Anatomie und Funktion der gesunden Lunge

Anatomie und Funktion der gesunden Lunge
Um zu wissen, in welchem Zustand sich die Lungen befinden, muß man verstehen, wie die Lungen
normalerweise funktionieren.
Wie funktionieren gesunde Lungen?
Die Brusthöhle enthält zwei Lungen, eine auf der rechten Seite, die andere auf der linken Seite der
Brust. Jede Lunge ist in sogenannte Lappen unterteilt. Die Lunge hat eine weiche Konsistenz und wird
durch den Brustkorb geschützt. Der Zweck der Lungen besteht darin, Sauerstoff (abgekürzt O2) in den
Körper zu leiten und Kohlendioxid (abgekürzt CO2) aus dem Körper zu entfernen. Sauerstoff ist ein
Gas, das uns Energie zuführt, Kohlendioxid dagegen ist ein Abfallprodukt oder „Auspuffgas“ des
Körpers.
Wie gelangt Luft in den Körper?
Um dem Körper Sauerstoff zuzuführen, wird durch Nase, Mund oder beide Luft eingeatmet. Bevorzugt
wird der Weg durch die Nase, da sie ein besserer Filter als der Mund ist. Die Nase reduziert den
Gehalt an Reizstoffen, die der Lunge beim Atmen zugeführt werden, gleichzeitig wird die Atemluft
erwärmt und angefeuchtet. Werden große Mengen Luft benötigt, muß man durch den Mund atmen, da
die Atmung durch die Nase dann nicht mehr ausreicht. Bei körperlicher Belastung wird gewöhnlich
durch den Mund geatmet.
Nach Eintritt in die Nase oder den Mund strömt die Luft durch die Trachea oder „Luftröhre“ abwärts.
Die Trachea ist ein Rohr, das unmittelbar dem Hals
anliegt. Hinter der Trachea befindet sich der
Ösophagus oder die „Speiseröhre“. Beim Einatmen
strömt Luft die Trachea hinunter, beim Essen wird
der Speisebrei durch den Ösophagus nach unten
transportiert. Der gemeinsame Weg von Luft und
Speisebrei wird durch die Epiglottis (Kehldeckel)
kontrolliert, eine Sperre, die verhindert, daß Speisebrei in die Trachea gelangt. Gelegentlich kommt
es trotzdem vor, daß Speisebrei oder Flüssigkeit in
die Trachea eintritt, was dann zu Erstickungsgefühl
und Hustenanfällen führt.
Die Trachea teilt sich in einen linken und einen
rechten Atemweg, diese nennt man Bronchien. Der linke Bronchus führt in die linke Lunge, der rechte
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Bronchus in die rechte Lunge. Diese beiden Atemwege verzweigen sich weiter in immer kleinere
Röhren, sogenannte Bronchiolen. Die Bronchiolen enden in winzigen Luftsäckchen, den Alveolen. Die
Alveolen sehen aus wie Trauben, die an winzigen Atemröhrchen hängen. Gesunde Lungen enthalten
über 300 Millionen Alveolen. Würde man die Alveolen öffnen und flach ausbreiten, könnte man damit
die Fläche von zwei Tennisplätzen bedecken. Nicht alle Alveolen sind immer gleichzeitig aktiv. Somit
verfügt die Lunge im Falle einer Schädigung durch Krankheit, Infektion oder Operation über einen
großen Reservebestand an Alveolen.
Welche Bedeutung haben Sauerstoff und Kohlendioxid?
Jede Alveole ist von winzigen Blutgefäßen oder Kapillaren umgeben. Die winzigen Blutgefäße
umhüllen die Alveolen wie ein Netz. Hier tritt der Sauerstoff, der mit der Atemluft in den Atemwegen
bis hinunter zu den Alveolen transportiert wird, ins Blut über. Das im Körper gebildete Kohlendioxid
oder „Auspuffgas“ tauscht den Platz mit dem
Sauerstoff, indem es die Blutbahn verläßt und
in die Alveolen übertritt. Anschließend wird es
ausgeatmet. Damit unser Körper einwandfrei
funktioniert, muß regelmäßig Sauerstoff in die
Blutbahn
eintreten
und
Kohlendioxid
die
Blutbahn verlassen.
Darüber hinaus enthält die Lunge Blutgefäße
sowie einen Belag aus Nervenfasern. Außerhalb der Lunge befinden sich zwei Schichten aus dünnem
Material, die Pleura. Eine Pleura ist direkt mit der Außenseite der Lunge verbunden, die andere mit
der Innenseite der Brust, nahe den Rippen. Die Pleura enthält Nervenfasern. Ist die Pleura gereizt,
können Schmerzen auftreten. Man spricht dann von einer Pleuritis. Umgekehrt tritt beim Schneiden in
die Lungen selbst kein Schmerz auf, da diese keine Nervenfasern enthalten.
In der Lunge befinden sich zudem zwei Typen von Blutgefäßen. Blutgefäße können Arterien oder
Venen sein. Der eine Blutgefäßtyp ist für die Ernährung der Lunge zuständig, während der andere
Sauerstoff aus der Lunge über das Herz in den Körper transportiert. Blut, das Sauerstoff aus den
Lungen aufgenommen hat, kehrt zur linken Herzseite zurück, wird ausgepumpt und gelangt als
sauerstoffreiches (sogenanntes arterielles Blut) in den Körper. Nachdem das Blut den Sauerstoff an
die Zellen des Körpers (Haut, Organe usw.) abgegeben hat, heißt es venöses Blut, das nun zur
rechten Herzseite zurückfließt. Venöses Blut enthält reichlich Kohlendioxid und nur wenig Sauerstoff.
Das venöse Blut fließt zurück in die Lungen, um Kohlendioxid abzuladen und Sauerstoff
aufzunehmen. Ist die Lunge nicht imstande, genügend Sauerstoff aufzunehmen oder kann Sauerstoff
durch eine Blockade nicht in die Blutbahn gelangen, versucht die Lunge sich gegen den Sauerstoffmangel dadurch zu schützen, indem sie einige der Blutgefäße schließt. Das Herz muß nun die
gleiche Blutmenge wie sonst üblich durch weniger Blutgefäße pumpen. Da sich aber die im Körper
vorhandene Gesamtmenge an Blut nicht ändert, bedeutet dies eine zusätzliche Belastung für das
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Herz. Wegen des Blutrückstaus muß das Herz härter arbeiten, was häufig dazu führt, daß es größer
wird. Dies nennt man Cor pulmonale oder Rechtsherzinsuffizienz.
Welche Muskeln sind am Atmen beteiligt?
Zum Atmen werden viele verschiedene Muskeln gebraucht. Der größte und stärkste Muskel ist das
Zwerchfell. Das Zwerchfell ist ein großer Muskel, der unter den Lungen liegt und diese von den
darunter liegenden Organen wie Magen, Darm, Leber usw. trennt. Wenn sich das Zwerchfell nach
unten bewegt oder flacher wird, biegen sich die Rippen nach außen, die Lunge dehnt sich aus und die
Luft wird eingezogen. Diesen Vorgang nennt man Inhalation oder Inspiration. Erschlafft das
Zwerchfell, weicht Luft aus den Lungen und diese nehmen wieder ihre ursprüngliche Position ein. Dies
wird Exhalation oder Exspiration genannt. Wie Ballons benötigen auch die Lungen zum Aufblasen
Energie. Zum Entweichen der Luft ist dagegen keine Energie nötig.
Die anderen Atemmuskeln sitzen zwischen den Rippen. Bestimmte Muskeln erstrecken sich vom Hals
bis zu den oberen Rippen. Das Zwerchfell, die Zwischenrippenmuskeln und einer der Halsmuskeln
namens Musculus scalenus wirken an fast jedem Atemzug mit. Brauchen wir zur Ausdehnung unserer
Lungen mehr Unterstützung, „rekrutieren“ wir weitere am Hals und an den Schultern gelegene
Muskeln. Bei bestimmten Störungen, etwa einem Emphysem, wird das Zwerchfell nach unten
gedrückt, so daß es nicht mehr richtig funktioniert. Die anderen Muskeln müssen dann besonders hart
arbeiten, da sie nicht so stark sind wie das Zwerchfell. In diesem Fall kann es beim Patienten zu
Atemlosigkeit oder Kurzatmigkeit kommen.
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Wie schützt sich die Lunge?
Die Lunge verfügt über verschiedene Möglichkeiten, sich vor Reizstoffen zu schützen. Erstens wirkt
die Nase beim Atmen wie ein Filter und verhindert, daß große Schadstoffpartikel in die Lunge
gelangen. Tritt dennoch ein Reizstoff in die Lunge ein, bleibt er in einer dünnen Schicht aus Schleim
(auch Sputum oder Phlegma genannt) hängen, der die Innenseite der Atemwege auskleidet. Täglich
werden durchschnittlich 3 Unzen (rund 90 g) Schleim auf die Auskleidung dieser Atemwege
sezerniert. Dieser Schleim wird durch winzige Härchen, sogenannte Zilien, welche die Atemwege
auskleiden, in Richtung Mund transportiert. Die Zilien bewegen den Schleim aus den Lungen in
Richtung Rachen bis zur Epiglottis. Die Epiglottis ist die Sperre, die sich öffnet, damit der Schleim geschluckt werden kann. Dies geschieht, ohne daß wir es merken. Der Auswurf von Sputum ist dagegen
nicht „normal“ und kommt nur dann vor, wenn jemand an einer chronischen Bronchitis leidet oder eine
Infektion vorliegt, etwa eine Erkältung im Brustbereich, eine Pneumonie oder eine Verschlimmerung
einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD).
Ein weiterer Schutzmechanismus der Lungen ist Husten. Obwohl häufig auftretend, ist auch Husten
kein normales Ereignis, sondern rührt von einer Reizung des Bronchialsystems her. Durch Husten
kann der Schleim schneller aus der Lunge befördert werden als durch Zilien.
Die letzte übliche Methode zum Schutz der Lungen kann auch Probleme erzeugen. Die Atemwege in
den Lungen sind von Muskelbändern umgeben. Sind die Lungen gereizt, werden diese Muskelbänder
straffer gespannt, wodurch sich die Atemwege verengen, während die Lunge versucht, den Reizstoff
vom Eindringen abzuhalten. Die rasche Straffung dieser Muskeln heißt Bronchospasmus. Manche
Lungen reagieren sehr empfindlich auf Reizstoffe. Bei Menschen mit COPD können Bronchospasmen
ernsthafte Probleme verursachen und sind für Asthmatiker oft das Hauptproblem, da es
anstrengender ist, durch verengte Atemwege zu atmen.
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