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Atmung – Regulation der Sauerstoffkonzentration im Blut 07:23 min

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Transkript Atmung – Regulation der Sauerstoffkonzentration im Blut

Hallo. Willkommen zum Video Regulation der Sauerstoffkonzentration im Blut. Wir atmen ständig Luft ein und aus. Um unseren Energiegehalt zu decken, ist eine ständige Versorgung mit Sauerstoff wichtig. In diesem Video lernst du, warum eine Regulation der Sauerstoffkonzentration im Blut nötig ist. Du erfährst, wie diese Regulation in unserem Körper durchgeführt wird. Hierbei lernst du das entsprechende Regelkreisschema kennen. Um dieses Video optimal zu verstehen, solltest du bereits wissen, wie die Atmung über die Lungen abläuft und wie der Sauerstoff über den Blutkreislauf an die Organe im Körper transportiert wird. Der Sauerstoffverbrauch unseres Körpers ändert sich bereits, wenn wir zum Beispiel sprechen, singen oder wenn wir Aufregung verspüren. Am stärksten ändert sich der Sauerstoffverbrauch des Körpers, wenn Muskelarbeit verrichtet wird. Zum Beispiel, wenn wir schwere körperliche Arbeit verrichten oder uns sportlich betätigen. Bestimmt bist du schonmal beim Laufen zum Schnaufen gekommen. Um den erhöhten Sauerstoffbedarf nachzukommen, wird die Atemfrequenz und das Atemvolumen erhöht. Gleichzeitig muss die Durchblutung der Lungenkapillaren erhöht werden, damit die erhöhte Sauerstoffmenge genutzt werden kann. Deine Herzfrequenz steigt. Deshalb spürst du nach körperlicher Anstrengung dein Herz schlagen. Wieso ist dies nötig? Du weißt jetzt, durch Muskelarbeit steigt der Sauerstoffverbrauch. Das heißt, die Konzentration von Sauerstoff sinkt. Gleichzeitig wird die Kohlenstoffdioxid-Konzentration in den Venen erhöht. Es ist eine Regulation der Sauerstoffkonzentration im Blut nötig. Das Ziel dieses Mechanismus ist die Konstanthaltung der Konzentration von Sauerstoff, O2, und Kohlendioxid, CO2, im Blut der Arterien. Unsere Atemtätigkeit kann zwar willentlich beeinflusst werden, läuft aber hauptsächlich unbewusst ab und wird durch das Atemzentrum beeinflusst. Dies ist ein im Nachhirn gelegenes Gehirngebiet, das das Ein- und Ausatmen reguliert. Das Atemzentrum regelt den Grundrhythmus des Atmens. Nun ein Überblick des Regulationsmechanismus: Die Konzentration von Sauerstoff und Kohlenstoff wird von Chemorezeptoren gemessen. Diese befinden sich in den Halsschlagadern und an der Aorta. Auch der pH-Wert wird gemessen. Die Zunahme von CO2 im Blut führt zur Bildung von Kohlensäure. Andere Chemorezeptoren sitzen im Gehirn und messen dort den pH-Wert der Gehirnflüssigkeit. Es erfolgt eine Meldung dieses Messwertes an das Atemzentrum. Neben dieser chemischen Kontrolle existiert auch eine mechanische Kontrolle. Dehnungsrezeptoren im Lungengewebe und in der Zwischenrippenmuskulatur sind ebenfalls an der Regelung der Atembewegung beteiligt. Sie messen die Dehnung beziehungsweise die Volumenzunahme der Lunge beim Einatmen und stellen sicher, dass es zu keiner Überdehnung der Lunge kommt. Diese Dehnungsrezeptoren schicken eine Meldung an das Atemzentrum. Das Signal wird verarbeitet und der entsprechende Befehl wird an die Zwischenrippenmuskeln und das Zwerchfell geschickt. So kann die Atemtiefe an den jeweiligen Sauerstoffbedarf angepasst werden. Die Regulation der Sauerstoffkonzentration kann anhand eines Regelkreisschemas dargestellt werden. Gucken wir uns an, wie das Regelkreisschema für die Regulierung der Sauerstoffkonzentration ausschaut. Die Regelgröße ist die Größe, die den Anforderungen entsprechend eingehalten werden soll. In diesem Fall die Sauerstoffkonzentration und somit auch die Kohlenstoffdioxidkonzentration. Die Regelgröße kann durch die Störgröße beeinflusst werden. Das heißt, dass zum Beispiel Aufregung oder körperliche Arbeit einen Einfluss darauf haben, wie hoch die Konzentration an Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid in unserem Blut ist. Damit die Regelgröße bei allen körperlichen Anforderungen eingehalten werden kann, müssen der Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalt kontrolliert werden. Ein Messglied, in diesem Fall die Chemorezeptoren, messen die Werte. Außerdem wird auch der pH-Wert gemessen. Das Messglied wird manchmal auch als Fühler bezeichnet. Außerdem hast du gelernt, dass Dehnungsrezeptoren in der Lungenwand die Volumenzunahme messen. Der gemessene Wert wird als IST-Wert bezeichnet. Dieser wird an den sogenannten Regler übermittelt. Dieser bekommt vom Führungsglied, in diesem Fall das Atemzentrum im Gehirn, den SOLL-Wert, also den Idealwert, vorgeschrieben. Bei Abnahme des Sauerstoffgehalts im Blut wird das Stellglied aktiviert. Ein Stellglied übernimmt die Einstellung von SOLL-Werten im Regelkreis. Im Körper übernimmt die Atemmuskulatur diese Aufgabe. Das Stellglied gewährleistet über eine Stellgröße die Einhaltung des SOLL-Werts. Bei der Atmung wird die Atemtätigkeit an die Anforderungen angepasst. Es kommt zum Beispiel zur Erhöhung der Atemfrequenz und des Atemvolumens. Du hast nun gelernt, wie die Regulation des Sauerstoffgehalts in der Lunge stattfindet. Danke für deine Aufmerksamkeit. Tschüss, bis zum nächsten Video.

1 Kommentar
  1. ich finde das video echt gut, da ich das mit dem regelkreis im unterricht nicht verstanden habe. jetzt ist mir alles klarer geworden danke

    Von Sybille1, vor etwa 5 Jahren