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Physiologie

Perfusion der Lunge

Steckbrief

Die Perfusion der Lunge über die A. pulmonalis und ihre Äste muss auf die Ventilation und den O2-Bedarf des Körpers abgestimmt sein, um einen effektiven Gasaustausch ermöglichen zu können. Sie unterliegt daher spezifischen Regulationsmechanismen. So kommt es bei körperlicher Arbeit zur Durchblutung der sog. Reservekapillaren (kapilläres Recruitment), der Gesamtwiderstand der Lungengefäße wird vermindert. Dies wird durch das spezielle Dehnungsverhalten der Lungengefäße unterstützt, welche sich bei erhöhtem Herzzeitvolumen passiv aufdehnen.

Die Perfusion der Lunge ist (bei aufrechtem Oberkörper) physiologischerweise regional unterschiedlich, in der Lungenbasis deutlich stärker als in der Lungenspitze. Auch die Ventilation weist einen solchen (allerdings weniger stark ausgeprägten) Gradienten auf. Daraus ergibt sich eine physiologische Inhomogenität im Ventilations-Perfusions-Verhältnis.

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Ventilation und Perfusion der verschiedenen Lungenabschnitte

Hinsichtlich der Perfusion und Ventilation kann man die Lunge in 3 Zonen unterteilen.

Zone 1: Die Lungenspitze ist schlecht perfundiert (dünner roter Pfeil), da der pulmonalarterielle Druck meist unter dem hydrostatischen Druck liegt. Es wird trotz Ventilation (blauer Pfeil) nur wenig O2 aus der Alveole entzogen; der alveoläre pO2 ist überdurchschnittlich hoch.

Zone 2: Perfusion und Ventilation halten sich in etwa die Waage. Der alveoläre pO2 beträgt etwa 100mmHg.

Zone 3: Die Perfusion ist größer als die Ventilation, so dass viel O2 aus der Alveole aufgenommen wird; der alveoläre pO2 ist unterdurchschnittlich.

(Quelle: Gekle et al, Taschenlehrbuch Physiologie, Thieme, 2010)

Verschiedene Lungenerkrankungen können zu Störungen im Ventilations-Perfusions-Verhältnis führen. Zu einem gewissen Grad können diese Störungen durch den sogenannten Euler-Liljestrand-Mechanismus abgemildert werden: Fällt der alveoläre pO2 ab, verengen sich die zuführenden Pulmonararterienäste, wodurch der Strömungswiderstand steigt. So wird die Perfusion der Lungenareale, in denen kein effektiver Gasaustausch mehr stattfindet, vermindert.

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    Regulation der Perfusion

    Die Lungenperfusion (= Durchblutung der Lunge) ist für den Gasaustausch genauso wichtig wie die Ventilation. Die Durchblutung muss auf die Ventilation abgestimmt sein, um einen effektiven Gasaustausch zu gewährleisten. Wird eine Alveole gut belüftet aber nur wenig durchblutet, wird nur wenig CO2 abtransportiert und wenig O2 ins Blut aufgenommen. In dieser Alveole liegen die Partialdruckwerte von O2 und CO2 dementsprechend näher an denen der eingeatmeten Luft. Umgekehrt liegen bei einer gut durchbluteten aber schlecht ventilierten Alveole die Partialdruckwerte der Atemgase nahe an den gemischtvenösen Partialdruckwerten. Der Lungenkreislauf besitzt eine Reihe von Besonderheiten, die sich auch auf den Gasaustausch auswirken.

    In Ruhe werden nur ca. 50 % der vorhandenen Lungenkapillaren durchblutet. Bei körperlicher Arbeit (also erhöhtem Herzzeitvolumen) werden die restlichen (sog. ) geöffnet und so der Gesamtwiderstand der Lungenperfusion verringert.

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      zuletzt bearbeitet: 05.07.2023
      Fachlicher Beirat: Prof. Dr. med. Armin Kurtz, 26.07.2022
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