Geschrieben von Dr. Artour Rakhimov, Alternativer Gesundheitserzieher und Autor
- Medizinisch überprüft von Naziliya Rakhimova, MD
Die Steuerung der Atmung findet über chemische Prozesse statt, in denen die O2- und CO2-Rezeptoren die Hauptrolle spielen. Der wichtigste 
chemische Regulierungsfaktor ist entweder CO2 oder O2, abhängig vom Gesundheitszustand (die Steuerung erfolgt bei Kranken anders als bei Gesunden).
Atemsteuerung bei Gesunden
In jedem physiologischen Lehrbuch, das sich mit der Steuerung der Atmung im menschlichen Körper beschäftigt, wird festgestellt, dass sich die Steuerung der Atmung bei Gesunden an der CO2-Konzentration in Gehirn und arteriellem Blut orientiert.
Moderne Forschung richtet ihr Augenmerk auf spezifische Aspekte und Details dieser chemischen Atmungssteuerung. (Binet & Dejours P, 1962; Ch
ernick et al, 1975; Dejours, 1963; Gautier, 2003; Forster & Pan LG, 1994; Heymans C, 1951; Honda Y, 1985; Kiwull-Schune et al, 1994; Lahiri et al, 1978; Lahiri et al, 2003; Murai et al, 1987; Nattie, 1999; Nye et al, 1983; O’Regan & Majcherczyk, 1982; Richerson et al, 2005; Wennergren & Wennergren, 1983).
Die führenden Ideen in Bezug auf die Atmungsregulierung finden sich in :
Chapter 2, The chemical and physiological mechanisms of immediate regulation of breathing [Die chemischen und physiologischen Mechanismen der unmittelbaren Atmungsregulierung] (pages 50-59) meines eBooks „Normal breathing: der Schlüssel zu vitaler Gesundheit“. Hier ein Auszug:
Geht man davon aus, dass Kohlendioxid giftig ist, sollte sich logischerweise so wenig wie möglich davon im Körper befinden. Allerdings ist die Situation genau umgekehrt, denn Gesunde haben höhere CO2-Konzentrationen. Obendrein hat das „Gift“ die Kontrolle über die Regulierung der Atmung, die fundamentale Funktion des menschlichen Körpers.
Im hinteren Bereich des Gehirns liegt das Atemzentrum (Medulla oblongata), das unsere Atembewegungen steuert. Dieses Atemzentrum (auch „master cen
ter“ des Körpers genannt) überwacht mittels spezieller Chemorezeptoren die CO2-Konzentrationen im Gehirn und im arteriellen Blut. Die zentralen Chemorezeptoren reagieren auf Veränderungen im pH-Wert des Liquors (Rückenmarksflüssigkeit) und sind verantwortlich für langfristige oder allmähliche Änderungen der Atmung. Da CO2 im Blut löslich ist und die Blut-Hirn-Schranke passieren kann, entstehen die Veränderungen im pH-Wert hauptsächlich durch Veränderungen der CO2-Konzentrationen. Periphere Chemorezeptoren überwachen unmittelbare Änderungen von CO2, Sauerstoff und pH-Wert im Blut und steuern unsere Atmung kurzfristig. Es besteht Einigkeit darüber, dass die peripheren Rezeptoren die Carotis- und Aorta-Strukturen beinhalten. Die Carotis-Strukturen spielen -verglichen mit den Aorta-Strukturen- die Hauptrolle beim Menschen und können Hypokapnie (geringe CO2-Konzentration), Hyperkapnie (hohe CO2-Konzentration) und Hypoxie ( niedrige Sauerstoff-Konzentration) sensibel erfassen. Dennoch verursachen in erster Linie unvermittelte Veränderungen der CO2-Konzentration Veränderungen im unwillkürlichen Atemmuster.
Die At
mung gesunder Menschen während verschiedener Aktivitäten (Ruhe, Arbeit, leichte und mittlere sportliche Aktivität, Schlaf etc.) wird hauptsächlich durch die „voreingestellten“ CO2-Konzentrationen reguliert (CO2 Atemregulierung).
Zum Beispiel: nimmt eine gesunde Person mehrere tiefe und schnelle Atemzüge, fällt die CO2-Konzentration in Lungen und Blut. Das Atemzentrum entdeckt diesen Abfall und setzt die Stimulierung der Atemmuskulatur herab oder stoppt sie. Die Person hält (unwillkürlich) die Luft an, bis die CO2-Konzentration wieder auf das ursprüngliche Level angestiegen ist. Umgekehrt führt das Atemanhalten zu einem Anstieg der CO2-Konzentration. Dies wird wiederum vom Atemzentrum registriert und die Atmung wird intensiviert, bis das ursprüngliche CO2-Level wieder hergestellt ist.
Bei sportlicher Betätigung, wenn unser Körper mehr CO2 produziert, atmen wir mehr und tiefer. So werden CO2-Produktion und CO2-Entfernung so aufeinander abgestimmt, dass sich die CO2- und Sauerstoff-Werte im arteriellen Blut auch beim Sport nur geringfügig verändern.
Möchten Sie wissen, zu welchem Grad CO2, verglichen mit Sauerstoff die Atmung bei Gesunden steuert?
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Atemsteuerung bei Kranken
Die Atemko
ntrolle erfolgt bei kranken Personen zusätzlich zu CO2 über die Sauerstoff-Konzentration im Blut. Die Sauerstoffforderung des Organismus steigt mit dem Fortschreiten vieler Krankheiten.
Bei kranken Menschen wird die Atmung reguliert über die CO2-Konzentration in Blut und Gehirn und zusätzlich durch den Sauerstoff-gesteuerten Atemantrieb. Dieser übernimmt umso mehr die Steuerung , je weiter die Krankheit voranschreitet und sich die Zellhypoxie (Sauerstoffmangel in den Zellen) durch das steigende Atemminutenvolumen verschlimmert.
Bei schwer Kranken kann das Sauerstoff-Level zum bestimmenden Faktor der Atemregulierung werden.
Die Veränderung der Luftzusammensetzung während der Entwicklung des Menschen und der Tiere auf der Erde ist der Schlüssel für das Auftreten chronischer Krankheiten. Als die Luft auf der Erde noch viel CO2 und wenig Sauerstoff enthielt (vor etwa 1-2 Mio. Jahren), war Hyperventilation überlebensnotwendig, weil sie erlaubte, der Luft ausreichend Sauerstoff zu entnehmen. In der heutigen Luftzusammensetzung mit hohem Sauerstoff- und geringem CO2-Gehalt, zerstört sie die Gesundheit.
Im folgenden YouTube Video „Evolution of air“ (Entwicklung der Luft) erklärt Dr. Artour Rakhimov die Schlüsselfaktoren für die Entstehung von Bronchospasmen, Blutgefäßspasmen, die Einschränkung des Bohr-Effekts und andere Folgen der Luftveränderung und des niedrigen CO2-Gehaltes der heutigen Luft.
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Überarbeitet am 08.08.2017