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Hering-Breuer-Reflex

benannt nach seinen Entdeckern Josef Breuer und Ewald Hering (1868)
Synonym: Hering-Breuer-Mechanismus, Lungendehnungsreflex

1 Definition

Der Hering-Breuer-Reflex ist ein Schutzreflex der Lunge, der durch Begrenzung des Inspirationsvolumens (Atemzugvolumen) eine Überdehnung des Lungengewebes verhindert. In der Folge steigt die Atemfrequenz an.

2 Physiologie

Auslösender Reiz des Hering-Breuer-Reflexes ist die Dehnung der Lunge während der Inspiration. Ab einem definierten Dehnungsgrad werden Dehnungsrezeptoren der Alveolen aktiv. Die Dehnungsrezeptoren sind Endigungen viszeroafferenter Fasern des Nervus vagus, welche auf die inspiratorischen Neurone des Atemzentrums projizieren und diese hemmen.

Die den Hering-Breuer-Reflex vermittelnden vagalen Afferenzen stellen neuronale Verbindungen zwischen Lunge und Atemzentrum dar. Die Dendriten der Neurone laufen in den Dehnungsrezeptoren aus. Die Axone bilden Synapsen mit den inspiratorischen Neuronen des Atemzentrums.

Bei adäquatem Dehnungsreiz depolarisieren die Dehnungsrezeptoren. Die Depolarisation setzt sich als Aktionspotential entlang des Dendriten fort. Sie wird auf das Axon übergeleitet und stimuliert die Ausschüttung hemmender Neurotransmitter aus der präsynaptischen Membran. Diese erzeugen in den postsynaptischen inspiratorischen Neuronen ein inhibitorisches postsynaptisches Potential (IPSP). Die Inspiration wird zu Gunsten der darauf eingeleiteten Exspiration gehemmt.

Beim Menschen wird der Effekt normalerweise nicht unter einem Tidalvolumen von etwa 1,5 Litern aktiviert. Damit ist der Hering-Breuer-Reflex mehr ein Schutzmechanismus als ein Teil der normalen Atemregulation.

Neben der rein respiratorischen Regulation scheinen die Dehnungsrezeptoren der Alveolen auch die Ursache für die Respiratorische Sinusarrhythmie zu sein. Die Afferenzen der Dehnungsrezeptoren sollen zu einer Hemmung der kardialen Anteile des Vagusnerven führen. Bei tiefer Inspiration kommt es hierdurch zu einem Anstieg der Herzfrequenz.

3 Pathophysiologie

Bei restriktiven Lungenerkrankungen ist in Folge pathologischer Umbauprozesse des Lungenparenchyms die Elastizität des Lungengewebes herabgesetzt. Ebenso ist die Diffusionsfläche vermindert. Insgesamt besteht ein Inspirationsdefizit, das kompensatorisch nur durch Einatmung größerer Volumina bei verstärkter Lungendehnung ausgeglichen werden kann. Der Hering-Breuer-Reflex verhindert eine derartige Kompensation und verstärkt somit die bereits bestehende Hypoxie.

Fachgebiete: Physiologie

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