00:02:21: Ingmar: Ja, klar kann ich euch Tipps geben. Es ist ein Film. Ja. Das Motiv ist Angeln. Fliegen, Fischen.

00:02:28: Ralph: Ja. Das kam so ein bisschen durch. Hopping the Fish Will Arise.

00:02:31: Hanna: Ich bin relativ sicher, dass ich diesen Film nicht kenne.

00:02:35: Ingmar: Robert Redford spielt mit.

00:02:37: Ralph: Das ist typischerweise eine Filmliga, in der ich auch nicht mehr so aktiv bin.

00:02:40: Ingmar: Brad Pitt. Brad Pitt spielt mit.

00:02:42: Ralph: Was?

00:02:43: Ingmar: Der junge Brad Pitt.

00:02:45: Ralph: Der junge Brad Pitt. Okay, ich bedenke, dass ich viele Filme von dem eigentlich kenne.

00:02:49: Ingmar: Und der Twist ist der deutsche Titel von dem Film. Der englische Titel von dem

00:02:54: Ingmar: Intro ist A River Runs Through It.

00:02:57: Ingmar: Und der deutsche Titel ist In der Mitte entspringt ein Fluss.

00:03:02: Ingmar: Und das bringt uns zum Thema der heutigen Episode.

00:03:09: Ingmar: Flussmessung weil Fluss wahrscheinlich das zentrale Element das Beatmungsgerät ist Überragend.

00:03:19: Ralph: Kannst du so lassen Ich bin beeindruckt.

00:03:22: Ingmar: Damit sind wir voll in der Episode drin Bin richtig stolz auf dieses Intro und

00:03:27: Ingmar: freue mich, dass ihr es einfach nicht erkannt habt.

00:03:30: Ralph: Ich habe aber auch jetzt einfach Lust auf ein simples Leben Es ist kein simpler Film Nein.

00:03:36: Hanna: Das will ich nicht sagen In der Mitte.

00:03:37: Ingmar: Entspringt ein Fluss. Der River runs through it.

00:03:40: Ralph: Man hat jetzt einfach Lust, sich an so einen Fluss zu setzen.

00:03:45: Ingmar: Das ist einer meiner Lieblingsfilme.

00:03:47: Ralph: Das ist Matt Damon.

00:03:49: Ingmar: Matt Damon. Das ist auch ein guter Film übrigens.

00:03:53: Ingmar: Wir müssten eigentlich nochmal ein Abteilungsvideo machen, weil ich bin mir

00:03:56: Ingmar: nicht sicher, ob alle hier Team America gesehen haben.

00:04:02: Ralph: Ich glaube, der wirkt jetzt auch nochmal anders, wenn man merkt,

00:04:05: Ralph: wo Amerika hingegangen ist. ist.

00:04:08: Hanna: Was?

00:04:09: Ingmar: Wenn ihr das Intro erkannt habt, Chapeau. Das ist nämlich zweimal um die Ecke

00:04:13: Ingmar: gedacht. Einer meiner Lieblingsfilme. In der Mitte entspringt ein Fluss.

00:04:17: Ingmar: Heute wollen wir da weitermachen, wo wir beim letzten Mal aufgehört haben.

00:04:21: Ingmar: Nämlich beim Aufbau und der Funktion von Beatmungsgeräten, um von dort irgendwann

00:04:26: Ingmar: zu Beatmungsmodi und Beatmung im Großen und Ganzen zu kommen.

00:04:31: Ingmar: Da hatten wir uns für heute vorgenommen, über Fluss zu sprechen.

00:04:35: Ingmar: Fluss im Sinne von Flusserzeugung, Flussmessung und Flussregulierung und was

00:04:44: Ingmar: Fluss eigentlich überhaupt ist.

00:04:45: Ingmar: Und deswegen dachte ich, der Twist, mit dem in der Mitte entspringt ein Fluss,

00:04:50: Ingmar: passt ganz gut, weil das vielleicht das zentrale Element eines Beatmungsgerätes ist.

00:04:55: Ingmar: Wir springen einfach direkt rein, stacken da nicht lange drumherum.

00:04:58: Ingmar: Und nochmal so zur Erinnerung, Fluss ist deswegen wichtig, weil Patienten am

00:05:05: Ingmar: Ende nicht das Gefühl haben sollen, wenn der Fluss zu klein ist,

00:05:08: Ingmar: dass es sich nach Lufthunger anfühlt.

00:05:10: Ingmar: Also der Fluss muss groß genug sein, aber am Ende auch klein genug,

00:05:14: Ingmar: dass er nicht gefährlich ist.

00:05:15: Ingmar: Und wir haben unterschiedliche Flussgeschwindigkeiten oder Anforderungen, die wir so brauchen.

00:05:21: Ingmar: Entweder wenn wir eine ruhige Atmung haben oder auch wenn wir uns irgendwie

00:05:23: Ingmar: körperlich betätigen oder wenn wir irgendwie richtig kritisch krank sind.

00:05:28: Ingmar: Und dazu sind eben unsere Beatmungsgeräte in der Lage, das zu regulieren, um uns zu regeln.

00:05:32: Ingmar: Und um es regulieren zu können, müssen sie es auch irgendwie messen können.

00:05:36: Ingmar: Bevor wir darüber sprechen, hatte Hannah noch ein bisschen Physik vorbereitet.

00:05:42: Ingmar: Und darauf freut sie sich schon, euch das hier so ein bisschen näher bringen zu können. Hannah, go!

00:05:47: Hanna: Wir haben uns gedacht, oder ich habe mir gedacht, es wäre ja sinnvoll,

00:05:50: Hanna: bevor wir über Flüsse, Flussmessungen und so ein Kram sprechen,

00:05:53: Hanna: Wenn wir uns nochmal bewusst machen, worüber wir überhaupt sprechen,

00:05:57: Hanna: weil um Physiologie und sowas zu verstehen, gehört natürlich immer auch so ein bisschen Physik dazu,

00:06:01: Hanna: auch wenn das nicht jeder Mediziner, nicht jede Medizinerin gerne hört.

00:06:05: Hanna: Genau, und schön ist es ja immer erstmal mit einer Definition anzufangen.

00:06:08: Hanna: Das heißt, wovon sprechen wir überhaupt, wenn wir von Flüssen reden?

00:06:12: Hanna: Und da gibt es für den sogenannten Volumenstrom eine Definition und im Prinzip ist uns das allen klar.

00:06:18: Hanna: Nämlich der Fluss, also der Volumenstrom ist definiert als das Verhältnis des

00:06:23: Hanna: Volumens, welches in einer bestimmten Zeit an einer bestimmten Querschnittsfläche vorbeiströmt.

00:06:33: Hanna: In eine Formel gepackt wäre das, also der Volumenstrom kann man abkürzen mit Groß Q,

00:06:40: Hanna: wäre gleich das Volumen geteilt durch die Zeit und die Einheiten,

00:06:46: Hanna: die wir da üblicherweise verwenden würden, wäre Volumen gemessen in Kubikmetern

00:06:50: Hanna: geteilt durch die Zeit gemessen in Sekunden.

00:06:52: Hanna: Das heißt, wir hätten Kubikmeter durch Sekunde als Einheit dafür.

00:06:56: Hanna: Das ist ja immer ganz nett, um einfach mal zu gucken, ist das alles logisch,

00:06:59: Hanna: passt das alles zusammen. Da ist es immer schön, wenn man sich die Einheiten einmal anguckt.

00:07:02: Hanna: Und das ist sozusagen so unsere normale Definition. Aber man kann es auch nochmal

00:07:09: Hanna: anders darstellen, weil ich habe ja gesagt, es geht irgendwie um eine Querschnittsfläche,

00:07:12: Hanna: weil wir müssen ja auch überlegen, wo schauen wir uns denn dieses Volumen an, was da durchströmt.

00:07:17: Hanna: Und dafür, wenn wir uns jetzt vorstellen, wir nehmen ein Rohr,

00:07:19: Hanna: schneiden wir das an einer Stelle durch und haben dann ja eine entsprechende

00:07:23: Hanna: Querschnittsfläche, die dort entsteht.

00:07:25: Hanna: Und da zählen wir oder messen wir sozusagen unser Volumen. Und eine alternative

00:07:30: Hanna: Darstellung oder eine alternative Formulierung für den Fluss wäre nämlich auch

00:07:35: Hanna: noch die Fläche, also diese Querschnittsfläche, von der wir sprechen,

00:07:39: Hanna: gemessen in Quadratmeter.

00:07:40: Hanna: Und das Ganze multipliziert mit der Geschwindigkeit, mit der da unsere Substanz,

00:07:47: Hanna: die wir uns anschauen, und das wird in unserem Fall ja meistens Luft sein,

00:07:50: Hanna: vorbeifließt. Und das wird in Meter pro Sekunde gemessen.

00:07:56: Hanna: Genau, das soweit zu den Formeln. Das ist immer schön, sich das anzuhören,

00:07:58: Hanna: weil dann kann man das sich so wunderbar vorstellen.

00:08:01: Hanna: Natürlich nicht, also Formeln hat man gerne vor sich. Aber so grundsätzlich

00:08:04: Hanna: ist wichtig, dass uns einfach klar ist, Fluss bedeutet, irgendwas fließt in

00:08:08: Hanna: einer bestimmten Zeit irgendwo vorbei und im besten Fall können wir das messen

00:08:12: Hanna: oder zählen oder eben berechnen.

00:08:15: Hanna: Und wenn wir uns jetzt noch mal ganz kurz bewusst machen,

00:08:18: Hanna: wo wir Flüsse, so zum Beispiel auf unserem Beatmungsgerät oder so haben,

00:08:21: Hanna: dann wird ja jedes einigermaßen moderne Beatmungsgerät uns sowas wie eine Flusszeitkurve darstellen.

00:08:31: Hanna: Und wenn wir uns die angucken, könnten wir anhand dessen zum Beispiel auch ein

00:08:36: Hanna: Tidalvolumen berechnen.

00:08:39: Hanna: Wenn wir uns jetzt überlegen, die Flusskurve, Die meisten haben sie wahrscheinlich irgendwie im Kopf.

00:08:44: Hanna: Wir haben irgendwie so einen ansteigenden Fluss. Irgendwann erreichen wir einen

00:08:47: Hanna: Peak, dann nimmt er wieder ab und dann haben wir irgendwann die Expiration.

00:08:50: Hanna: Aber wenn wir uns jetzt die Inspiration angucken, dann wäre quasi unser Tidal-Volumen,

00:08:55: Hanna: was wir mit einem Atemzug aufnehmen, die Fläche unter dieser Kurve,

00:08:58: Hanna: weil wir diese Formel gucken und sozusagen zu einem Zeitpunkt an,

00:09:04: Hanna: wie viel Volumen strömt da durch.

00:09:07: Hanna: Und wenn wir dann die gesamte Fläche nehmen, also über die Zeit und da die Fläche

00:09:10: Hanna: drunter berechnen, dann hätten wir Antidalvolumen.

00:09:12: Hanna: Und so kann man es ausrechnen.

00:09:15: Hanna: Genau, soviel zur Theorie. Es gibt aber noch so ein paar andere Formeln,

00:09:18: Hanna: die wir im Prinzip mit betrachten müssen.

00:09:21: Hanna: Es hilft nichts, es ist ein bisschen anstrengend beim Zuhören,

00:09:23: Hanna: aber es hilft am Ende, wenn wir über die Messmethoden und ähnliches sprechen,

00:09:28: Hanna: einfach zu verstehen, was wir da eigentlich tun und warum gewisse Sachen sich

00:09:32: Hanna: so verhalten, wie sie sich verhalten.

00:09:35: Hanna: Die meisten erinnern sich wahrscheinlich noch an das Ohmsche Gesetz,

00:09:39: Hanna: was man im Physikunterricht der Schule eher so im Zusammenhang mit Elektrizität

00:09:44: Hanna: um die Ohren gehauen bekommen hat.

00:09:46: Hanna: Wir haben das aber hier hin und wieder auch schon mal erwähnt.

00:09:49: Hanna: Kleine Erinnerung, das ist ja dieses bekannte URI-Dreieck, aber wir wollen da

00:09:56: Hanna: jetzt gar nicht drüber sprechen, weil wir beschäftigen uns ja nicht mit Elektrizität,

00:09:59: Hanna: sondern wir wollen das Ganze mal anwenden auf Flüssigkeiten bzw.

00:10:03: Hanna: Gase. Weil auch bei uns fließen jetzt irgendwelche Dinge und dieses Ohmsche

00:10:09: Hanna: Gesetz kann man im Prinzip auch auf Flüssigkeiten oder eben Luft anwenden,

00:10:15: Hanna: die durch irgendein System fließt.

00:10:17: Hanna: Und dabei kann man sagen, dass die Flussrate sich ergibt aus einer Druckdifferenz,

00:10:24: Hanna: die irgendwo besteht, geteilt durch einen Widerstand.

00:10:28: Hanna: Wenn wir uns das jetzt mal kurz veranschaulichen, damit irgendwas fließt,

00:10:32: Hanna: ist irgendwie logisch, dass es eine Druckdifferenz geben sollte.

00:10:34: Hanna: Wenn wir uns jetzt vorstellen, wir haben einen Rohr, auf der einen Seite ist

00:10:37: Hanna: der Druck höher, auf der anderen Seite ist der Druck niedriger und dazwischen

00:10:40: Hanna: ist irgendein Medium, dann haben wir irgendeine Flussrichtung,

00:10:43: Hanna: wahrscheinlich vom hohen zum niedrigen Druck.

00:10:48: Hanna: Und diese Flussrate ist davon abhängig, wie hoch der Widerstand dieses Systems ist.

00:10:52: Hanna: Das heißt, wie lang ist das Rohr, wie dick ist das Rohr, was für eine Flüssigkeit

00:10:56: Hanna: oder was für ein Medium fließt da überhaupt durch?

00:10:58: Hanna: Ist das was sehr dünnes, leicht fließendes oder ist das was sehr zähflüssiges?

00:11:03: Hanna: Und das, was sich da am Ende raus ergibt, sind dann eben so die Eigenschaften

00:11:08: Hanna: und davon hängen unsere Flüsse ab.

00:11:12: Hanna: Das heißt, in der Praxis, wenn wir ...

00:11:17: Hanna: Wenn wir uns jetzt diese Formel angucken, ich habe ja gesagt,

00:11:19: Hanna: die Flussrate ist die Druckdifferenz geteilt durch den Widerstand,

00:11:22: Hanna: dann können wir uns vorstellen,

00:11:23: Hanna: wenn in diesem System die Druckdifferenz aus irgendeinem Grund steigt,

00:11:27: Hanna: weil wir zum Beispiel den Druck, den wir anlegen, erhöhen, dann erhöht sich die Flussrate,

00:11:32: Hanna: wenn wiederum der Widerstand steigt, der ja ein Nenner dieser Formel ist,

00:11:36: Hanna: dann würde sich die Flussrate erstmal reduzieren, wenn alles andere gleich bleibt.

00:11:41: Hanna: Das ist in unserem System natürlich insofern relevant, dass wenn wir über Beatmung

00:11:45: Hanna: und Beatmungsgeräte sprechen, wir ja verschiedene Rohrsysteme sozusagen haben.

00:11:49: Hanna: Wir haben Beatmungsschläuche, wir haben ein System aus Bronchien und Atemwegen,

00:11:57: Hanna: die auch in irgendeiner Form Widerstände darstellen, die höher oder niedriger sein können.

00:12:04: Hanna: Und das ist einfach nochmal gut, sich bewusst zu machen, wenn wir uns jetzt

00:12:08: Hanna: vorstellen, irgendwie wir haben eine Schwellung von Atemwegen oder wir haben

00:12:12: Hanna: plötzlich dünnere Beatmungsschläuche, dann macht das was mit unserem Fluss.

00:12:17: Hanna: Und das ist zwar irgendwie trivial, hilft aber, um sich einmal nochmal bewusst

00:12:21: Hanna: zu machen, worüber wir hier sprechen.

00:12:22: Hanna: Und ist am Ende auch, wenn wir uns etwas später dann nochmal damit beschäftigen,

00:12:27: Hanna: wie so Ventile und so überhaupt funktionieren, auch relevant und sozusagen eine

00:12:32: Hanna: wichtige Grundlage, um das überhaupt zu verstehen.

00:12:34: Hanna: So, jetzt könnte man denken, man kann sich jetzt entspannt zurücklehnen,

00:12:38: Hanna: weil ist jetzt genug der Formelwelt.

00:12:41: Hanna: Aber noch nicht ganz, denn es gibt noch eine Gleichung, die tatsächlich wichtig

00:12:46: Hanna: ist und auf die wir nochmal zu sprechen kommen im Verlauf der Episode und deswegen

00:12:52: Hanna: müsst ihr da jetzt noch durch und das ist die sogenannte Bernoulli-Gleichung.

00:12:57: Hanna: Ich habe ja gesagt, Formeln zu hören ist immer so ein bisschen schwierig,

00:13:01: Hanna: deswegen probiere ich mal, das einigermaßen anschaulich zu gestalten.

00:13:04: Hanna: Also, die Bernoulli-Gleichung ist eigentlich ein Gesetz,

00:13:07: Hanna: was sich aus der Energiehaltung herleitet und was uns im Prinzip sagt,

00:13:15: Hanna: dass die Energien, die in einem geschlossenen System,

00:13:20: Hanna: in dem Flüsse stattfinden können, also zum Beispiel in einem Rohrsystem,

00:13:24: Hanna: dass die Energien konstant bleiben müssen.

00:13:26: Hanna: Diese Bernoulli-Gleichung setzt sich aus drei Komponenten zusammen,

00:13:29: Hanna: wir haben also eine Summe aus drei.

00:13:32: Hanna: Drei Komponenten und die erste von diesen drei Sachen ist die sogenannte Druckenergie.

00:13:38: Hanna: Das bedeutet ein Druck, der sozusagen pro Volumeneinheit da in irgendeiner Form

00:13:44: Hanna: erzeugt wird oder herrscht.

00:13:46: Hanna: Das ist der erste Teil. Dann haben wir noch eine kinetische Energie.

00:13:51: Hanna: Das ist, glaube ich, auch allen irgendwie ein geläufiger Begriff.

00:13:54: Hanna: Die kinetische Energie in diesem System setzt sich zusammen zum einen aus der

00:14:00: Hanna: Dichte des Mediums, was wir betrachten, in unserem Fall wahrscheinlich häufig von Luft,

00:14:06: Hanna: und dann noch der Flussgeschwindigkeit, die dieses Medium gerade hat.

00:14:12: Hanna: Und in Formel heißt das, also diese zweite Komponente ist ein Halb mal Dichte

00:14:18: Hanna: mal Geschwindigkeit zum Quadrat. Das wäre Komponente zwei.

00:14:22: Hanna: Und dann gibt es noch die dritte Komponente, das ist die potenzielle Energie,

00:14:27: Hanna: die sich zusammensetzt ebenso als aus der Dichte und unserer Erdbeschleunigung,

00:14:34: Hanna: was ja eine Konstante ist, also in etwa 9,81.

00:14:37: Hanna: Wir wollen ja alles nicht zu detailliert betrachten.

00:14:39: Hanna: 9,81 Meter pro Sekunde Quadrat und der Höhe, in der wir sozusagen das Ganze betrachten.

00:14:47: Hanna: Genau, das heißt, wir haben diese drei Komponenten Druckenergie,

00:14:50: Hanna: kinetische Energie und potenzielle Energie.

00:14:52: Hanna: Die werden addiert und die Bernoulli-Gleichung sagt jetzt einfach aus,

00:14:57: Hanna: dass diese drei Komponenten zusammengerechnet konstant bleiben müssen.

00:15:02: Hanna: Was heißt das für uns in der Praxis?

00:15:05: Hanna: Wenn sich im System an irgendeiner dieser Stellen etwas ändert,

00:15:09: Hanna: muss sich auch etwas anderes ändern, damit die Gleichung immer noch gilt,

00:15:15: Hanna: damit das Ganze immer noch konstant bleibt.

00:15:17: Hanna: Wichtig, wir erinnern uns dran, das war schon damals im Physikunterricht so,

00:15:20: Hanna: wenn man irgendwelche Experimente gemacht hat oder gesagt wurde,

00:15:23: Hanna: guckt mal, ihr macht jetzt das und das oder wir schauen uns mal das und das

00:15:25: Hanna: an, dann wurde ja immer gesagt, ja,

00:15:28: Hanna: theoretisch ist das so, aber wir müssen jetzt ein paar Dinge vernachlässigen,

00:15:33: Hanna: damit das alles so passt, wie wir uns das überlegt haben. Das ist auch in diesem Fall so.

00:15:36: Hanna: Also wenn wir die Bernoulli-Gleichung anschauen, müssen wir immer davon ausgehen,

00:15:40: Hanna: dass die Flüssigkeit oder das Medium, was wir anschauen, irgendwie nicht komprimierbar ist,

00:15:46: Hanna: dass da keine Reibung stattfindet, dass wir im Prinzip keine Energieverluste

00:15:50: Hanna: durch Wärme oder Reibung oder ähnliches haben und da ist uns allen klar,

00:15:54: Hanna: ist das in der Realität nie trotzdem, um die Gesetzmäßigkeiten zu verstehen,

00:15:58: Hanna: ist es hilfreich, wenn wir diese Sachen einmal vernachlässigen und uns das trotzdem so anschauen.

00:16:04: Hanna: Ich habe ja eben gesagt, wir haben eine Gleichung, das heißt,

00:16:06: Hanna: wenn sich in unserem System irgendwas verändert, wie wir zum Beispiel die Geschwindigkeit

00:16:12: Hanna: unseres Mediums verändern, dann muss gleichzeitig der Druck abnehmen,

00:16:17: Hanna: damit das Ganze immer noch konstant ist.

00:16:19: Hanna: Um das jetzt mal praktisch zu veranschaulichen, es gibt so ein paar Sachen,

00:16:23: Hanna: von denen ihr wahrscheinlich auch schon gehört habt.

00:16:24: Hanna: Und zwar Nummer eins, was man sich dabei angucken kann, ist der Venturi-Effekt.

00:16:28: Hanna: Auch der wurde im Podcast in früheren Folgen schon mal angesprochen, war schon mal Thema.

00:16:34: Hanna: Ich meine mindestens, als es um Jetventilation ging.

00:16:40: Hanna: Venturi-Effekt sagt im Prinzip, dass wenn wir jetzt zum Beispiel ein System haben,

00:16:47: Hanna: also wir stellen uns vor, wir haben irgendwie ein Rohr und wir haben eine Verengung

00:16:51: Hanna: in diesem Rohr, dann ist es so, dass durch die Engstelle die Geschwindigkeit steigt.

00:16:58: Hanna: Also wenn wir uns vorstellen, das gleiche Volumen fließt jetzt durch einen engeren

00:17:04: Hanna: Querschnitt, dann muss die Geschwindigkeit steigen, damit das ganze Volumen da durchfließen kann.

00:17:11: Hanna: Laut unserer Bernoulli-Gleichung muss sich jetzt aber auch der Druck verändern

00:17:16: Hanna: und zwar muss der Druck fallen, weil sonst würde die Regel nicht mehr zählen,

00:17:20: Hanna: dass das Ganze konstant bleibt.

00:17:22: Hanna: Das heißt also, wenn wir eine Verengung an einer Stelle haben,

00:17:26: Hanna: dann haben wir gleichzeitig eine Erhöhung der Geschwindigkeit und das hat eben

00:17:33: Hanna: dann auch einen niedrigeren Druck an der Stelle zur Folge.

00:17:37: Hanna: Noch ein anderes Beispiel, wo die Bernoulli-Gleichung praktische Relevanz hat,

00:17:42: Hanna: zwar nicht für uns in der Anästhesie, aber was man sicherlich irgendwie mal

00:17:46: Hanna: im Alltag, dem man mal begegnet, das ist nämlich die Funktionsweise von Flugzeugen.

00:17:50: Hanna: Ich glaube, das wurde uns wahrscheinlich allen schon mal bei der Sendung mit der Maus erklärt.

00:17:54: Hanna: Flugzeugflügel haben ja irgendwie eine lustige Form, sind unten gerade,

00:17:56: Hanna: haben oben eine Biegung.

00:17:57: Hanna: Das führt dazu, dass die Luft oberhalb der Flügel schneller vorbei fließt als unterhalb.

00:18:04: Hanna: Deshalb und gleiches Prinzip wie eben im Rohr, dadurch, dass wir oben eine höhere

00:18:08: Hanna: Geschwindigkeit haben, müssen wir, damit die Bernoulli-Gleichung weiter stimmt,

00:18:13: Hanna: einen niedrigeren Druck haben.

00:18:15: Hanna: Das heißt, es entsteht ein Unterdruck an der Oberseite des Flügels und dadurch entsteht ein Auftrieb.

00:18:21: Hanna: Und weitere Relevanz hat das Ganze interessanterweise auch bei Flussmessungen,

00:18:28: Hanna: zum Beispiel in irgendwelchen Beatmungs- und Narkosegeräten.

00:18:32: Hanna: Und wie genau das Ganze funktioniert und was es dazu zu wissen gibt,

00:18:37: Hanna: das wird euch Ralf jetzt näher bringen.

00:18:40: Ralph: Hanna, vielen Dank für die einleitenden Worte.

00:18:43: Hanna: Ganz kurze Einleitung. Wenig Theorie, wenig Formeln.

00:18:47: Ralph: Ich finde, das hast du sehr schön erklärt zu diesen Formeln.

00:18:50: Ralph: Ich finde, das sind eigentlich die Formeln, wie man sie vielleicht noch aus

00:18:54: Ralph: dem Physikunterricht erkennt.

00:18:55: Ralph: Also da war ja ein Halb-m-V-Quadrat für die kinetische Energie.

00:18:59: Ralph: Und m ist jetzt hier halt nicht m für die Masse, sondern roh als Stoffkonstante sozusagen.

00:19:05: Ralph: Und das gleiche Höhen- oder potenzielle Energie m mal g mal h auch wieder m durch roh ersetzt.

00:19:11: Ralph: Vielleicht nur noch als kleiner Reminder, sodass man diese Formeln eigentlich

00:19:14: Ralph: wahrscheinlich schon mal gesehen hat, wenn man es nicht zu früh abgewählt hat.

00:19:18: Ralph: Anne hat gerade schon gesagt, dass die Bernoulli-Gleichung auch eine Rolle spielt,

00:19:22: Ralph: wenn wir Flüsse messen wollen, also zum Beispiel in unseren Beatmungsgeräten

00:19:25: Ralph: oder bei irgendwelchen Beatmungsformen. Wir bleiben jetzt mal in diesem Medium Gas.

00:19:29: Ralph: Da gibt es unterschiedliche Versionen und wir fangen jetzt mal mit der an,

00:19:32: Ralph: wo die Bernoulli-Gleichung eine Rolle spielt. Und zwar ist es das Differenzdruck-Flowmeter.

00:19:38: Ralph: Ganz vereinfacht vorgestellt hat man einen, von mir aus einen Zylinder und macht

00:19:44: Ralph: den an einer Stelle mal eng.

00:19:46: Ralph: In einer bekannten Engheit sozusagen, also sei es jetzt durch eine Blende oder

00:19:50: Ralph: durch eine Verengung oder durch eine Kapillare, sodass eben genau diese Effekte

00:19:56: Ralph: von der Bernoulli-Gleichung da stattfinden. So viel dazu.

00:20:00: Ralph: Wenn man das dann, also dann haben wir das technisch gebaut und wir können es

00:20:03: Ralph: ja immer noch nicht berechnen.

00:20:05: Ralph: Ich will versuchen, das in so wenig formelig wie möglich darzustellen,

00:20:11: Ralph: aber so ganz kommen wir nicht drum rum.

00:20:13: Ralph: Ich wiederhole nochmal kurz, wie die Bernoulli- Formel war, weil ich glaube,

00:20:17: Ralph: das ist schon was, was man zumindest im DESA-Examen mal gefragt werden könnte.

00:20:20: Ralph: Das war ja die Summe aus einem Druck der kinetischen Energie,

00:20:24: Ralph: also 1,5 Rho V² und dann noch die potenzielle, also der Höhenenergie,

00:20:31: Ralph: wie auch immer man das nennen will, Rho mal G mal H.

00:20:34: Ralph: Jetzt, wie Hannah gerade schon gesagt hat, gibt es mehrere Möglichkeiten,

00:20:40: Ralph: die Bernoulli-Gleichung auch noch zu nutzen, und zwar in dem konkreten Fall

00:20:44: Ralph: bei einer Flussmessung.

00:20:46: Ralph: Also Flussmessung ist wichtig für unsere Narkosegeräte, dass wir irgendwie sicherstellen

00:20:50: Ralph: können, dass da wirklich die richtigen Flüsse fließen, so wie wir sie uns erhoffen,

00:20:54: Ralph: als Kontrolle für Qualität oder auch für Warnhinweise.

00:21:00: Ralph: Es gibt unterschiedliche Methoden, um den Fluss zu messen und eine bedient sich

00:21:05: Ralph: eben der Bernoulli-Gleichung und das ist die Differenzdruck-Flowmeter-Messung, wenn man so will.

00:21:11: Ralph: Hier wird im Prinzip die Messung eines Druckabfalls an zwei verschiedenen Stellen

00:21:20: Ralph: als Ausrechnungsmöglichkeit genommen, um dann mit der Bernoulli-Gleichung dahin zu kommen.

00:21:25: Ralph: Also sagen wir mal, wir haben eine Röhre, da lassen wir was durchfließen und

00:21:28: Ralph: dann machen wir die Röhre an einer bestimmten Stelle enger,

00:21:32: Ralph: auf welche Weise auch immer, aber mit der bekannten Restriktion und messen dann

00:21:37: Ralph: sozusagen vor und in dieser Restriktion die Druckunterschiede.

00:21:41: Ralph: Was wir dann sozusagen faktisch machen, um das dann wirklich zu berechnen,

00:21:45: Ralph: ist diese Bernoulli-Gleichung zu nehmen.

00:21:48: Ralph: Und Anna hat ja gerade schon gesagt, die Summe aus dem Druck,

00:21:51: Ralph: 1 halb rho v² plus rho mal g mal h, ist immer konstant.

00:21:58: Ralph: Das heißt also, in der Energiehaltung sollte es so sein, dass die Summe vor

00:22:02: Ralph: der Engstelle und in der Engstelle die gleiche ist.

00:22:04: Ralph: Das heißt, jetzt kann man die Formel einfach auf beide Seiten packen von einem

00:22:07: Ralph: Gleichzeichen und muss dann entsprechend nur die Variablen, die sich verändern

00:22:11: Ralph: können, mit einer kleinen 1 oder einer 2 versehen haben.

00:22:13: Ralph: Sagen wir mal, P1, V1 und H1 sind die Variablen, die jetzt vor der Druck,

00:22:22: Ralph: oder die im größeren Bereich gelten und P2, V2 und H2 sind die Variablen in der Engstelle.

00:22:33: Ralph: Dann kann man mehrere Sachen machen. Das Ding steht normalerweise horizontal,

00:22:39: Ralph: sodass wir einfach die ganze Höhe da schon mal rausnehmen können.

00:22:45: Ralph: Also Sachen, die sich sozusagen da nicht ändern, kann man ja einfach rausnehmen

00:22:49: Ralph: aus dieser Formel, um sie ein bisschen einfacher zu machen, um sie leichter umstellbar zu machen.

00:22:54: Ralph: Was wir dann machen, ist im Prinzip das p auf eine Seite zu bringen,

00:22:58: Ralph: sodass wir also p1 minus p2 haben, also ein Delta p und packen alles andere auf die andere Seite.

00:23:04: Ralph: Und dann steht sozusagen jetzt auf der einen Seite Delta p ist gleich ein Halbroh,

00:23:10: Ralph: das wäre so eine Stoffskonstante in Klammern v2² minus v1².

00:23:15: Ralph: Und jetzt hatte Hanna ja vorhin schon erläutert, bei diesem Venturi-Effekt haben

00:23:21: Ralph: wir vor der Engstelle, haben wir zum Beispiel eher einen hohen Druck und eine

00:23:26: Ralph: langsame Geschwindigkeit, also einen langsamen Fluss.

00:23:29: Ralph: Und in der Engstelle ist der Fluss hoch, aber der Druck dafür niedrig.

00:23:35: Ralph: Und die Annahme, der wir uns jetzt bedienen, weil wir müssten ja irgendwie jetzt

00:23:38: Ralph: eigentlich V2 minus V1 wissen. Und das ist...

00:23:44: Ralph: Wollen wir eben brechen und deswegen sagen wir, V1 ist niedrig und vernachlässigen wir deswegen jetzt.

00:23:52: Ralph: Fällt also raus aus dieser ganzen Sache und dann kommen wir nach ein bisschen

00:23:56: Ralph: Umstellerei auf wieder Delta P ist ungefähr 1,5 Rho Frau 2 Quadrat.

00:24:01: Ralph: Und wenn wir das umstellen nach V2, kommen wir auf, also die Geschwindigkeit

00:24:06: Ralph: in der Engstelle ist die Wurzel aus 2 Delta P minus diese Stoffkonstante oder Rho.

00:24:12: Ralph: Und das kann man im Prinzip jetzt mit dem Wehrschnitt dieser Fläche mal die

00:24:19: Ralph: Geschwindigkeit, kommen wir auf den Volumenstrom Q, den Hanna anfangs schon

00:24:23: Ralph: erwähnt hat und so könnte man es jetzt ausrechnen.

00:24:25: Ralph: Ich hoffe, man hat es einigermaßen der ganzen Sache folgen können.

00:24:28: Ralph: Das wäre jetzt so eine Möglichkeit gewesen.

00:24:30: Hanna: Also ich glaube, es hilft nochmal hilfreich, wenn man einfach nochmal klar macht,

00:24:33: Hanna: Messgerät bauen heißt ja, wir müssen ja trotzdem irgendwas messen und wir machen

00:24:37: Hanna: das jetzt hier zunutze, dass es Sachen gibt, die wir kennen,

00:24:40: Hanna: die wir so bauen können, dass wir die wissen, zum Beispiel einen Querschnitt

00:24:43: Hanna: an einer bestimmten Stelle,

00:24:44: Hanna: dass wir offensichtlich eine Möglichkeit haben müssen, Drücke zu messen,

00:24:47: Hanna: weil das brauchen wir ja trotzdem,

00:24:48: Hanna: weil sonst können wir ja diesen, und dass wir darüber dann über eine Formel

00:24:53: Hanna: dann eben in dem Fall den Fluss berechnen können.

00:24:56: Hanna: Ich glaube, man kann es schon so detailliert erklären. Ich glaube nur,

00:24:58: Hanna: es ist hilfreich, dann am Ende nochmal zusammenzufassen und zu sagen,

00:25:01: Hanna: das ist das Prinzip des Ganzen.

00:25:03: Hanna: Also selbst wenn man jetzt irgendwie in der Mitte der Formelerklärung ausgestiegen

00:25:06: Hanna: ist, dann ist das Prinzip, du hast einen unbekannten Fluss, du hast aber die

00:25:11: Hanna: Möglichkeit, Druck zu messen, du bist vor einer Engstelle und in der Engstelle und kannst mit dieser,

00:25:18: Hanna: Messung über die Formel, die wir gerade hergeleitet haben, die du vielleicht

00:25:20: Hanna: im Detail nicht nachvollziehen kannst, aber du kannst mit dieser Formel,

00:25:24: Hanna: die wir hergeleitet haben, jetzt den Fluss an der Stelle berechnen.

00:25:28: Ralph: Plus die Zusage, dass wir sagen, die Geschwindigkeit vor der Engstelle ignorieren wir einfach.

00:25:34: Ingmar: Oder noch direkter, wir machen einige vereinfachende Annahmen, wie zum Beispiel,

00:25:39: Ingmar: wir nehmen die ganze potenzielle Energie mit raus und wir vernachlässigen die

00:25:44: Ingmar: Geschwindigkeit vor der Engstelle und sind trotzdem in der Lage,

00:25:48: Ingmar: die Geschwindigkeit in der Engstelle,

00:25:53: Ingmar: über Energieerhaltung von Bernoulli abzuschätzen.

00:25:56: Ingmar: Und zwar genau genug, um daraus einen Fluss berechnen zu können.

00:25:59: Ralph: Das Ganze setzt natürlich grundsätzlich voraus, dass wir auch wirklich einen laminaren Fluss haben.

00:26:05: Ralph: Also ich finde, das ist zumindest erwähnenswert, dass diese Bernoulli-Gleichung

00:26:10: Ralph: nur dann funktioniert, wenn wir laminare Flüsse haben.

00:26:12: Hanna: Streng genommen, das ist ja auch so, das Medium darf eigentlich nicht komprimierbar sein.

00:26:18: Hanna: Eigentlich können wir das ja auf Luft gar nicht anwenden. Die Luft ist ziemlich

00:26:21: Hanna: gut komprimierbar. Also das sind ja alles so Sachen, da stecken glaube ich schon

00:26:24: Hanna: ziemlich viele Ungenauigkeiten eigentlich drin.

00:26:27: Ralph: Es gibt so ein paar Sachen, die ich noch gefunden habe, um laminare Flüsse,

00:26:31: Ralph: sage ich mal, zu fördern.

00:26:35: Ralph: Es gibt also einmal, no shit, man macht eine zylindrische Röhre.

00:26:40: Ralph: Damit es sozusagen überall gleich fließen kann.

00:26:44: Ralph: Es gibt auch so Laminar Flow Elements, wo man einfach parallele Röhrchen und

00:26:48: Ralph: Kanäle praktisch einbaut, dass das in einen laminaren Fluss so ein bisschen gezwungen wird.

00:26:54: Ralph: Es gibt auch Strömungsberuhigungskammern, sodass da erstmal sozusagen in dieser

00:26:59: Ralph: Kammer sich alles verteilen kann, wo dann Turbulenzen abgebaut werden.

00:27:04: Ralph: Venturi-Röhren sind tatsächlich auch laminar flussfördernd.

00:27:10: Ralph: Und Wabenstrukturen, wobei ich finde, das ist am Ende des Tages ähnlich wie

00:27:13: Ralph: jetzt sozusagen die kleinen Röhrchen.

00:27:15: Ralph: Das wollte ich nur so als kleines technisches Etwas noch hinzufügen.

00:27:20: Ralph: Plus halt diese laminare Flusthematik, die vielleicht schon nicht ganz unwichtig ist.

00:27:25: Ralph: Die nächste Version, wie wir einen Fluss messen können von Gasen,

00:27:31: Ralph: ist eine thermische Massendurchflussmessung.

00:27:35: Ralph: Da kommen wir mit Bandolini nicht so weit. Und da gibt es scheinbar so zwei

00:27:41: Ralph: Hauptverfahren, wobei bei dem einen habe ich auch unterschiedliche Angaben gefunden.

00:27:46: Ralph: Das eine ist, dass dieser Heißdraht, das Heißdraht-Anemometer,

00:27:50: Ralph: und jetzt zeige ich das mal direkt dazu, das heißt sozusagen im konstanten Temperaturmodus,

00:27:56: Ralph: im Prinzip wird da ein dünner Draht eingebracht in den Gasstrom und dadurch,

00:28:01: Ralph: dass da Luft dran vorbeifließt, will der sich abkühlen.

00:28:04: Ralph: Einfach durch Konvektion wird da Wärme mitgenommen, das spielt da eine Rolle.

00:28:09: Ralph: Und je mehr Gas dran vorbeifließt, je kälter wird das.

00:28:12: Ralph: Jetzt habe ich gerade schon gesagt, es gibt den konstanten Temperaturmodus,

00:28:15: Ralph: was heißen will, dass dort der Draht auf einer konstanten Temperatur gehalten werden soll.

00:28:22: Ralph: Und die Energie, die dafür notwendig ist, variiert natürlich davon,

00:28:25: Ralph: wie viel Gasfluss es ist.

00:28:29: Ralph: Das wäre das eine. Eine und scheinbar gibt es auch noch eine andere.

00:28:35: Ralph: Oder es ist nur so formuliert, dass es mich verwirrt hat. Also im Prinzip gleiches Spiel wie eben.

00:28:40: Ralph: Durch die unterschiedliche Temperatur, also durch das Abkühlen dieses Drahtes,

00:28:44: Ralph: ändert sich auch der Widerstand dieses elektrischen Kreises,

00:28:47: Ralph: in dem der Draht eingeschlossen ist.

00:28:49: Ralph: Und das kann man halt über einen Potentiometer messen.

00:28:52: Ralph: Und kann darüber sozusagen Gasfluss und Widerstandsänderung sind wohl auch proportional

00:28:57: Ralph: zueinander und kann da auch auf den Gasfluss messen.

00:29:01: Ralph: Ich finde, dass sich das eigentlich ein bisschen widerspricht,

00:29:03: Ralph: diese beiden Versionen miteinander.

00:29:05: Ralph: Das ist auf jeden Fall eine Version, die in zwei jetzt aufgedröselt ist.

00:29:09: Ralph: Und dann haben wir noch einen kalorimetrischen Massendurchflussmesser.

00:29:13: Ralph: Da wird auch wieder ein Heizkörper über Gasstrom abgekühlt, aber es wird eine

00:29:19: Ralph: Temperaturdifferenz zwischen Sensoren davor und dahinter gemessen.

00:29:24: Ralph: Also praktisch nicht mehr entweder eine veränderte Energie, um das Heizelement

00:29:29: Ralph: auf Temperatur zu halten,

00:29:31: Ralph: oder einen unterschiedlichen Widerstand bei Temperaturverenden des Heizelements,

00:29:37: Ralph: sondern hier wird tatsächlich davor und dahinter gemessen.

00:29:40: Ralph: Also ich sage ja, es gibt zwei Methoden, wobei die eine scheinbar irgendwie

00:29:43: Ralph: eine Untermethode hat oder einfach nur in unterschiedlichen Formulierungen so

00:29:47: Ralph: war, dass es mich durcheinander gebracht hat.

00:29:49: Hanna: Ich glaube, wenn ich das richtig verstehe, ist das, was du als zweites erklärt

00:29:52: Hanna: hast, wo über den elektrischen Widerstand berechnet wird, wie viel Gas dran vorbeifliegt.

00:29:58: Hanna: Wenn ich es richtig verstanden habe, ist das einfach die modernere Methode,

00:30:01: Hanna: weil man halt über den elektrischen Widerstand dieses warmen oder kälteren Drahtes

00:30:05: Hanna: auf den Gasfluss schließt und bei dem davor führt man Energie zu und führt so viel Energie zu,

00:30:11: Hanna: dass der Draht immer eine konstante Temperatur hat und guckt halt,

00:30:14: Hanna: wie viel Energie man zugeführt hat und berechnet dann über irgendeine Formel,

00:30:19: Hanna: die wir jetzt nicht kennen,

00:30:19: Hanna: wie viel Gasfluss da ist.

00:30:22: Hanna: Also ich hätte jetzt schon gesagt, es ist die gleiche Methode.

00:30:25: Hanna: Also an sich ist die Methode gleich, aber die Messung und damit dann am Ende

00:30:29: Hanna: die Berechnung des Gasflusses funktioniert ein bisschen anders.

00:30:32: Ralph: Ja genau, also so meinte ich es auch. Ich kann aber nicht zuordnen sozusagen,

00:30:36: Ralph: ob es da einen zeitlichen Unterschied gibt, dass das eine das andere abgelöst hatte.

00:30:40: Hanna: Achso, jetzt verstehe ich.

00:30:41: Ralph: Was du meinst. Weil es ist das gleiche, aber irgendwie so ein bisschen die Katze

00:30:47: Ralph: von hinten und die Katze von vorne. Es bleibt eine Katze.

00:30:49: Ingmar: Ja, am Ende sind das halt beides Heißdrahtanemometer und das eine versucht heute

00:30:55: Ingmar: die Temperatur konstant zu halten und das andere misst die Temperaturänderung.

00:30:58: Ralph: Okay, ich habe einfach nur deinen stoischen Blick gesehen und dachte, da brodelt was.

00:31:03: Hanna: Ich finde übrigens Anemometer sollte ein Wort sein, was man einfach so zehnmal

00:31:12: Hanna: hintereinander sagen muss.

00:31:14: Hanna: Ich glaube, ich kann es nur zweimal hinterlernen, wenn überhaupt.

00:31:17: Ingmar: Hiermit ist Anemometer das Codewort für die CME-Punkte.

00:31:21: Hanna: Anemometer.

00:31:22: Ralph: Es gibt noch eine dritte Variante, die den allseits in der Medizin bediebten Ultraschall nutzt.

00:31:29: Ralph: Im Prinzip werden hier Ultraschallwellen durch den Gasstrom gesendet und man

00:31:34: Ralph: vergleicht am Ende des Tages Laufzeiten miteinander.

00:31:37: Ralph: Man kann das bidirektional machen und kommt damit auch wieder über Formeln,

00:31:42: Ralph: die relativ kompliziert sind. sind dann an eine Gasflussmessung.

00:31:48: Ralph: Mehr Formeln brauchen wir wirklich nicht.

00:31:50: Ralph: Und jetzt kommen wir noch zu einem kleinen Klassiker, den die meisten von uns,

00:31:55: Ralph: die in der Anästhesie tätig sind, vielleicht am ehesten mal wirklich physisch wahrgenommen haben.

00:32:00: Ralph: Und zwar die Schwebekörper-Durchflussmesser, auch bekannt als Rotameter.

00:32:08: Ralph: Die im Prinzip ist Rotameter sowas wie Tempo, Wenn ich das richtig verstanden habe.

00:32:14: Ralph: Also eigentlich ein Name, ein Eigenname, der aber sozusagen synonym geworden

00:32:18: Ralph: ist mit der Sache. So vielleicht auch wie die Braunüle.

00:32:22: Ralph: Das finden wir am ehesten in diesen älteren Narkosegeräten, um unsere Frischgasdosierung zu machen.

00:32:27: Ralph: Also beispielsweise ein Gerät, was in der Einleitung hängt, was ein bisschen

00:32:31: Ralph: älter ist, wo man an ein kleines Rädchen dreht und auf einmal fängt so ein kleines

00:32:33: Ralph: Ding an, in einer vertikalen Röhre nach oben zu schweben und hört,

00:32:38: Ralph: je nachdem wie weit ich es drehe, irgendwann aufzuschweben oder geht bis an

00:32:42: Ralph: die Decke von dieser Röhre.

00:32:43: Ralph: Was da grundsätzlich passiert ist, dass da ein kleiner Schwebekörper drin ist

00:32:47: Ralph: in einer Röhre, die sozusagen nach oben etwas weiter wird und wenn ich das Frischgasventil aufdrehe,

00:32:57: Ralph: fängt eine gewisse Menge an Fluss da durch zu fließen.

00:33:00: Ralph: Dieser kleine Schwebekörper ist in der Regel so gebaut, dass der anfängt sich

00:33:05: Ralph: dann zu drehen um seine eigene Achse und durch sein eigenes Gewicht hat er sozusagen eine Kraft,

00:33:11: Ralph: die nach unten wirkt und durch den Fluss gibt es eine Kraft,

00:33:15: Ralph: die ihn nach oben schieben möchte und der geht genau so hoch,

00:33:19: Ralph: bis die auftreibende Kraft genauso groß ist wie seine Gewichtskraft.

00:33:22: Ralph: Dann hält dieses Ding an der Stelle an und dann, wenn man das vorher geeicht

00:33:26: Ralph: hat, kann man sagen, okay, das ist jetzt sozusagen diese Menge an Gasfluss,

00:33:29: Ralph: den ich dann ablesen kann.

00:33:32: Ralph: Und ich glaube, damit das am Ende so funktionieren kann, ist auch der Faktor,

00:33:35: Ralph: dass das eine Röhre ist, die langsam weiter wird, wichtig, weil sonst würde

00:33:39: Ralph: das so nicht funktionieren.

00:33:41: Ralph: Genauso ist es wichtig, dass man nicht unterschiedliche Gase für die gleiche Röhre verwendet.

00:33:47: Hanna: Die Röhre muss für das entsprechende Gas geeicht sein. Es gibt eine für Sauerstoff,

00:33:50: Hanna: eine für Luft und dann eine für Lachgas.

00:33:52: Ralph: Als Pitfall, dass man das einfach weiß, dass es das Richtige sein muss.

00:33:56: Ingmar: Und was ich finde auch, was auch immer eine gute Frage ist, ist,

00:34:01: Ingmar: dass man sich Gedanken machen soll, an welcher Stelle deines Schwebekörpers

00:34:05: Ingmar: du die Flusszahl ablesen kannst. Mhm.

00:34:10: Ingmar: Das ist nämlich von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich.

00:34:12: Ingmar: Manche sagen, es ist die breiteste Stelle deines Schwebekörperchens,

00:34:15: Ingmar: manche sagen es ist die Unterkante und manche sagen es ist die Oberkante und

00:34:19: Ingmar: das kann ja mal ein halber Liter Unterschied sein.

00:34:21: Ingmar: Idealerweise steht das auf dem Rotameter drauf.

00:34:24: Ralph: Zu guter Letzt gibt es noch einen letzten Flow-Messer, von dem ich nicht weiß,

00:34:29: Ralph: wo er sonst stattfinden soll, aber es gibt eine pneumatische Flussmessung,

00:34:32: Ralph: ganz einfach mechanisch gedacht,

00:34:33: Ralph: durch den Gas, der irgendwo durchfließt, wird ein Druck erzeugt und das bewegt

00:34:39: Ralph: eine Membran oder irgendwas anderes Mechanisches in eine Richtung und den Grad

00:34:44: Ralph: der Bewegung kann man dann einfach messen,

00:34:46: Ralph: das muss man sicherlich dann auch ein bisschen eichen und dann kann man darüber

00:34:51: Ralph: auch eine Flussmessung machen.

00:34:52: Ralph: Ist sicherlich eine sehr simple, einfache Version, die vielleicht nicht ganz

00:34:56: Ralph: so schnell kaputt gehen kann.

00:34:57: Ralph: Ich denke aber, das Wichtigste ist der Rotameter und die Differenzdruckflowmeter

00:35:02: Ralph: als wichtiges medizinisches Wissen und thermische Massendurchflussmesser sind

00:35:08: Ralph: glaube ich sehr, sehr verbreitend in unseren modernen Narkosegeräten.

00:35:11: Ingmar: Jetzt haben wir gelernt, wie Flüsse gemessen werden und der letzte Abschnitt

00:35:16: Ingmar: in der Folge wäre das Regulieren von Flüssen und da ist die große Überschrift

00:35:22: Ingmar: Ventile und davon gibt es zwei große Kategorien.

00:35:26: Ingmar: Das eine sind mechanische Systeme und das andere sind elektronische Systeme.

00:35:30: Ingmar: Beides sind am Ende Ventile und die mechanischen Systeme sind wahrscheinlich schon erklärt.

00:35:35: Ingmar: Das sind häufig Ventile mit einem Drehregler,

00:35:38: Ingmar: wo man einfach den Zustrom zu einer Druckminderungs- oder Druckbegrenzerkammer

00:35:44: Ingmar: mit einer Drehschraube verändert und am Ausgang kommt dann eben ein reduzierter

00:35:50: Ingmar: Druck und ein reduzierter Fluss bei raus.

00:35:52: Ingmar: Das ist das, was man vielleicht auch von seinem Grill zu Hause kennt.

00:35:55: Ingmar: Da ist eben ein Fluss- und ein Druckbegrenzer mit drin, dass man eben nicht

00:35:58: Ingmar: mit dem Flaschengasdruck seinen Gasgrill direkt befeuert.

00:36:03: Ingmar: Das heißt, da wird der Grillkäse dann sehr schnell sehr schwarz.

00:36:07: Hanna: Das macht man so gar nicht.

00:36:09: Ingmar: Geht auch.

00:36:10: Ralph: Einfach Feuerzeug vorhalten, kurz aufgehen, in fünf Sekunden fertig.

00:36:14: Ingmar: Das nennt man Fast Food. Variante dazu sind die elektronischen Ventile,

00:36:19: Ingmar: die eigentlich ganz genauso funktionieren, nur dass niemand von Hand oder mit

00:36:24: Ingmar: einem Schraubendreher die Öffnung zum Druckbegrenzer auf und zu macht,

00:36:28: Ingmar: sondern dass das häufig CPU-gesteuert über einen Magnet oder einen Elektromagneten

00:36:34: Ingmar: bewegt wird, der dann federnd gelagert ist und der dann auch eine Öffnung sehr

00:36:38: Ingmar: präzise auf und wieder zumachen kann.

00:36:40: Ingmar: Und das ist das, was in elektronischen Beatmungsgeräten am allerhäufigsten stattfindet.

00:36:46: Ingmar: Wenn man so eine Flowröhre, wenn man sich überlegt, man dreht den Flow auf,

00:36:50: Ingmar: das ist der Klassiker für eben so ein mechanisches Ventil, wo man mit der Drehschraube,

00:36:55: Ingmar: die man da eben dreht, physikalisch wirklich eine Gaszufuhr öffnet.

00:37:01: Ingmar: Andere elektronischere Bauteile an Beatmungsgeräten lösen das über Magnetventile.

00:37:06: Ingmar: Was dann noch dazu kommt, ist, dass man die Flüsse oder das Gas,

00:37:11: Ingmar: was man da bewegen möchte, dass man ja nur in den seltensten Fällen reine Raumluft

00:37:16: Ingmar: verwendet oder reinen Sauerstoff, sondern ganz häufig ein Gasgemisch.

00:37:20: Ingmar: Wenn man ein Gasgemisch herstellen möchte, hat man häufig einen Wandanschluss

00:37:25: Ingmar: mit Druckluft und einen Wandanschluss mit einem anderen Gassauerstoff zum Beispiel.

00:37:29: Ingmar: Und beide haben dann eben ein häufig Magnetventil, wo man dann entsprechende

00:37:35: Ingmar: Flüsse in einen Gasblender geben kann.

00:37:39: Ingmar: Und das steuert dann im Gasblender, also in der Mischkammer,

00:37:42: Ingmar: die Luftkonzentration oder die Zusammensetzung des Gases.

00:37:47: Ingmar: Meistens sind das Ventile, die gekoppelt sind in den elektronischen Systemen.

00:37:53: Ingmar: Das heißt, der Fluss ist konstant, aber man kann sich das wie so eine Wippe vorstellen.

00:38:00: Ingmar: Man nennt das Proportionalventile. Wenn der Sauerstoff auf 100% steht,

00:38:04: Ingmar: macht es keinen Sinn, Raumluftzufuhr offen zu haben, sondern die werden eben

00:38:10: Ingmar: verhältnismäßig auf- und zugedreht.

00:38:13: Ingmar: Und immer in einem proportionalen Verhältnis, um die gewünschte Gaskonzentration zu erreichen.

00:38:18: Ingmar: Dann hätte ich noch aus dem Bereich so eine Art Funfact.

00:38:22: Ingmar: Ein weitverbreitetes Transportbeatmungsgerät ist der OxiLog 3000.

00:38:29: Ingmar: Das ist kein Endorsement, keine Werbung, aber das ist einfach ein Gerät,

00:38:33: Ingmar: was es viel gibt und bei dem ich mich immer gefragt habe, warum kann ich die

00:38:37: Ingmar: Sauerstoffkonzentration nicht runterstellen, nicht unter 40 Prozent stellen.

00:38:44: Ingmar: Und vielleicht kann man anhand dieses speziellen Transportbeatmungsgerätes sich

00:38:49: Ingmar: nochmal verschiedene oder die verschiedenen Konzepte, die wir hier in der Folge besprochen haben,

00:38:54: Ingmar: nochmal verdeutlichen und daran wird vielleicht auch klarer,

00:38:58: Ingmar: warum diese ganzen Ideen relevant sind für das, was wir in unserem Alltag machen.

00:39:02: Ingmar: Das Beatmungsgerät und dass es hier geht, ist eines, was pneumatisch funktioniert.

00:39:07: Ingmar: Das heißt, die Fluss- und Druckerzeugung

00:39:10: Ingmar: erfolgt aus einer Gasflasche mit einem besonders hohen Druck.

00:39:13: Ingmar: Und diese Gasflasche ist eine Sauerstoffflasche.

00:39:17: Ingmar: Das heißt, es ist natürlich leicht, aus einer Sauerstoffflasche eine Gaskonzentration

00:39:21: Ingmar: von 100% zu kriegen, weil das

00:39:23: Ingmar: ist eben das Trägergas, das Treibgas und das kommt in den Patienten an.

00:39:28: Ingmar: Über Druckregelung, über Ventile haben wir schon gesprochen.

00:39:32: Ingmar: Spannend ist jetzt der Modus, wie der Oxilog 3000 niedrigere Gaskonzentrationen

00:39:39: Ingmar: herstellt, wenn er doch nur eine Sauerstoffflasche als Druckmittel hat.

00:39:44: Ingmar: Und da setzt die Firma den Venturi-Effekt ein, in dem es hinter der Gasversorgung

00:39:52: Ingmar: mit dem hohen Druck noch einen kleinen Seiteneinlass gibt,

00:39:56: Ingmar: wo über den Venturi-Effekt Raumluft mitgerissen werden kann.

00:40:02: Ingmar: Und die Menge des mitgerissenen Raumluftgases ist abhängig vom Gasfluss aus der Gasversorgung.

00:40:10: Ingmar: Und ich kann quasi über die Flussregulierung aus meiner Gasflasche bestimmen,

00:40:16: Ingmar: wie viel Luft durch den Venturi-Effekt meinem Atemgas beigemischt wird.

00:40:23: Ingmar: Das ist eigentlich ein ganz elegantes System.

00:40:28: Ingmar: Je mehr Raumluft ich in das System einbringen möchte,

00:40:35: Ingmar: also im Sinne von je niedriger meine Sauerstoffkonzentration werden soll,

00:40:40: Ingmar: desto mehr Sauerstoff muss ich aus meinem Trägergas benutzen,

00:40:46: Ingmar: um mehr Raumluft mitzureißen.

00:40:49: Ingmar: Und daher kommt dann die Begründung, dass ich eine gewisse Mindestkonzentration

00:40:56: Ingmar: an Sauerstoff nicht unterschreiten kann.

00:40:58: Ralph: Das ist einfach alle leer.

00:41:02: Hanna: Oder es kommt halt nichts mit.

00:41:06: Ingmar: Je mehr Raumluft ich mitreißen möchte, desto höheren Sauerstofffluss brauche

00:41:12: Ingmar: ich und desto höher ist meine Grundkonzentration an Sauerstoff.

00:41:15: Ingmar: Und dann brauche ich wieder mehr Raumluft, um den Sauerstoffgehalt runter zu verdünnen.

00:41:21: Ralph: Das Mitreißen erfolgt ja im Prinzip durch den Unterdruck, der da ist.

00:41:24: Hanna: Ja, genau. Das ist das, was wir quasi anhand der Bernoulli-Gleichung einmal

00:41:30: Hanna: dargestellt haben, dass wenn es eine Verengung gibt und da das Gas sozusagen

00:41:35: Hanna: ausströmt, dann entsteht da eine erhöhte Geschwindigkeit,

00:41:38: Hanna: ein erhöhter Fluss und dadurch sinkt der Druck an der Stelle und da entsteht

00:41:43: Hanna: ein Unterdruck und dadurch wird die Luft mitgerissen.

00:41:45: Ralph: Ob man was damit reißen könnte, wenn man die Engstelle variieren könnte noch an der Stelle.

00:41:52: Ralph: Wenn es technisch einfach umsetzbar wäre, dann hätte man es wahrscheinlich schon gemacht.

00:41:57: Ralph: Und am Ende des Tages, solange man es als Transport verwendet.

00:42:01: Hanna: Du musst ja trotzdem einen gewissen Fluss generieren. Also du kannst die wahrscheinlich enger machen.

00:42:07: Ralph: Der Fluss wird ja höher werden automatisch in der Größe.

00:42:12: Ralph: Ich glaube, wenn es so einfach wäre, hätte man das Problem schon anders gelöst.

00:42:16: Ingmar: Ich glaube, die Stärke von diesem Beatmungsgerät ist der pragmatische Ansatz,

00:42:20: Ingmar: dass man möglichst wenig bewegliche Teile irgendwie verbaut,

00:42:25: Ingmar: um es störungssicher oder nicht so störungsanfällig zu machen.

00:42:30: Ingmar: Aber es zeigt auch irgendwie die Limitationen, dass das irgendwie klar ist,

00:42:33: Ingmar: dass dieses Mischsystem über den Venturi-Effekt in sehr niedrigen Flow-Bereichen

00:42:39: Ingmar: und in sehr hohen Flow-Bereichen wahrscheinlich nicht gut steuerbar ist.

00:42:44: Ingmar: Und wie genau man dann Sauerstoffkonzentrationen ab- oder erzeugen kann,

00:42:50: Ingmar: steht glaube ich auch nochmal auf einem zweiten Blatt.

00:42:52: Ingmar: Das muss man dann mit einer anderen Messtechnik in den Patienten und aus den Patienten raus messen.

00:42:59: Hanna: Aber das Gerät misst ja auch und zeigt ja an, wie viel FeO2 es aktuell hat.

00:43:03: Hanna: Und deswegen muss man das ja beim Testen auch einmal kalibrieren,

00:43:06: Hanna: damit das Gerät selber nochmal guckt, okay, wie ist es denn gerade.

00:43:08: Hanna: Einmal ganz runter, einmal ganz hoch drehen.

00:43:10: Ingmar: Das fand ich nur so einen ganz spannenden Exkurs, um eben auf diese,

00:43:14: Ingmar: am Ende die Formeln unter einen Hut zu bringen und zu erklären,

00:43:19: Ingmar: wie sich das auf unseren Alltag irgendwie überträgt.

00:43:22: Ingmar: Auf einen Klassiker der Beatmungsgeräte. Ich glaube, das ist das,

00:43:27: Ingmar: was wir uns vorgenommen hatten, zum Thema Flüsse heute euch zu erzählen.

00:43:33: Ingmar: Flussmessung, Flussphysik, Flussregulierung und Gasmischung an druckbetriebenen

00:43:40: Ingmar: Transportbeatmungsgeräten.

00:43:42: Ingmar: Ja, wir bedanken uns für eure Aufmerksamkeit und bereiten die nächste Folge langsam vor.

00:43:47: Ingmar: Da geht es weiter um Beatmung, wahrscheinlich.

00:43:50: Ingmar: Alle Angaben wie immer ohne Gewehr.

00:43:53: Ralph: Ciao. Tschüss.

00:43:54: Hanna: Tschüss.