Gasgesetze und Gesetze für Flüssigkeiten im Organismus

Bei allen Prozessen im Körper, spielen Gasgesetze und Gesetze für das Verhalten von Flüssigkeiten eine Rolle. Sei es bei der Atmung oder im Blutkreislauf.

p * V = n * R * T   (= Zustandsgleichung für ideale Gase)

enthält:

BOYLE
CHARLES
GAY-LUSSAC – Gesetz

mit:

n = Gasmenge in mol
R = allgemeine Gaskonstante (Proportionalitätsfaktor = 8,31)
T = Temperatur (273,15 Kelvin = 0 Grad)
p = Druck
V = Volumen

V = n * R * T   =   0,0224 m3  (Kubikmeter)
                 p

d.h.  bei allen Gasen nehmen 1 Mol (= 6,02 * 10 23 Moleküle = Avogadrokonstante)
         bei 0 Grad Celcius und 760 Torr das Volumen von 22,4 l ein!

daraus folgt:

a) p* V = n*R*T mit n, R, T konstant --> p1 * V1 = P2 * V2 BOYLE

b) p = (n*R) * T mit n, R, V konstant --> p1 = T1 CHARLES
         V                                p2   T2
c) V = (n*R) * T mit n, R, p konstant --> V1 = T1 GAY-LUSSAC
              p                                V2   T2
d) für n = 1 Mol:             p*V = R*T


für R konstant: p*V = R konstant --> p1*V1 = p2*V2
                             T                                     T1         T2

DALTON:    P gesamt               = PA + PB + PC + PD + PE …  (Teildrücke addieren sich zum Gesamtdruck)

                     Partialdruck Gas  =  Fraktion * Gesamtdruck

                       (z.B. PO2 = FO2 * P gesamt
                                PO2 = 0,21 * 1 bar
                                PO2 = 0,21 bar )

HAGEN-POISEULLE:      -->   Laminare Strömung in Rohren

                                                 V. = (p1 – p2) * R4 * Pi
                                                                    8 * y * l
Oder
                           V. = (p1 – p2)               =    delta p
                                    8 * y * l                          w
                                     R4*Pi
mit:

V.            = Durchflussvolumen V/t
R            = Radius
L            = Länge
delta p  = p1 – p2 = Treibdruck
y            = Materialfaktor = Viskositätskoeffizient
w           = 8*y*l     =   Ohmscher Strömungswiderstand
                 R4*Pi
Pi           = 3,14 (Konstante)


HENRY:   -->  Löslichkeit von Gasen in einer Flüssigkeit

                        C = a * P Gas     (Die Konzentration ist dem Druck proportional)
mit:

C         = Konzentration des gelösten Gases
a (alpha) = BUNSEN´scher Löslichkeitskoeffizient
P Gas     = Gaspartialdruck in der Gasphase (Torr, mmHg)

STPD                 -      BTPS        -     Bedingungen
0Grad/273K                       37 Grad/310K

-->  trockene Gase: Elimination des Wasserdampfdruckes (PB – PH2O)

        V STPD      =   (PB – 47mmHg)  *  V BTPS
                                                                    863
mit:

PB     = Barometerdruck der Atemgase
PH2O   = Wasserdampfdruck