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Kristina Patz
Anmeldungsdatum: 19.09.2023 Beiträge: 1
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Kristina Patz Verfasst am: 19. Sep 2023 19:32 Titel: Ausatemstärke beim Pusten in einen Silikonschlauch |
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Meine Frage:
Hallo, ich entwickele ein Therapiekonzept zur Verbesserung der Ausatemstärke bei ProbandInnen. Dabei sollen diese in einen 10mm (Innendurchmesser) dicken Silikonschlauch pusten, welcher in einen Eimer (10 Liter) mit Wasser gehalten wird. Das Wasser stellt dabei den Widerstand dar, gegen den gepustet wird. Je tiefer man den Schlauch hält, desto schwerer ist es beim Ausatmen. Meine Frage richtet sich an die Operationalisierung dieser Methode. Wie kann ich genau bestimmen, wie stark der Ausatemdruck bei wie viel Zentimeter Wassertiefe ist.
Meine Ideen:
Zu Beginn teste ich die ProbandInnen mit einem Spirometer hinsichtlich ihrer ursprünglichen Ausatemstärke. Das Gerät misst das dann in Liter/Minute. Das Training startet dann auf einem Niveau von 70% der maximalen Stärke der jeweiligen Person. Ich hatte gehofft, es gäbe eine Möglichkeit, die Einheiten umzurechnen sodass eine Übereinstimmung mit Zentimeter/Wassersäule und dem Ausatemdruck entsteht. Vielen Dank für eventuelle Antworten! |
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TomS Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18111
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TomS Verfasst am: 19. Sep 2023 20:02 Titel: |
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Ich verstehe den Vergleich mit dem Spirometer nicht. Dieses misst doch den Luftstrom als Funktion der Zeit und damit (integriert) das Volumen. Man atmet gegen den Umgebungsdruck (durfte das erst kürzlich machen).
Ich verstehe dich so, dass du exakt das selbe machen möchtest, jedoch gegen einen variabel einstellbaren höheren Druck. Richtig?
Gegen eine normale Wassersäule wird das aber nicht viel bringen, weil die Druckdifferrenz bei 1 m nur 0.1 bar entspricht. _________________ Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5888
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Myon Verfasst am: 19. Sep 2023 20:40 Titel: |
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Zu den 0.1bar möchte ich anmerken: das ist schon sehr viel. Gegen einen viel höheren Druck kann man nicht ausatmen - man darf das nicht mit dem Umgebungsdruck vergleichen (maximal kann ein gesunder Mann vielleicht einen Druck von Grössenordnung 150mbar=150cm Wassersäule aufbauen). Ein Ausatmen gegen 0.1bar Überdruck wäre auf jeden Fall sehr anstrengend.
Noch als Vergleich (habe da leider sehr viel persönliche Erfahrung...): Reine Überdruckbeatmungsgeräte arbeiten mit einem Einatmungsdruck von etwa 16-22mbar, in der Intensivmedizin z.T. 30mbar und höher. Allerdings nehmen dann Risiken stark zu (Pneumothorax). |
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TomS Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18111
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TomS Verfasst am: 19. Sep 2023 21:57 Titel: |
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Tut mir leid zu hören; wünsche alles gute!
In der Sache überrascht mich das. Hast du dazu Quellen?
Kann man das mit dem Aufblasen eines Ballons vergleichen? Bei einem Ballon mit gegeben Radius R erfordert das Aufblasen um dR, d.h. ein entsprechendes Dehnen der Fläche A auf dA, eine gewisse Kraft F. Andererseits entspricht dies dem Atemvolumen dV. _________________ Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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korali Gast
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korali Verfasst am: 20. Sep 2023 13:43 Titel: |
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Danke für die Anmerkungen!
@TomS Genau, ich möchte einen variablen Druck erzeugen durch die Erhöhung der Schlauchtiefe im Wasser. Dazu müsste ich wissen, wie hoch der Ausatemdruck ist bei einer Schlauchtiefe im Wasser von z.B. 10cm bei einem 10mm dicken Silikonschlauch wenn man konstant mit gleicher Geschwindigkeit pustet.
Die Idee mit dem Spirometer war nur eine Idee, das Anfangsniveau der ProbandInnen zu bestimmen, ob sie bei 5cm SAchlauchtiefe oder bei 10cm beispielsweise starten und sich dann langsam steigern. Aber wie du sagtest, funktioniert die Umrechnung so nicht... |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3405
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ML Verfasst am: 21. Sep 2023 20:56 Titel: |
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Hallo,
Myon hat Folgendes geschrieben: | Zu den 0.1bar möchte ich anmerken: das ist schon sehr viel. Gegen einen viel höheren Druck kann man nicht ausatmen - man darf das nicht mit dem Umgebungsdruck vergleichen (maximal kann ein gesunder Mann vielleicht einen Druck von Grössenordnung 150mbar=150cm Wassersäule aufbauen). Ein Ausatmen gegen 0.1bar Überdruck wäre auf jeden Fall sehr anstrengend. |
Wenn ich im Schwimmbad auf 2 m Tiefe tauche, möchte ich wetten, dass ich problemlos ausatmen kann. Du sagst nun, bei 150 cm Wassersäule ist Schluss.
Macht der Wasserdruck auf den Gesamtkörper wenn ich mit dem ganzen Körper im Wasser bin so viel aus?
Viele Grüße
Michael |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3405
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ML Verfasst am: 21. Sep 2023 20:59 Titel: |
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Hallo,
korali hat Folgendes geschrieben: | Danke für die Anmerkungen!
@TomS Genau, ich möchte einen variablen Druck erzeugen durch die Erhöhung der Schlauchtiefe im Wasser. Dazu müsste ich wissen, wie hoch der Ausatemdruck ist bei einer Schlauchtiefe im Wasser von z.B. 10cm bei einem 10mm dicken Silikonschlauch wenn man konstant mit gleicher Geschwindigkeit pustet. |
Der Durchmesser der Schlauchöffnung dürfte bei ausreichend großer Öffnung einen vernachlässigbaren Einfluss haben. Der Druck, gegen den Du anpusten musst, steigt linear mit der Tiefe. 1 m entspricht 98,1 mBar.
Überdruck im Wasser
(Dichte von Wasser)
(Ortsfaktor)
Eintauchtiefe
Viele Grüße
Michael |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5888
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Myon Verfasst am: 21. Sep 2023 21:32 Titel: |
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Bitte um Entschuldigung, dass ich nicht früher geantwortet habe.
ML hat Folgendes geschrieben: | Wenn ich im Schwimmbad auf 2 m Tiefe tauche, möchte ich wetten, dass ich problemlos ausatmen kann. Du sagst nun, bei 150 cm Wassersäule ist Schluss. |
Das täuscht! Nimm mal einen zusammengesteckten Trinkhalm, halte ihn in ein 50cm tiefes Gefäss und atme aus - der Widerstand ist grösser, als man vielleicht denkt. Taucht man, wirkt der Wasserdruck auch auf den Brustkorb.
Nur mal als Vergleich: bei 0.1bar Druck wirken auf 0.05m^2 Lungenfläche bereits 500N.
Bei einem (grösseren) Lungenfunktionstest wird normalerweise der MEP gemessen. Dazu atmet man mit einem Mundstück ganz ein, dann schliesst das Ventil, und man drückt mit möglichst grossem Druck dagegen. Dabei schafft ein gesunder, junger Mann vielleicht 200mbar. Frauen liegen darunter.
Hier 2 Quellen:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1924972/
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19796415/
Und hier noch Tabelle mit Referenzwerten, offenbar berechnet aus der 2. obigen Quelle:
https://www.idiag.ch/wp-content/uploads/2022/03/FVC_MIP-MEP-Reference-Values.pdf
Atmet man gegen einen Druck aus, schafft man weniger. Und der Druck ist geringer, je leerer die Lunge ist. |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5888
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Myon Verfasst am: 22. Sep 2023 11:26 Titel: |
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Ich hatte das gestern nicht ganz so schreiben wollen und sollen. In 2m Tiefe kann man problemlos ausatmen, was tatsächlich daran liegt, dass der Wasserdruck auch auf den Körper wirkt.
Vom Luftdruck und dessen Grösse bekommen wir im Alltag eher wenig, erst dann, wenn er einseitig wirkt. Ich finde die Vorstellung, dass zum Beispiel auf ein Fenster mit der Fläche 2m^2 eine Kraft wirkt, die einer Gewichtskraft einer 20t-Masse entspricht, immer wieder eindrücklich.
Beim Atmen ist es ebenso. Wenn im Flugzeug der Druck um etwa 0.2bar abfällt, merken wir das allenfalls in den Ohren, falls der Druckausgleich nicht richtig funktioniert. Durch den gesunkenen Sauerstoffpartialdruck muss man etwas mehr atmen. Der Atemvorgang selbst ist aber nicht erschwert. Ganz anders ist es, wenn man gegen eine Druckdifferenz ein- und ausatmen muss. |
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