Hyperventilation und andere pathologische Atmungsformen

Unsere Atmung sollte immer nach einer bestimmten Norm erfolgen. So sollte die Atemfrequenz bei 12-15 Mal in Ruhe pro Minute liegen, wir sollten gleichermaßen Sauerstoff ein- und Kohlenstoffdioxid ausatmen und natürlich sollte die Lunge gleichmäßig belüftet werden (Zur Physiologie der Atmung habe ich bereits einen Beitrag geschrieben – schau gern hier nochmal nach). Wenn sich bestimmte Faktoren ändern, nennt man das „pathologische Atmung“. Hiervon gibt es einige Formen, auf die ich gleich eingehen werde. Die bekannteste pathologische Atmungsform ist wohl die Hyperventilation. Damit fangen wir gleich mal an. Also nochmal tief durchatmen und let´s go!

Hyperventilation

Eine Hyperventilation beschreibt eine schnellere und tiefere Atmung, als normal. Das bedeutet nicht, dass wir immer hyperventilieren, wenn wir Sport machen, denn dabei bekommen wir ja nicht gleich einen Schock. Beim Sport vertiefen wir unsere Ein- und Ausatmung. Bei einer Hyperventilation vertieft sich nur die Ausatmung. Genauer bedeutet das, dass wir zu viel CO2 abatmen und nicht mehr genügend O2 einatmen. Dies führt dazu, dass sich unser pH-Wert im Blut ändert, was drastische Folgen haben kann.

Ursachen

Die häufigste Ursache einer Hyperventilation stellt wohl die psychische Belastung dar. Dies kann Angst sein, sehr viel Stress oder starke Aufregung. Aber auch eine Schädigung des Zentralen Nervensystems kann ursächlich für dieses Phänomen sein, z.B. ein Schädel-Hirn-Trauma, ein Hirntumor oder auch eine Enzephalitis (das Atmungszentrum ist dann gestört). Weitere Ursachen sind Medikamente oder Hormone, Änderungen des Stoffwechsels oder auch Sauerstoffmangel (unser Körper versucht dann mithilfe der Hyperventilation zu kompensieren).

Pathologie

Wenn wir mehr CO2 ausatmen, als O2 eingeatmet wird, wird unser Blut alkalischer, man nennt das dann auch „Alkalose“. Der pH-Wert erhöht sich. Doch warum genau? Das CO2 wird von unserem Körper zu Bicarbonat und H+ umgewandelt. Die H+ Ionen sind vereinfacht gesagt „sauer“. Haben wir zu wenig CO2 (weil wir ja bei einer Hyperventilation zu viel davon abatmen), haben wir auch zu wenig H+ Ionen in unserem Blut. Das heißt: Unser Blut wird zu basisch. Wenn dieser Zustand aufgrund der Atmung entsteht, heißt er „respiratorische Alkalose“ (respiratorisch = durch die Atmung). Unser Gehalt an CO2 im Blut fällt also ab, der CO2-Partialdruck sinkt. Mehr zum pH-Wert und unserem Säure-Basen-Haushalt erfährst Du in meinem Beitrag hierzu.

Symptome

Zuerst einmal entsteht natürlich eine Tachypnoe, d.h. eine erhöhte Atemfrequenz. Außerdem atmen wir bei einer Hyperventilation vertieft aus und weniger tief ein. Hierbei kann eine subjektive Atemnot vorkommen, eine verminderte Ansprechbarkeit, Schwindel und Kopfschmerzen bis zur Ohnmacht, Zittern, Kribbeln und Taubheitsgefühle. Ein häufiges Symptom ist zusätzlich der Krampfanfall; Durch den erhöhten pH-Wert im Blut entsteht eine Hypokalzämie ( zu wenig Kalzium im Blut), weil das Albumin (ein Bluteiweiß) nun vermehrt Kalzium bindet. Also: Hoher pH-Wert = hohe Bindungskapazität des Albumins an Kalzium = weniger freies Kalzium im Blut. Da das Kalzium u.A. für die Weiterleitung der Impulse unserer Nerven zuständig ist, entstehen nun Krämpfe, wie beispielsweise die Pfötchenstellung der Hände.

Therapie der Hyperventilation

Bei einem akuten Anfall hält man dem/ der Betroffenen eine Plastiktüte vor den Mund, in die er/ sie dann atmen soll. So atmet man dann das ausgeatmete CO2 direkt wieder ein, wodurch die respiratorische Alkalose wieder ausgeglichen wird. Zusätzlich gilt es, die Person zu beruhigen und ruhig auf sie einzureden. Falls es zu schlimm wird, ruft man natürlich den Notarzt!

Kussmaul-Atmung/
Azidose-Atmung

Da wir gerade bei der respiratorischen Alkalose waren, machen wir direkt mit der Azidose-Atmung weiter. Dieses Phänomen tritt wegen einer metabolischen Azidose auf, die Kussmaul-Atmung ist also nur eine Folge der Azidose, führt diese aber nicht herbei. Azidose bedeutet, dass der Körper übersäuert ist, der pH-Wert des Blutes also niedriger, als er sein sollte. Dies kann durch ein Koma Diabetikum oder auch durch eine Urämie (harnpflichtige Substanzen im Blut) geschehen. Durch die Übersäuerung des Blutes versucht unser Körper nun durch die Atmung, das Blut wieder alkalischer zu machen. Wie bei der Hyperventilation bereits beschrieben, wirkt CO2 sozusagen sauer. Da wir bereits zu saures Blut haben, wollen wir also weniger CO2 im Körper haben, wir versuchen also vermehrt auszuatmen. Das Ganze sieht dann folgendermaßen aus:

Wir haben eine normale Atemfrequenz, die Atemzüge sind jedoch vertieft.

Kussmaulatmung Hyperventilation

Cheyne-Stokes-Atmung

Bei dieser Form der Atmung besteht eine Unterversorgung des Gehirns mit Sauerstoff. Dies kann durch einen Schlaganfall, einer Enzephalitis oder auch durch Herzkrankheiten passieren. Es kann außerdem sein, dass die Luft, die wir atmen, nicht genügend Sauerstoff bietet, wodurch wir dann auch zu wenig O2 einatmen.

Bei der Cheyne-Stokes-Atmung beobachtet man immer ein Ab- und Anschwellen der Atmung, immer im Wechsel. Das heißt, dass die betroffene Person anfängt, immer tiefer zu atmen, bevor sie dann wieder abrupt aufhört. Doch warum? Das Atemzentrum springt hier nur noch auf starke Abweichungen des CO2-Gehalts im Blut an. Wenn die Atmung still steht, erhöht sich der CO2-Spiegel im Blut. Irgendwann so stark, dass das Atemzentrum wieder anspringt, die Atmung beginnt wieder. Das CO2 ist nach ein paar Atemzügen jedoch wieder abgeatmet, die Atmung stoppt wieder. Bis das CO2 wieder zu hoch ist und das Atemzentrum wieder anspringt.

Hyperventilation Cheyne-Stokes-Atmung

Biot-Atmung

Bei dieser Form der pathologischen Atmung reagiert der Körper nur noch auf einen Sauerstoffmangel, im Gegensatz zu den oben genannten Formen. Grund hierfür ist beispielsweise eine Meningoenzephalitis (Entzündung der Hirnhäute und des Gehirns) oder ein ein Schädel-Hirn-Trauma. Bei Neugeborenen kann diese Form der Atmung zunächst physiologisch, also „gesund“ sein. Die Biot-Atmung beschreibt ein Wechsel zwischen starken Atemzügen und Atemstillstände. Hier reagiert das Atemzentrum nur noch auf starken Sauerstoffmangel, heißt: Beim Atemstillstand herrscht O2-Mangel, das Atemzentrum springt an und gleicht diesen Mangel mit mehreren kräftigen Atemzügen aus, bis der Sauerstoffgehalt wieder in der Norm ist. Nun hört es auf, Signale zu geben, die Atmung stoppt, bis der Sauerstoffmangel wieder so groß ist, dass es wieder anspringt.

Biot-Atmung Hyperventilation

Schnappatmung/
agonale Atmung

Diese Atmungsform ist wohl die Traurigste, denn „agonal“ bedeutet so viel wie „kurz vor dem Tod„. Da diese Themen jedoch auch zu unserem Leben gehören, müssen wir uns auch damit beschäftigen. Die Schnappatmung geschieht aufgrund von einer respiratorischen oder auch kardialen Insuffizienz, das heißt, dass das Herz und/ oder die Lunge einen erheblichen Schaden aufweisen, wodurch die Atmung und auch der Blutfluss nicht mehr vernünftig stattfinden. Dies kann durch einen schweren Herzinfarkt, einem schweren Schlaganfall oder auch starken Vergiftungen passieren. Durch die schweren Schädigungen ist unsere Medulla oblangata (verlängertes Rückenmark, Sitz des Atemzentrums) nicht mehr in der Lage, passende Reize zu geben. Die Folge ist ein mangelnder Atemantrieb; Wir atmen nur noch vereinzelnd, schnappend. Zwischen diesen wenigen Atemzügen herrscht Atemstillstand.

Schnappatmung Hyperventilation

Hier findest Du ein Video, in dem Du die verschiedenen pathologischen Atemformen hören kannst.

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