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Durch Überatmung ausgelöste Symptome
Hypokapnie
Das Atmungsverhalten reguliert den pH-Wert durch die richtige Ausatmung (Ventilation) von Kohlendioxid (CO2). Tatsächlich spielt der pH-Wert eine wichtige Rolle bei der Verteilung des Sauerstoffs selbst. Die richtige Ausatmung von CO2 in Ruhe beträgt nur etwa 12 bis 15 Prozent der gesamten CO2-Menge, die in die Lunge gelangt. Die restlichen 85 bis 88 Prozent des CO2 werden im Blut zurückgehalten und sind für den pH-Wert wichtig.
Verordnung
Die Ausatmung von mehr als dieser relativ geringen CO2-Menge führt zu einem CO2-Defizit im Blut und anderen Körperflüssigkeiten, d. h. zu einer gestörten Atmungschemie, die als Hypokapnie bezeichnet wird. Der traditionelle gesunde Menschenverstand hat uns mit der Annahme in die Irre geführt, dass CO2 giftig ist. Dieser Aberglaube muss durch Fakten ersetzt werden. Hypokapnie ist das Ergebnis von Überatmung, dem Missverhältnis zwischen Atemfrequenz und Atemtiefe. Die Folge ist ein erhöhter pH-Wert oder eine respiratorische Alkalose, die tiefgreifende unmittelbare und langfristige Auswirkungen haben und eine Reihe von emotionalen, wahrnehmungsbezogenen, kognitiven, aufmerksamkeitsbezogenen, verhaltensbezogenen und körperlichen Defiziten verursachen kann, die die Gesundheit und Leistungsfähigkeit ernsthaft beeinträchtigen. Obwohl die grundlegende Bedeutung von CO2 für die Regulierung der Körperchemie jedem Lungen- oder Säure-Basen-Physiologen bekannt ist, ist sie den meisten Patienten, Gesundheitserziehern und Atemtrainern praktisch unbekannt.
Übermäßiges Atmungsverhalten
Atmen lernen und üben
Externe Atmung
Bei der äußeren Atmung geht es um die Mechanik der Atmung, das Eindringen des Sauerstoffs in die Lunge und seine Regulierung, wodurch seine Diffusion in das Blut gewährleistet wird. Dazu gehört auch die ordnungsgemäße Diffusion des Kohlendioxids aus dem Blut in die Lunge und seine anschließende Ausscheidung in die Atmosphäre. Dazu gehören Atemfrequenz, Atemtiefe (Luftvolumen in einem Atemzug), Atemrhythmus (Anhalten, Keuchen, Seufzen), Atemort (Brustkorb und Zwerchfell), Atemwiderstand (Nase und Mund) und zusätzliche Muskelaktivität (andere Muskeln als das Zwerchfell). Das Zwerchfell ist der primäre Einatmungsmuskel. Bei der Inspiration in Ruhe sind in der Regel nur das Zwerchfell und die äußeren Zwischenrippenmuskeln beteiligt. Wenn sich das Zwerchfell zusammenzieht, werden die Eingeweide zur Seite geschoben und die Lunge nach unten gezogen. in die Bauchhöhle, wodurch der für die Inhalation erforderliche Unterdruck entsteht. Die Ausatmung in Ruhe ist passiv; es finden keine Muskelkontraktionen statt, sondern nur die Entspannung des Zwerchfells und der äußeren Zwischenrippen. Zu den Atemhilfsmuskeln, die die äußere Atmung unterstützen, gehören Bauch-, Brust-, Rücken- und Nackenmuskeln, die beim Sport, Sprechen, Singen, Husten usw. nützlich sind. \»Brustatmung\» bezieht sich auf den Einsatz akzessorischer Muskeln, und \»Zwerchfellatmung\» bezieht sich auf die Atmung, die vom Zwerchfell und den äußeren Zwischenrippenmuskeln dominiert wird. Brustatmung in Ruhe kann bedeuten, dass (1) zusätzliche Muskeln eingesetzt werden, wenn sie nicht benötigt werden, (2) zusätzliche Muskeln eingesetzt werden, um die Arbeit des Zwerchfells zu übernehmen, und, was am schlimmsten ist, (3) zusätzliche Muskeln auf Kosten des Zwerchfells eingesetzt werden, d. h.. \»umgedreht». Atmen. Dies erhöht, wie wir noch sehen werden, die Wahrscheinlichkeit einer gestörten Atmungschemie und eines gestörten Säure-Basen-Gleichgewichts.
Belüftung und ihre Messung
Regulierung der CO2-Zuteilung
Säure-Basen-Gleichgewicht, Wasserstoffionenkonzentration und pH-Wert
Reflexive Ausgleichsatmung
Innere Atmung
Bei der inneren Atmung geht es um den Transport des Sauerstoffs im Blut von der Lunge zu den Zellen und den Transport des metabolischen Kohlendioxids aus den Gewebezellen in das Blut und die Lunge.
Sobald CO2 und H2O durch die Zellatmung in die interstitielle Flüssigkeit (um die Zellen herum) gelangen, diffundieren sie in das Blutplasma. Etwa 90 Prozent des CO2 diffundieren dann in die roten Blutkörperchen. Der Rest von etwa 10 Prozent bleibt im Plasma gelöst, das gelöste PCO2. Wie wir noch sehen werden, ist das Vorhandensein von CO2 in den roten Blutkörperchen entscheidend. für die Sauerstoffverteilung. Kohlendioxid wird hydratisiert (mit H2O verbunden) und bildet Kohlensäure: CO2 + H2O ↔ H2CO3.Die Kohlensäure dissoziiert (zerfällt) in Wasserstoff- und Bicarbonationen: H2CO3 ↔ H+HCO3. Das vermehrte Vorhandensein von Wasserstoffionen (H+) bedeutet, dass die roten Blutkörperchen weniger alkalisch werden, d. h. der pH-Wert der Flüssigkeit (Cytosol) in den roten Blutkörperchen sinkt. Die Bikarbonate, HCO3, diffundieren ins Blut und puffern dort Säuren, wie z. B. Milchsäure. Die Menge an CO2, die von den Geweben produziert wird, bestimmt genau, wie viel Kohlensäure gebildet wird, und damit den pH-Wert der roten Blutkörperchen sowie die Menge an Bicarbonat, die in das Plasma gelangt. Das Vorhandensein von CO2-Gas und das Absinken des pH-Wertes in den Erythrozyten verändern unabhängig voneinander und gemeinsam die räumliche Beschaffenheit des Hämoglobins und beeinflussen seine Affinität für Sauerstoff, d. h., es gibt seinen Sauerstoff leichter ab und erhöht den PO2-Wert im Plasma; diese Veränderung wird als Bohr-Effekt bezeichnet; auf diese Weise verteilt das Hämoglobin seinen O2 leichter an die Gewebe, die ihn benötigen, und puffert gleichzeitig Wasserstoffionen, um den normalen pH-Wert in den roten Blutkörperchen wiederherzustellen. Ein niedriger pH-Wert und ein erhöhter PCO2 prädisponieren nicht nur das Hämoglobin zur Freisetzung.
Sauerstoff, sondern auch Stickstoffmonoxid (ein Gas), ein starker Vasodilatator. Das Ergebnis ist eine Erhöhung des Blutvolumens und des Blutflusses, was die Sauerstoff- und Glukoseversorgung der Zellen erhöht, die mehr CO2 produzieren. Erhöhte PCO2-Werte führen zu einer erhöhten (1) Sauerstoffversorgung (mehr Blut), (2) Glukoseversorgung (mehr Blut), (3) PO2 (O2/ml Blut) und Bikarbonaten zur Pufferung von Säuren. Eine korrekte PCO2-Regulierung bedeutet, dass die Chemie der roten Blutkörperchen den Stoffwechsel des umliegenden Gewebes beeinflusst. Eine Überatmung reduziert den gelösten PCO2 und damit CO2 und Kohlensäure in den roten Blutkörperchen. Dies bedeutet eine verringerte Wasserstoffionenkonzentration und einen erhöhten pH-Wert in den roten Blutkörperchen. Die Wirkung auf das Hämoglobin ist zweifach: (1) erhöhte Affinität für O2 (Bohr-Effekt), wodurch die Wahrscheinlichkeit der Freisetzung in das Plasma verringert wird, und (2) verringerte Freisetzung von Stickstoffmonoxid, was zu einer Gefäßverengung führt. Dies führt zu weniger Sauerstoff (lokale Hypoxie), weniger Glukose (lokale Hypoglykämie) und einer geringeren Pufferkapazität für das benötigte Gewebe. Ein verminderter Stickstoffmonoxidspiegel erhöht auch die Thrombozytenkonzentration, ihre Aggregations- und Adhäsionsneigung, was die Wahrscheinlichkeit der Blutgerinnung erhöht.