-30% des Grundumsatzes bzw. bis zu 15% der Gesamt-O2-Aufnahme
Statische Ventilationsgrößen
(Zeitfaktor bleibt unberücksichtigt)
Atemzugvolumen (AZV)
Luftvolumen, das bei einem Atemzyklus ein- und ausgeatmet wird
in Ruhe: Erwachsener ca. 0,5l
Belastung: Anstieg auf ca. 2,5l; bei ausdauertrainierten auf bis ca. 4l
Inspiratorisches Reservevolumen (IRV)
Luftvolumen, das nach einer normalen Einatmung durch maximale Inspiration zusätzlich eingeatmet werden kann (ca. 2l)
Expiratorisches Reservevolumen (ERV)
Luftvolumen, das nach einer normalen Ausatmung durch maximale Exspiration noch ausgeatmet werden kann (ca. 1,5l)
Residualvolumen (RV)
Luftvolumen, das auch bei tiefster Ausatmung noch in der Lunge zurückbleibt (ca. 1,2l)
Vitalkapazität (VK)
Luftvolumen, das nach tiefster Einatmung maximal ausgeatmet werden kann (ca.4l)
setzt sich zusammen aus:
AZV, IRV, ERV
Kein leistungsbestimmender Faktor, nur mögliche Breite des Lungenvolumens
nimmt mit zunehmendem Lebensalter ab (mit 60 nur noch die Hälfte der Kapazität der Jugendzeit)
Totalkapazität (KT)
Größtmöglicher Luftgehalt der Lunge nach maximal tiefer Einatmung (ca. 5,2l)
setzt sich zusammen aus:
AZV, IRV, ERV, RV
inspiratorisches Reservevolumen
Atmungssystem und Sport
Dynamische Ventilationsgrößen (Zeitfaktor wird berücksichtigt)
Atemfrequenz
Bei Belastung 40-50 Atemzüge/min (Ausdauertrainierte bis zu 60)
Atemminutenvolumen
= Atemzugvolumen x Atemfrequenz
Menge, die pro Minute ein-/ ausgeatmet wird
Ruhe: 6-8 l/min; Belastung untrainiert 100-120 l/min, trainiert bis zu 250 l/min
Abhängig von Vitalkapazität, Alter, Geschlecht, Trainingszustand
Atemstoßtest
1-Sekunden-Kapazität
Luftvolumen, das nach maximaler Einatmung innerhalb der ersten Sek. ausgeatmet werden kann
Normalwert ca. 80% der VK
Ventilationsstörungen bei Rauchern feststellbar
Atemgrenzwert
Leistungsfähigkeit des Atmungssystems
Max. tiefe Ein- und Ausatmung über 10 Sek.
Produkt aus AF und AZV wird auf 1 Min. hochgerechnet
Normalwert etwa 160 l/min (Mann) bzw. 110 l/min (Frau), trainiert bis zu 400 l/min
AGW - AMV = Atemreserve
Atemäquivalent
Hinweis auf Trainiertheitsgrad
Verhältnis von AMV und Sauerstoffaufnahme in l/min
gibt die Menge eingeatmeter Luft an, die notwendig ist, um einen Liter Sauerstoff in das Blut aufzunehmen
Ruhe: 28:1, Belastungsbeginn: sinkt auf 20 l wegen Ökonomisierung, Grenzbelastung: 30-35 l untrainiert, 40-50 l ausdauertrainiert
Werte über 25 lassen auf Laktatproduktion schließen
zweigen sich in kleinere Äste auf & enden in Lungenbläschen
Bronchialsystem teilt sich 20-23 mal
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