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Kleines Mädchen mit Pusteblume © Claudia Paulussen
Kleines Mädchen mit Pusteblume © Claudia Paulussen

Atemwege & Lunge: Basis-Info

Atmen ist ein unwillkürlicher und lebensnotwendiger Vorgang – er bedarf keiner bewussten Steuerung. Der Brustkorb bzw. der Bauch hebt und senkt sich. Nur wenn die Atmung gestört ist (z.B. durch plötzliche Atemnot) oder wir uns auf diese konzentrieren, lenken wir unsere Aufmerksamkeit auf sie. Atmen ermöglicht die Zufuhr von lebensnotwendigem Sauerstoff.

Ein gesunder Erwachsener atmet pro Minute ca. zwölf- bis zwanzigmal ein und aus. Die Atemmuskulatur ermöglicht durch ihre Pumpwirkung das Ein- und Ausatmen. Während wir in Ruhe ca. fünf Liter Luft pro Minute ein- und wieder ausatmen, erhöht sich diese Menge bei körperlicher Anstrengung um ein Vielfaches.

Steuerzentrale Gehirn

Das Gehirn steuert die unwillkürliche Atemtätigkeit: Im verlängerten Rückenmark und im Halsrückenmark befindet sich das Atemzentrum. Vom Hals- und Brustrückenmark verlaufen Nervenfasern weiter zu den Atemmuskeln und aktivieren diese. Das Atemzentrum empfängt laufend Rückmeldungen von körpereigenen Messstationen (z.B. in Schlagadern, in der Lunge und im Brustkorb) über den aktuellen Stand der Atmung. Die Konzentration von Sauerstoff sowie Kohlendioxid als auch der Säuregehaltwert in Blut und Liquor (Flüssigkeit im Zentralnervensystem) sind die wichtigen Daten für das Atemzentrum. 

Atemwege: Aufbau & Funktionen

Bis der Sauerstoff in die Lungen gelangt, muss die Luft zuerst die Atemwege passieren. Diese erfüllen eine Reihe von wichtigen Aufgaben bei der Atmung. Es werden obere und untere Atemwege unterschieden.

Obere Atemwege:

  • Nase
  • Mund
  • Nasen-Rachen-Raum
  • Kehlkopf

Untere Atemwege:

  • Luftröhre
  • Bronchien und Bronchiolen  

Die Luft wird in den Atemwegen beim Einatmen erwärmt bzw. gekühlt, sodass im Nasen-Rachen-Raum eine konstante Temperatur herrscht. Außerdem werden kleine Partikel (Ruß, Staub, Pollen etc.) sowie Krankheitserreger (z.B. Bakterien, Pilzsporen oder Viren) so gut wie möglich „gefiltert“ bzw. über die Schleimhaut der Atemwege entsorgt.

Die Schleimhaut ist im Normalfall gut befeuchtet und mit einem hauchdünnen Flüssigkeitsfilm bedeckt. Mikroskopisch kleine Flimmerhärchen (Zilien) transportieren in regelmäßigen Wellenbewegungen diese Flüssigkeit und unerwünschte Stoffe, die sich darin ansammeln, in Richtung Nase und Mund. Durch Räuspern oder Husten wird diese Flüssigkeit (Sekret der Atemwege) aus dem Körper entfernt bzw. verschluckt. Bei Beschädigung oder Zerstörung der Flimmerhärchen (z.B. durch Rauchen oder bei COPD) kommt es zu chronischem Hustenreiz, da diese Selbstreinigung der Atemwege schlecht funktioniert. Wenn größere Fremdkörper in die Luftröhre gelangen, z.B. wenn man sich beim Essen verschluckt, kommt es zu einem reflexartigen Hustenreiz.

Die Lungen: Aufbau & Funktionen

Die Lungen (lateinisch Pulmo, Mehrzahl Pulmones) befinden sich geschützt durch die Rippen im Brustkorb oberhalb des Zwerchfells. Der zwischen den beiden Lungen gelegene Raum heißt Mediastinum: Im Mediastinum finden Herz, große Blutgefäße, Thymus, Speiseröhre und Lymphknoten Platz. Die Bezeichnung „eine Lunge mit zwei Lungenflügeln“ ist weitverbreitet. In der Fachsprache werden jedoch zwei Lungen unterschieden: die rechte und die linke Lunge. Diese unterscheiden sich etwas in Form und Größe, da das Herz den Platz für die linke Lunge verringert. Allerdings kann sich die linke Lunge stärker nach unten ausbreiten – bedingt durch die Kontur des Zwerchfells. Das durchschnittliche Luftvolumen in einer Lunge beträgt ca. zwei Liter.

Die Lunge im Detail

Bildlich kann man sich die Lungen gut vorstellen, wenn man an einen Baum denkt, der auf dem Kopf steht. Den Stamm bildet die Luftröhre. Rechts und links befinden sich die beiden Lungen (umgangssprachlich Lungenflügel). In den beiden Lungen liegt jeweils ein Hauptast der Bronchien, der von der Luftröhre abzweigt. Die Bronchien verzweigen sich immer stärker und werden zunehmend kleiner im Durchmesser. Darauf folgen die kleinsten Bronchien (Bronchiolen), die sich wie Zweiglein aufteilen. Am Ende der Bronchiolen befinden sich die Lungenbläschen (Alveolen). Diese würden dann den Blättern des Baumes entsprechen.

Die Lunge: Funktionen

In den Lungenbläschen findet der Gasaustausch mit dem Blut statt. Die Alveolen sind von einem dichten Netz an kleinsten Lungengefäßen (Kapillaren) umgeben. Sauerstoff wird hier gegen Kohlendioxid ausgetauscht. Kohlendioxid, das im Körper entsteht, wird abgeatmet und Sauerstoff aus der Luft aufgenommen. Nur die bis in die Alveolen vordringende Luft nimmt am Gasaustausch teil.

Nach der Aufnahme von Sauerstoff aus den Lungenbläschen in die Blutgefäße wandert der Sauerstoff mit den roten Blutkörperchen als Transporter in alle Regionen des Körpers. Da der Austausch von Kohlendioxid und Sauerstoff nur in den Lungenbläschen funktioniert, ist es für die Versorgung des Körpers wichtig, dass die Atemluft ungehindert bis dorthin strömen kann. Dies ist aber nur möglich, wenn der Weg bis zu den Lungenbläschen frei ist. Ist dieses Röhrensystem der Atemwege verstopft  oder zu eng (wie z.B. bei Asthma oder COPD), so kann Sauerstoff schlechter aufgenommen werden. Die Funktion der Lunge kann mithilfe von Lungenfunktionsprüfungen (zum Beispiel Spirometrie) gemessen werden. 

Die Lunge erfüllt neben ihrer Hauptaufgabe, der Atmung, noch andere Funktionen, z.B.:

  • Säure-Basen-Haushalt: Die Lunge spielt eine wesentliche Rolle im Säure-Basen-Haushalt. Der ph-Wert im Blut beträgt konstant im Mittel 7,40. Um diesen Wert in der Balance zu halten, kann die Atmung bis zu einem gewissen Grad vermehrt oder vermindert werden. Wird vermehrt Kohlendioxid abgeatmet, wird das Blut basischer. Wird weniger geatmet, fällt im Blut mehr Kohlensäure an, und das Blut wird saurer.
  • Umwandlung von Hormonen: z.B. Angiotensin I in Angiotensin II. Angiotensin ist für die Blutdruckregulation wesentlich.
  • Regulation des Blutvolumens: Der Lungenkreislauf dient als Auffangbehälter für Blut.
  • Filter für kleine Blutgerinnsel: Die Lunge fängt die Gerinnsel ab, bevor diese z.B. im Herzen oder Gehirn Schaden anrichten können.

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