Bernoulli-Effekt

nach dem Schweizer Mathematiker und Physiker Daniel Bernoulli (1700–1782)

Definition

Der Bernoulli-Effekt ist ein physikalisches Phänomen, das beschreibt, wie der Druck in einem Strömungsmedium abnimmt, wenn sich die Geschwindigkeit der Strömung erhöht. Durch den Bernoulli-Effekt lassen sich verschiedene physiologische Abläufe in der Medizin erklären.

Hintergrund

Der Bernoulli-Effekt basiert auf der Bernoulli-Gleichung. Diese besagt – stark vereinfacht –, dass unter bestimmten Bedingungen in einem Strömungssystem die Summe von Druck und dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit immer konstant ist.

Vorkommen

Lunge

In der Medizin tritt der Bernoulli-Effekt beispielsweise in der Lunge auf. Die Geschwindigkeit der Luft in den Atemwegen nimmt mit der Abnahme des Durchmessers im Bronchialbaum zu. Konsequent nimmt in kleineren Bronchien der Druck ab. Dadurch entsteht ein Sogeffekt, der die Atmung unterstützt.

Herz

Auch im Herzen tritt der Bernoulli-Effekt bei Klappenstenosen sowie bei der Einengung des linksventrikulären Ausflusstrakts (LVOT) im Rahmen der hypertroph-obstruktiven Kardiomyopathie (HOCM) auf. Dabei führt die Verengung zu einer lokalen Zunahme der Blutflussgeschwindigkeit, wodurch der Druck an der Engstelle entsprechend abnimmt. Der daraus resultierende Druckgradient kann mittels Doppler-Echokardiographie über die vereinfachte Bernoulli-Gleichung (ΔP = 4v²) abgeschätzt werden.

Literatur

Siegenthaler W., Klinische Pathophysiologie, 2006, Deutschland, Georg Thieme Verlag
Spektrum - Bernoulli-Effekte, abgerufen am 24.02.2023