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3. Hauptteil 3.1 Physiologie der Drücke im Lungenkreislauf Der Lungenkreislauf ist im Prinzip ein Negativdrucksystem. Es gibt den intravaslen Druck (Druck im Blutgefäss) und den transmuralen Druck (Druckdifferenz zwischen dem Blutgefäss und dem umliegendem Gewebe). Ein weiterer relevanter Druck ist der Lungenkapillardruck. Er beträgt lediglich 7 – 10 mmHg. Er muss niedriger sein, als der Druck in den Arteriolen, gleichzeitig aber hö- her als der Druck in den Venolen; denn ansonsten käme es zu einer Behinderung des Blutflusses zwischen den Arterien und Venen. (Larsen, 2006). Zu diesen bereits beschriebenen Drücken folgen noch der pulmonale Perfusi- onsdruck und der Pulmonalarteriendruck. Der pulmonale Perfusionsdruck bezeichnet die Druckdifferenz zu Beginn und am Ende des Lungenkreislaufs. Zu Beginn des Lungenkreislaufs beträgt der Druck 25mmHg und am Ende nur noch 8 mmHg. Der Durchschnittswert liegt bei 10 mmHg. Zudem ist der pulmonale Perfusionsdruck abhängig vom mittleren Pulmonalarte- riendruck und dem Druck im linken Vorhof. (Larsen & Ziegenfuss, 2009) Der Pulmonalarteriendruck ist abhängig von hydrostatischen Kräften. In aufrechter Position herrscht eine vertikale hydrostatische Druckdifferenz von apikal 0 auf basal 12 mmHg. Dies bedeutet, dass der Pulmonalarteriendruck von der Lungenspitze (6mmHg) zur Lungenbasis (24mmHg) hin, entsprechend der Schwerkraft, kontinuier- lich zunimmt. Der Durchschnittswert beträgt 15 mmHg. Eine pathophysiologische Erhöhung des intrapulmonalen Drucks führt zu einer Zu- nahme der Kapillarpermeabilität mit Transsudation von Flüssigkeit in das Interstitium und die Alveolen, und führt zur Entstehung eines Lungenödems. Durch die Erhöhung des pulmonalarteriellen Drucks kommt es zusätzlich zu einer Drucksteigerung im rechten Ventrikel, was sich begünstigend auf die Entstehung einer Rechtsherzinsuffi- zienz auswirkt. (Heck & Fresenius 2010) Stefanie Werhahn Diplomarbeit Februar 2011 7
3.2 Physiologie der Drücke im Lungengewebe Im Gewebe wird zwischen dem intrapulmonalen Druck und dem Pleuradruck unter- schieden. Der intrapulmonale Druck bezeichnet den Druck im inneren der Lunge, d.h der Druck in den Alveolen. Je nach Literatur spricht man auch vom Alveolardruck (Larsen, 2006). Der im Pleuraspalt gemessene Druck wird entweder als intrapleuraler oder als Pleu- radruck bezeichnet. Während der Spontanatmung ist der Pleuradruck während des gesamten Atmezyklus unterhalb des Atmosphärendrucks, also negativ. Normaler- weise liegt der Druck am Ende der Exspiration etwa bei –5cmH2O und am Ende der Inspiration bei –8cmH2O unterhalb des Atmosphärendrucks. Bei sehr hoher forcier- ter Ausatmung unter Zuhilfenahme des Zwerchfells, der Intercostalmuskulatur und der Bauchwandmuskulatur, kann der Pleuradruck kurzfristig im positiven Bereich lie- gen. (Taschenatlas Physiologie, 2007) Der Pleuradruck kann mittels einer Kanüle im Pleuraspalt oder über eine Ösopha- gussonde im unteren drittel des Ösophagus gemessen werden(Larsen 2006). Der Pleuradruck verhält sich unter Spontanatmung anders, als unter maschineller Beatmung. Spontanatmung: Damit bei der Inspiration die Atemluft in die Alveolen gelangen kann, muss der intrapulmonale Druck niedriger sein als der Atmosphärendruck. Diese Drucksenkung erfolgt während der Inspiration durch das Zwerchfell und die äussere Intercostalmusku- latur, welche den Thorax und die Alveolen durch Dehnung erweitern. Diese Erweite- rung führt zu einem negativen Druckgefälle und die Luft kann in die Alveolen ein- strömen. Die Inspiration ist daher ein aktiver Vorgang, bei dem der intrapleurale Druck immer negativ ist. Die Exspiration ist ein passiver Vorgang, bei dem sich der subatmosphärische Druck wieder dem Atmosphärendruck nähern muss, damit die Luft aus den Alveolen ent- weichen kann. Dies erfolgt passiv durch die Erschlaffung des Zwerchfells, damit sich die Lunge und der Thorax aufgrund ihrer Eigenelastizität wieder zusammenziehen. Unterstützend können sich die inneren Intercostalmuskeln zusammenziehen, was zu einer zusätzlichen Komprimierung der Lunge führt. Der Alveolardruck wird während Stefanie Werhahn Diplomarbeit Februar 2011 8
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