Die Pathophysiologie der Atmung fand nur langsam und mit Miihe Eingang in das arztliche Denken. Sie ist fiir den "klinisch" denkenden Arzt mit einer schweren Hypothek belastet, namlich mit Abstraktion und Mathematik, sie irritiert diejenigen, denen nur das Konkrete und Palpable etwas sagt. Wenn der Physiologe von Alveolen spricht, so verbindet er mit demselben Wort nicht das gleiche wie der Anatom, er denkt weniger an eine bestimmte histologische Struktur, sondern an den Ort des Gasaustausches. Der respiratorische Totraum ist fUr ihn nicht einfach das Volumen der Atemwege, sondern er stellt einen rein funktionellen Begriff dar, dessen Volumen allerdings in engen Beziehungen zu dem der Luftwege steht. Die alveolare Ventilation ist fUr den Pathophysiologen nicht einfach die Beliiftung bestimmter Lungenteile im anatomischen Sinne, sondern eine mathematische Abstraktion, die sich aus einem ausgeschiedenen Gasvolumen und einer Anderung der Gaskonzentration wahrend der Ausscheidung ergibt. Der anscheinend rein anatomische Begriff der Alveolarmembran enthalt fiir den Physiologen einen dynamischen Faktor, namlich die Kontaktzeit des durch die Alveolarcapillaren flieBenden Elutes mit der Alveolarluft. Will sich der Arzt mit der Pathophysiologie der Atmung - das gleiche gilt iibrigens auch fUr den Kreislauf - beschaftigen, so muB er sich ein mathematisches Denken aneignen, das wahrend seiner klinischen Ausbildung gar nicht geschult wurde. Unser heutiges arztliches Denken wird immer noch von der Morphologie dominiert, obwohl bereits VIRCHOW eine pathologische Physiologie bei der Entwicklung der Cellularpathologie beriicksichtigte, was aber unter dem Eindruck der groBen Erfolge der pathologischen Anatomie zu wenig beachtet wurde.

Historische Einführung

A. Die normale Physiologie der Atmung
I. Die Lungenatmung
1. Die Atemmechanik
a) Anatomie und Bewegungsmechanismus von Lunge und Thorax
b) Beziehungen von Druck, Energie und Arbeit bei der Atmung
c) Der Pleuradruck
d) Der elastische Lungendruck
e) Der Alveolardruck
f) Der Einfluß des Thorax auf die Lungendrucke
g) Der Einfluß ungleicher Belüftung
h) Der energetische Aufwand bei der Atmung
2. Lungenvolumen und Ventilation
Ventilation
3. Die Zusammensetzung der Gase in den Lungen
a) Die Inspirationsluft
b) Die Exspirationsluft
c) Die Alveolarluft
4. Alveoläre Ventilation und Totraum
II. Das Blut als Träger der Atemgase
1. Der Sauerstofftransport
2. Der Kohlensäuretransport
3. Beziehungen zum Säure-Basen-Gleichgewicht
III. Der Übergang der Atemgase aus den Alveolen ins Blut
1. Gasdiffusion durch die "alveolo-capilläre Membran"
Die Spannungsgradienten
2. Beziehungen zwischen Lungendurchblutung und Ventilation
IV. Die Steuerung der Atmung
V. Die Gewebeatmung
a) Der Grundumsatz
b) Der Leistungsumsatz
c) Die Sauerstoffversorgung der Gewebe
d) Der respiratorische Quotient
VI. Die Cyanose
VII. Die Dyspnoe
B. Untersuchungsmethoden der Lungenfunktion
I. Spirometrie
1. Allgemeines zur Spirometrie
2. Apparaturen
a) Einfache Spirometer
b) Spirometer mit Luftumwälzung
c) Spezielle Spirometer typen
d) Doppelspirometer
e) Spirometer mit laufender Registrierung von Sauerstoffaufnahme und Kohlensäureabgabe
3. Bestimmung der Vitalkapazität und des Atemgrenzwertes
4. Sollwerte, Berechnungen und Korrekturen
5. Residualvolumen und Totalkapazität
6. Bronchospirometrie
7. Zusätzliche spirometrische Methoden
a) Der spirometrische Sauerstoffversuch
b) Der Sauerstoff-Mangelversuch, Hypoxieversuch
c) Der Kohlensäure-Belastungsversuch
II. Nichtspirometrische Methoden zur Untersuchung der Lungenatmung
1. Direkte Alveolarluftbestimmung
2. Apnoezeit und Flak-Test
3. Der Adrenalin versuch
4. Die Pneumotachographie
5. Die Messung der Beweglichkeit von Thorax und Zwerchfell
Durchleuchtung und Röntgenaufnahme
6. Die Thorakographie
7. Die Plethysmographie
8. Druckmessungen in der Lunge (Alveolar-, Oesophagus- und Pleuradruck)
9. Verwendung von radioaktiven Gasen
III. Untersuchung der Blutgase
1. Blutentnahme und Blutkonservierung
2. Die Messung des Sauerstoffes im Blut
a) Die Sauerstoffkapazität
b) Die Sauerstoffsättigung des Blutes
c) Die Sauerstoffspannung des Blutes
3. Photoelektrische Oxymetrie
4. Bestimmung der Kohlensäure im Blut
Bestimmung der Kohlensäurespannung im Blut
5. Messung des pH
6. Dissoziationskurven
IV. Kombinierte und zusätzliche Methoden
1. Sauerstoffversuch nach Bossier
2. Methoden zum Studium von Diffusionsstörungen
a) Die Kohlenmonoxydmethode
b) Methode von Lilienthal, Riley und Mitarbeitern
c) Eigene Methodik
V. Der Arbeitsversuch
1. Allgemeines
2. Spiroergometrie
3. Arbeits versuch mit Kontrolle der arteriellen Blutgase
VI. Technik des Herzkatheterismus, Berechnungen und Normalwerte
C. Pathophysiologic der Atmung
I. Synthese von Spirometrie und Blutgasanalyse
II. Die Klassifikation der Lungeninsuffizienz
1. Die deutsche Schule.
2. Die amerikanische Schule
3. Die Zürcher Schule
III. Die Einteilung der Lungenfunktionsstörungen
1. Die manifeste Insuffizienz
a) Die Globalinsuffizienz
b) Die Partialinsuffizienz
c) Der vasculäre Kurzschluß
d) Die Diffusionsstörungen
2. Die Atemmechanik bei den verschiedenen manifesten Insuffizienztypen
a) Partialinsuffizienz
b) Globalinsuffizienz
c) Diffusionsstörungen
3. Die latente Insuffizienz
a) Globalinsuffizienz bei Belastung
b) Diffusionsstörung bei Belastung
4. Besondere Syndrome
a) Das spastische Syndrom
b) Das Hyperventilationssyndrom
c) Das Totraum-Hyperventilationssyndrom
5. Die Pseudoinsuffizienz
6. Arterielle Blutgase und Elektrolyte
IV. Die Einteilung der verschiedenen Formen der pulmonalen Hypertonie
1. Vergrößerung des Herzminuten Volumens (kongenitale Vitien usw.)
2. Ausflußbehinderung aus dem Lungenkreislauf (Mitralstenose usw.)
3. Einschränkung der Capillaroberfläche
4. Chronische alveoläre Hypoventilation
D. Die Klinik der Lungeninsuffizienz
I. Das chronische Cor pulmonale
1. Definition des chronischen Cor pulmonale und der kardialen Rechtsinsuffizienz
2. Ursachen der Erhöhung des Widerstandes im Lungenkreislauf, die zu einem Cor pulmonale führen
3. Allgemeine klinische Symptomatologie und Elektrokardiographie
4. Bedeutung und Häufigkeit des chronischen Cor pulmonale
5. Die Therapie des chronischen Cor pulmonale
II. Eigentliche Lungenerkrankungen
1. Die Pathophysiologie des Emphysems
a) Die anatomischen Formen des Emphysems
b) Die Atemmechanik beim Emphysem
c) Spirometrische und blutgasanalytische Untersuchungen beim Emphysem
d) Die Veränderungen der Lungendurchblutung beim Emphysem
e) Funktionelle Stadieneinteilung des Emphysems
f) Die Therapie des Emphysems unter funktionellen Gesichtspunkten
2. Asthma bronchiale und Asthmakrankheit
a) Das akute Asthma bronchiale
b) Das chronische Asthma bronchiale
c) Die Bronchitiden
3. Stenoseatmung
4. Die Funktionsstörungen bei der Lungentuberkulose
a) Pneumothorax
b) Phrenicuslähmung
c) Thorakoplastik
d) Segmentresektion und Lobektomie
e) Pneumonektomie
f) Bronchospirometrische Untersuchungen bei den verschiedenen Behandlungsmethoden der Lungentuberkulose
g) Die Bedeutung der Lungenfunktionsprüfung für die Indikationsstellung bei thoraxchirurgischen Eingriffen
5. Die Pathophysiologie der Atmung bei der Silikose
6. Lungenfibrosen und Morbus Boeck
7. Sogenannte primäre und sekundäre Pulmonalsklerose
8. Pneumonie
9. Atelektase
10. Thoraxdeformitäten
11. Lungenadenomatose
12. Arteriovenöses Lungenaneurysma
III. Beeinflussung der Atmung durch bestimmte Zustände des Körpers
1. Die Lungenfunktion im Alter
2. Lungenfunktion und Herzinsuffizienz
3. Die Lungenfunktion bei angeborenen Herzfehlern
4. Lungenfunktion und Schwangerschaft
5. Die psychisch gestörte Atmung, Effort-Syndrom
6. Die Lungenfunktion bei der schweren Anämie
7. Die Lungenfunktion bei Adipositas
8. Störungen des Säure-Basen-Gleichgewichtes
a) Endokrine Störungen
b) Die Pathophysiologie der diabetischen Acidose
c) Renale Acidose
d)Hyperchlorämische Acidose
e) Hepatorenales Syndrom und Coma hepaticum
9. Medikamentöse Beeinflussung der Atmung
a) Direkte Beeinflussung der Atmung über die Erregbarkeit der Atemzentren
b) Medikamentös bedingte Hyperventilation
10. Medikamentöse Beeinflussung des Säure-Basen-Gleichgewichtes
11. Lungenfunktion und Narkose
12. Die künstliche Beatmung
a) Methoden der künstHchen Beatmung
b) Kontrolluntersuchungen bei künstlicher Beatmung
c)Allgemeine Probleme bei der künstlichen Beatmung
13. Sauerstofftherapie
IV. Sauerstoffmangel und Höhenatmung
V. Atmung und Sport
E. Anhang: Formeln, Korrekturfaktoren, Reagentien, Tabellen
Literatur nach Sachgebieten geordnet.