Gasaustausch und Atmungssimulator

Wählen Sie eine Parameter-Voreinstellung: und modifizieren diese (wenn erforderlich), oder geben Sie Ihre Parameter direkt hier ein:

Inspiratorische O2-Fraktion (FiO2) %
Atemfrequenz (RR) min-1
Atemzugvolumen (VT) ml
Totraum (VD) ml
Respiratorischer Quotient (RQ)
Hämoglobinkonzentration g/100ml
Körpertemperatur °C
O2-Verbrauch (V̇O2) mmol/min
O2-Extraktionsrate (ER) % (=Verhältnis von O2-Verbrauch zu O2-Angebot durch das Blut an alle Gewebe)
Luftdruck bzw. Höhe über Meeresspiegel
Die folgenden 2 Parameter sind nahezu nur für die Pathophysiologie relevant:
Rechts ⇒ Links-Shunt %
Base Excess (BE) mmol/l

Unternehmen Sie mit diesem Simulator einen Ausflug in den Operationssaal, auf die Intensivstation oder einen Tauchgang in 50 m Wassertiefe (~ 6 bar ~ 6 ATA). Oder interessiert Sie, wie viel Fett und Kohlenhydrate Sie durch erhöhten Sauerstoffverbrauch (bei physischer Arbeit) verbrennen, d.h. in kinetische Arbeit und Wärme umsetzen? Selbstverständlich müssen Sie dabei Ihre Atemfrequenz und das Atemzugvolumen erhöhen, um einen normalen arteriellen CO2-Partialdruck beizubehalten. Vielleicht wollen Sie aber in der Stratosphäre Ihre Körperflüssigkeiten kochen spüren oder tatsächlich bei einer beachtlich hohen Körpertemperatur eine maligne Hyperthermie mit extrem hohem Sauerstoffverbrauch simulieren?. Mit etwas Hintergrundwissen profitieren sicherlich auch die Extremsportbegeisterten. So mag es Sie etwa interessieren wie Höhentraining, welches (analog dem illegalen Blutdoping) den Hämatokrit (⇔ Hämoglobinkonzentration) erhöht, sich auf das (Ruhe)Herzminutenvolumen (HMV) auswirkt. Umgekehrt führt eine Anämie (Blutarmut, niedrige Hämoglobinkonzentration) zu einem höheren Herzminutenvolumen. Vielleicht wollen Sie aber bloß wissen, wie man mit 10% Sauerstoff in der Atemluft überlebt. Mit der Methode Trial und Error sollten sie einigermaßen normale physiologische Blutgaswerte erreichen, jedenfalls sollte die arterielle Sättigung in Ruhe niemals unter 40% abfallen. Wenn Sie auf den Mt. Everest in 8848 m Höhe ohne zusätzliche Sauerstoffausrüstung spazieren, werden Sie bemerken, dass letzterer Zustand tatsächlich überlebt werden kann. Sollten Sie aber einmal in einem Raumanzug den Mond oder gar dem Mars erkunden wollen, dann ist es sinnvoll einen Raumanzug mit einem möglichst geringen Innendruck zu wählen, denn andernfalls werden Sie sich in dem Raumanzug nicht (fort)bewegen können, aber Sie wollen dennoch vollkommen normale Blutgaswerte haben. Wie hoch muss dieser Innendruck sein? Schließlich wollen Sie sicherlich auch wissen, ob man ohne Blut (über)leben kann. Letztere sind nur einige wenige zugegebenermaßen Extrembeispiele, für welche dieser Simulator ebenfalls hilfreich sein kann. Falls sie regelmäßig beatmete Patienten betreuen, dann kennen Sie sicherlich den Grund, weshalb sich der arterielle Sauerstoffpartialdruck paO2 bei einer Änderung der Atemfrequenz von 12 auf 13 gering erhöht. Selbstverständlich können mit diesem Simulator auch Kinder-(Be)Atmungseinstellungen ab dem 6. Lebensmonat simuliert werden. (Vor dem 6. Lebensmonat würden u.U. wegen des fetalen Hämoglobins nicht korrekte Ergebnisse ausgegeben werden. Den Säuglingssimulator & Frühgeborenen-Simulator habe ich wegen zu geringer Nutzung wieder aus dem Netz genommen.)
Hinweis: Die primär eingestellten Parameter entsprechen einem physiologischen Atemmuster eines erwachsenen Menschen unter einem mittleren Luftdruck in Wien. Der Totraum VD (z.B. Nase, Rachen, Bronchialbaum, [D steht für Deadspace]) ist das Volumen, welches nicht am Gasaustausch teilnimmt. Die Sauerstoffextraktionsrate (ER) von 25% bedeutet, dass 75% des Sauerstoffs im Ruhezustand ständig im Kreislauf fließen ohne verbraucht zu werden! Dies ist kein physiologischer Luxus - Überlegen Sie warum? Der voreingestellte (Rechts ⇒ Links-)Shunt von 1.5% ist der anatomische (bisweilen auch als physiologisch bezeichnet) Shunt über die Venae Thebesii, Bronchialvenen und Pleuralvenen. Ein pathologischer (funktioneller) Rechts ⇒ Links-Shunt kann intrapulmonal (z.B. ARDS) oder extrapulmonal (z.B. nach der sog. Eisenmenger Reaktion) verursacht sein. Der Baseexcess (BE) ist ein Parameter, welcher vorwiegend in der Pathophysiologie relevant ist, unter extremer Belastung ist der BE aber auch in der Physiologie von Bedeutung. Javascript in your browser has to be enabled!

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