Lungenmodell-Anleitung

Versuche am Lungenmodell
In diesem mechanischen Lungenmodell übernehmen ein Plexiglaszylinder und ein Blasebalg
die Rolle von Thoraxwand und Lunge. Der flüssigkeitsgefüllte Pleuraspalt wird in diesem
Modell durch den luftgefüllten Raum zwischen Blasebalg und Zylinder dargestellt. Wegen der
Kompressibilität der Luft fallen Druckschwankungen schwächer aus als in vivo.
In Atemruhelage herrscht in diesem Raum ein gegenüber dem umgebenden Atmosphärendruck negativer Druck. Dieser Unterdruck entsteht durch die gegensätzlichen Kräfte, die
Thorax und Lunge in Atemruhelage auf den Pleuraspalt ausüben. Das Bestreben des Thorax,
sich aus der Atemruhelage zu vergrößern, wird auf der linken Seite durch eine Feder simuliert,
die über zwei Umlenkrollen mit der Plexiglasglocke verbunden ist. Dieser Kraft entgegen
wirkt das Bestreben des Blasebalgs zu kollabieren. Mit den Lufträumen kommunizierende,
wassergefüllte U-Rohre geben in dem Modell die Drücke (in cm H2O) im Blasebalg (intrapulmonaler Druck, Ppul) und in der Plexiglasglocke (intrapleuraler Druck, Ppleu) an. Ein
Volumeter dient der Messung von Volumenverschiebungen in die bzw. aus der Lunge bei Inund Exspirationsmanövern.
 Umlenkrollen 
Gegengewicht 
Feder 
Ppul
Ppleu

Öffnung mit Stopfen
(für Pneumothorax)
 Zylinder (Thorax)

Blasebalg (Lunge)
Schraubventil
(Mund)

 Pumpe 
(Überdruckbeatmung)
Volumeter 
 zuführender Luftschlauch
(obere Atemwege)
Abbildung: Aufbau des Lungenmodells (Zustand in Atemruhelage)
I) Atemruhelage

Plexiglaszylinder ohne Stopfen bis zum Anschlag nach unten drücken

Öffnung mit Stopfen verschließen und Zylinder vorsichtig loslassen

Volumeter auf "Null" stellen: beide Knöpfe gleichzeitig drücken
II) Simulation langsamer Atmung (statische Atmung)

Atemruhelage: markieren Sie die Position der Flüssigkeitssäulen.

Notieren Sie die Änderungen von Ppul und Ppleu im Vergleich zur Atemruhelage bei:
o
Inspiration: Legen Sie langsam drei 200-g-Gewichte auf das Gegengewicht.
o
Passiver Exspiration: Entfernen Sie die zusätzlichen Gewichte wieder.
o
Tieferer Exspiration: Stellen Sie zwei 200-g-Gewichte auf den Plexiglaszylinder.
III) Simulation der Spontanatmung (dynamische Atmung)

Bringen Sie das System in Atemruhelage.

Notieren Sie die Änderungen von Ppul und Ppleu im Vergleich zur Atemruhelage bei:
o
Aktiver Inspiration: Heben Sie den Zylinder zügig um ca. 5 cm an.
o
Aktiver Exspiration: Drücken Sie den Zylinder zügig um ca. 5 cm nach unten.
o
Aktiver In- und Exspiration bei erhöhtem Atemwegswiderstand:
Heben und senken Sie den Zylinder bei abgedrücktem zuführenden
Luftschlauch.
IV) Überdruckbeatmung

Bringen Sie das System in Atemruhelage.

Schließen Sie das Schraubventil zur Umgebungsluft.

Künstliche Atemruhelage (PEEP): Füllen Sie mit der Pumpe ca. 0,4 L in den Blasebalg.

Notieren Sie die Änderungen von Ppul und Ppleu im Vergleich zur Atemruhelage bei:
o
Inspiration: Füllen Sie mit der Pumpe zusätzlich ca. 0,4 Liter in den Blasebalg.
o
Exspiration: Saugen Sie mit der Pumpe ca. 0,4 Liter Luft aus dem Blasebalg.
V) Simulation eines Pneumothorax

Bringen Sie das System in Atemruhelage.

Notieren Sie die Änderungen von Ppul und Ppleu im Vergleich zur Atemruhelage bei:
o
Pneumothorax: Entfernen Sie den Gummistopfen oben am Zylinder.
o
Spontanatmung bei Pneumothorax (siehe III)
o
Überdruckbeatmung bei Pneumothorax (siehe IV)

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