Anatomie und Physiologie des Respirationstraktes Einleitung: Anatomie: Ist die Lehre vom Bau der Körperteile. Sie betrachtet den Menschen, seine Organe, sein Gewebe, sowohl von außen, wie auch von innen. Physiologie: Ist die Lehre von den normalen Lebensvorgängen. Sie beschäftigt sich mit der Funktion der Organe und Gewebe. Die Atmungsorgane: Bestehen aus den zuleitenden (äußeren) Atemwegen und den Lungen bzw. den Lungenbläschen, den Alveolen. Das Atmungssystem wird eingeteilt in: Obere Atemwege: Nase (Rhin, Nasus) Rachen (Pharynx) Untere Atemwege: Kehlkopf (Larynx) Luftröhre (Trachea) Bifurkation Bronchien Bronchiolen Atmungsorgane: Lungenlappen Lungensegmente Lungenbläschen (Alveolen) Die Nase: Ist die Eingangspforte der Atemwege. Begrenzung, obere: Oben Dach des Siebbeins mit Siebbeinplatte Unten Keilbein Seitliche: Tränenbein Siebbein Oberkieferknochen Boden: Harter und weicher Gaumen Vordere Bergrenzung: Nasenflügel Nasenspitze Hintere Begrenzung: Choanen Bau der Nase Die Nasenhöhle wird durch sie Nasenscheidewand (Septum nasi) in 2 Hälften geteilt. Der hintere Teil der Nasenscheide ist knöchern, der vordere ist knorpelig. Knöchern: Hintere Teil Siebbein Vordere Teil Pflugscharbein Knorpelig: Der unmittelbare Teil der an das Pflugscharbein angrenzt Jede Nasenhöhle hat 3 Nasenmuscheln (Concha nasalis). Sie werden durch zarte Knochenleisten gebildet, die mit Schleimhaut ausgekleidet sind. Bezeichnung von oben nach unten: Concha nasalis superior Concha nasalis media Concha nasalis inferior Sie liegen paralell übereinander und bilden den oberen, mittleren und unteren Nasengang. In den unteren Nasengang mündet er Tränennasengang (Canalis nasolacrimalis). Der mittlere Nasengang ist der Klinisch wichtigste, da in ihm die Ausführungsgänge der Nasennebenhöhlen (NNH) münden. Mit Ausnahme der Keilbeinhöhle. Die Nasenschleimhaut: Besteht aus mehrschichtigen Zylinderepithel, mit Flimmerhärchenbesatz Dazwischen Schleimbildende Becherzellen Unter der Schleimhaut liegt Bindegewebe Der Schlag der Flimmerhärchen ist entgegen den Rachen gerichtet, und entfernt aufgefangene Staubpartikel Die NS hat ein dickes Geflecht feinster Blutgefäße (Kappilaren) Im Bereich des oberen Nasenganges enthält sie Riechzellen Aufgaben der Nase: Reinigung der Atemluft Anfeuchtung durch die Schleimhaut/Tränenflüssigkeit (Becherzellen) Erwärmung durch die Kappilaren Riechfunktion durch die Riechzellen im oberen Bereich der NS Niesreflex: Reflektorischer Luftstoß: reinigt die Nase Resonanzorgan: NNH beeinflussen den Klang der Stimme Isolationsorgan: NNH Luftgefüllte Räume sind gute Isolatoren Siehe Seite 164, 17.5 Der Geruchssinn: Kontrollstation für die Luft Durch in den Riechfeldern der beiden Nasengängen liegende Chemorezeptoren. Riechschleimhaut besteht aus 3 Zellarten. Stützzellen: Werden aus den Basalzellen gebildet Basalzellen: Liegen auf der Basalmembran Richzellen: Sind eingebettet in die Stützzellen Riechzellen haben 2 gegenüberliegende Endigungen: Riechhärchen (Reagieren mit dem Geruchsstoff) Ableitende Nervenfortsätze (ziehen durch die Siebbeinplatte zum nächsten Plexus N. olfactorii) Die Nasennebenhöhlen: Sind paarig angelegte Hohlräume im Oberkieferknochen, Sternbein, Keilbein und im Siebbein. Kieferhöhlen: (Sinus maxillaris) Paarig angelegt, jeweils eine seitlich der Nase im Oberkieferknochen Grenzen oben an die Augenhöhle, seitlich bzw. unten bis an die Oberkieferzähne. Ausführungsgang im mittleren Nasengang Werden vom 5. HN durchzogen (N. trigeminus) Die Stirnhöhlen (Sinus Frontalis) Entwickeln sich erst im Laufe der Kindheit Form und Größe sind individuell verschieden Liegen im Stirnbein unter der Augenbrauenwulst und der Nasenwurzel Beide sind in der Mitte durch eine knöcherne Wand getrennt Sie haben einen ca 2 cm. Langen, gekrümmten Ausführungsgang in den mittleren Nasengang. Die Siebbeinzellen (Cellulae ethmoidales) Liegen im Siebbein zw. Augen und Nasenhöhlen Sind lufthaltige Kämmerchen, die durch dünne Knochenwände von einander getrennt sind. Ausführungsgang in den mittleren Nasengang. Die Keilbeinhöhlen (Sinus sphenoidales) Liegen im hinteren Teil der Nasenhöhle im Keilbein Sind etwa kirschgroß und von einer knöchernen Wand getrennt Ausführungsgang in den oberen Nasengang. Der Rachen (Pharynx) Ist ein mit Schleimhaut (mehrschichtiges Plattenepithel) ausgekleideter Muskelschlauch (Quergestreifte M.) Aufgaben des Rachens: Teil des Atemweges Teil des Speiseweges Mitbeteiligt an der Stimmbildung Lymphatischer Rachenring: Bis zur Pupertät für die Infektionsabwehr wichtig 1 Rachenmandel 2 Gaumenmandeln (Tonsillen) 1 Zungengrundmandel Einteilung in 3 Etagen: Nasenrachen (Epipharynx, Nasopharynx) Links und rechts münden die Eustachischen Röhren (Ohrtrompeten) Eine Rachenmandel Mundrachen (Mesopharynx, Oropharynx) 2 Gaumenmandeln = Tonsillen an den Seiten 1 Zungenmandel am Zungengrund Kehlkopfrachen ((Hypopharynx, Laryngopharynx) Trichterförmiger Raum Enthält Kehlkopf Der Kehlkopf (Larynx) Wird vom Zungenbein (Os hyoideum) und von den 4 Kehlkopfknorpeln gebildet. Aufgaben des Kehlkopfes: Schutz der unteren Atemwege Wichtigstes Organ bei der Stimmbildung Das Zungenbein: Hufeisenförmig, nach hinten offener Halbmond, wird zu den Schädelknochen gezählt 2 große und 2 kleine Hörner Durch Bindegewebe an den Schildknorpel gebunden Ist eine Art Zwischensehne zwischen den Mundbodenmuskulaturen und den geraden Halsmuskeln. Bewegt sich beim schlucken, kauen und sprechen Ringknorpel: Basis des Kehlkopfes Vorne Ringförmig Bildet nach hinten eine Platte auf der die beiden Stellknorpel sitzen Stellknorpel sind gelenkig mit der Platte verbunden Schildknorpel: Schirmt den Kehlkopf nach vorne ab Besteht aus zwei viereckigen Platten, die sich zur Mitte hin vereinigen Die Beiden unteren Hörner des Schildknorpels sind mit dem Ringknorpel gelenkig verbunden Schildknorpel und Ringknorpel sind außerdem durch eine BG- Membran miteinander verbunden Vor dem Schildknorpel liegt die Schilddrüse Beim Mann springt in Folge stärkeren Wachstums (Geschlechtshormone) der Schildknorpel als Adamsapfel hervor An der Innenseite des Schildknorpels sind die Stimmbänder befestigt Kehlkopfdeckel (Epiglottis): Blattähnlich Elastische Knorpelplatte Zeigt mit der Spitze nach vorne und ist mit einem Band an der Innenseite des Schildknorpels befestigt Durch Auf- und Absteigende Bewegungen des Kehlkopfes legt sich die Epiglottis als Schützende Verschlußklappe beim Schlucken auf den Kehlkopfeingang Beim Atmen, sprechen Kehlkopfeingang offen Achtung: eine Entzündung der Epiglottis kann einen lebensbedrohlichen Zustand herbeiführen Stellknorpel: Sitzen Pyramidenförmig auf der Platte des Ringknorpels Sind für die Spannung und Stellung der Stimmbänder von Bedeutung Schleimhaut des Kehlkopfes: Zylinderepithel mit Flimmerhärchenbesatz Bildet zwei bandhafte Vorsprünge = Falten = mehrschichtiges, unverformtes Plattenepithel Die oberen Falten bilden die Taschenbänder = falsche Stimmbänder Die unteren die Eigentlichen Stimmbänder# Stimmbänder: Weißlich glänzende Membranen Verlaufen von der Innenseite des Schildknorpels zu den Stellknorpeln Werden von den Kehlkopfmuskeln bewegt Die inneren Kehlkopfmuskeln werden von einem Außläufer des X HN (Nervus vagus) versorgt ( N. laryngius reccurens Teilweise Lähmung betrifft stets die Öffnung = Erstickungsgefahr Vollständig Lähmung = Stimmbänder offen Stimmbildung: Stimmbänder werden durch den Luftstrom in Schwingung versetzt Luft wird dabei durch die geschlossene Stimmritze gepresst Je länger die Stimmbänder desto länger die Schwingungszeit => tiefer Ton Die Stärke der Stimme hängt von der Kraft des Luftstroms ab 4. Die Luftröhre (Trachea) (Bild Querschnitt durch die Trachea einfügen) 10 – 14 cm langer bindegewebiger Schlauch mit Hufeisenförmigen Knorpelspangen beginnt beim Kehlkopf und endet bei der Bifurkation auf Höhe des 5. Brustwirbels hier teilt sich die Trachea in einen linken und einen rechten Hauprbronchus Knorpelspangen bestehen aus Hyalinem Knorpel und sind nach oben hin offen Sie reichen nur bis zu den Bronchien Knorpelspangen werden vorne durch elastisches BG verbunden und hinten durch glatte Muskelfasern + BG Ausgekleidet ist die Trachea mit mehrschichtigem Zylinderepithel und Flimmerhärchenbesatz Flimmerhärchen schlagen in Richtung Rachen um aufgefangene Staubpartikel nach außen zu befördern Die Trachea ist mit der Umgebung durch BG verbunden Aufgabe der Trachea: Erwärmen der Atemluft Anfeuchten “ Reinigen “ 6. Bronchien und Bronchiolen Die Bronchien beginnen mit den 2 Hauptbronchien bei der Bifurkation Die beiden Hauptbronchien treten durch die Lungenpforte (Lungenhilus) in die beiden Lungenhälften ein Lungenhili sind Eintrittspforte für Arterien und Nerven sowie Austrittsstelle für Lymphgefäße und Venen und sind reichlich von Lymphknoten umgeben Die Bronchien verästeln sich in Millionen von Bronchiolen die dann in Abermillionen von Lungenbläschen (Alveolen) münden. Aufteilung des Bronchialbaumes: Hauptbronchius = Bronchius prinzipales Rechte und linke Lunge jeweils einen Lappenbronchien = Bronchii Lobales re. = 3; li. = 2 Segmentbronchien = Bronchii segmentales = treten in die Lungensegmente ein Endbronchien = Bronchioli terminales Atmungsbronchien = Bronchioli respiratorii Jeder Bronchiolus respiratorius teilt sich noch in zwei Alveolargänge welche dicht mit Alveolen besetzt sind. (Bild von Bronchius Querschnitt einfügen) Die Lungen (Pulmones) Paarige Organe von Lungenfell überzogen, die in den Pleurahöhlen liegen Auf beiden Seiten ragt die Lungenspitze über das Schlüsselbein Medial liegt die Lunge dem Herzen, den großen Gefäßen (Aorta, untere Hohlvene), sowie der Speiseröhre an. Lateral liegt die Lunge der Brustwand an Die Lungenbasis liegt auf dem Zwerchfell (Diaphragma) Einteilung makroskopisch: Rechte Lungenflügel 3 Lappen unterteilt Linker in 2 Lappen (Verdrängung durch das Herz) Ein Lappen wird von mehreren Segmenten gebildet ( ca. 10 Segmente je Lungenflügel) Ein Segment hat tausende von Lungenläppchen Ein Lungenläppchen besteht aus einem Atmungsbronchiolus mit seinen beiden Alveolargängen Das Brustfell (Pleura) Die Lungen sind vom Brustfell überzogen, sie wachsen während der Embryonalen Entwicklung in das Brustfell hinein Das innere Blatt umschließt unmittelbar das Lungengewebe (Lungenfell = viscerales Blatt Das Rippenfell ist an der Innenwand des Brustkorbes und am Zwerchfell befestigt = parietales Blatt Zwischen Lungenfell und Rippenfell liegt der Pleuraspalt, der mit klarseröser Flüssigkeit gefüllt ist Diese Flüssigkeit verhindert ein Aneinanderreiben der Felle Der Pleuraspalt ist ein Luftdichter Raum in dem Unterdruck herrscht Beide Felle haften fest aneinander Mikroskopie der Lungen Wesentliche Substanz des Lungengewebes sind der Bronchialbaum und die Alveolen Blut- und Lymphgefäße verlaufen zusammen mit den Bronchien und sind eingebettet in BG, welches vor allem elastische Fasern enthält. Ca 300 – 500 000 000 Alveolen dienen der enormen Oberflächenvergrößerung (ca 80–100m²) Die Alveolen sind in Richtung der Bronchiole hin geöffnet Der Durchmesser einer Alveole beträgt ca 0,2 – 0,5 mm Von Außen ist jede Alveole mit einem elastischen Faserkorb und einem Netz feinster Blutgefäße, den Kappillaren, umsponnen (Gasaustausch) Die Alveolen bestehen aus plattenförmigen Deckzellen (einschichtiges Plattenepithel) S.50 Anatomiebuch Man unterscheidet 2 Typen von Deckzellen: Typ 1: haben die Möglichkeit Fremdkörper in sich aufzunehmen und unschädlich zu machen (Phagozyten = Freßzellen). Man nennt sie auch Alveolarphagozyten Typ 2: bildet an der Innenfläche der Alveole eine Oberflächenaktive Substanz aus Fetten und Eiweißen (Surfactant). Er verhindert das kollabieren der Alveolen bei der Expiration Der Brustkorb: Umschließt die Organe der oberen Bauchhöhle und der Brusthöhle Besteht aus Brustwirbelsäule, Brustbein (Sternum), und 12 Rippenpaaren Jede Rippe besteht aus einem dorsalem und einem ventralem Anteil Alle Rippen sind gelenkig mit der Wirbelsäule verbunden (Wirbelrippengelenke) Die ersten 7 Rippenpaare sind direkt (mit Knorpeln) gelenkig mit dem Brustbein verbunden (echte Rippen) Die Rippenpaare 8 – 10 haben nur indirekten Kontakt zum Brustbein. Sie sind untereinander über Knorpelstege verbunden (falsche Rippen) Rippenpaar 11 und 12 enden frei in der Muskulatur (freie Rippen) Die Rippen können sich nur um ihre eigene Längsachse drehen.Da sie vorne gewölbt sind führt das drehen am hinteren Ende zum auf- und abbewegen des Thorax und damit zu einer Vergrößerung Atemmuskulatur und Atemmechanik Atemmuskeln: Zwerchfell (Diaphragma) Kuppelförmig zwischen Brustbein, den unteren 6 Rippen und der LWS verspannt. Trennt Brust und Bauchhöhle. Zwischenrippenmuskulatur: Äußere Zwischenrippenmuskeln = Einatmung Innere Zwischenrippenmuskeln = Ausatmung Atemhilfsmuskulatur: Kopfwender (m. sternocleidomastoideus) Großer Brustmuskel und kleiner Brustmuskel Innerer schräger / äußerer schräger Bauchmuskel Gerader Bauchmuskel Hinterer oberer und unterer Sägezahlmuskel Treppenmuskel Zentrale Steuerung der Atmung Muskeln bewegen sich nur, wenn sie durch Nervenimpulse dazu angeregt werden Die Atemmuskulatur empfängt Impulse aus dem Atemzentrum im verlängertem Rückenmark (medulla oblongata) Das AZ gehört zu den vegetativen Zentren des Hirns, welche die Körperfunktionen, die nicht unserem Willen unterworfen sind, steuern Es enthält seine Nachrichten, wie alle vegetativen Zentren durch Chemo– und Dehnungsrezeptoren aus den verschiedenen Bereichen des Körpers Die Nachrichten gelangen über afferente Nervenfasern zum Hirn Im AZ lassen sie dann einen Impuls entstehen, der über die efferenten Bahnen zur Atemmuskulatur gelangt Das AZ sendet also selbständige Impulse aus, welch über Leitungsbahnen im Rückenmark zu den Zwischenrippenmuskeln und über den N. phrenicus zum Zwerchfell laufen. Dort lösen sie die für die Einatmung wichtige Kontraktionen aus.