Einleitung
Das Atmungssystem ermöglicht dem Körper zu atmen, indem es den Austausch von Gasen mit der Umgebung schafft. Die Lungen nehmen bei dieser äußeren Atmung den lebensnotwendigen Sauerstoff aus der Atemluft auf und geben Kohlendioxid ab. Die innere Atmung, auch Zellatmung genannt, ist dagegen der „Verbrennungsprozess“ von Nährstoffen in den Körperzellen zur Energiegewinnung; hierbei wird Sauerstoff verbraucht. Die äußere Atmung ist notwendig, um den Sauerstoff für die innere Atmung bereitzustellen.
Obere und untere Atemwege
Die Atemwege können in obere und untere Atemwege unterteilt werden.
Zu den oberen Atemwegen zählen:
- Nase
- Nasennebenhöhlen
- Rachen
Zu den unteren Atemwegen zählen:
- Kehlkopf
- Luftröhre
- Bronchien
- Lungen
Nase
Die äußere Nase besteht aus den Nasenlöchern, den Nasenflügeln, der Nasenspitze, dem Nasenrücken, der Nasenwurzel, dem knöchernen Nasenskelett und den Nasenknorpeln.
Die Nasenhöhle ist ein dreieckiger Hohlraum, der durch die Nasescheidewand in zwei Hälften, links und rechts, geteilt wird.
In der Nasenhöhle befinden sich drei Nasenmuscheln (Choncae nasales), nämlich die Untere, Mittlere und Obere. Diese drei unterteilen die Nasenhöhle in den unteren, mittleren und oberen Nasengang.
Funktion der Nase
- Erwärmung, Vorreinigung und Anfeuchtung der Atemluft
- Beherbergung des Riechorgans
- Resonanzraum für die Stimme
Nasennebenhöhlen
Die Nasennebenhöhlen sind Hohlräume im Schädel, die um die Nase herum angeordnet sind. Sie haben mehrere wichtige Funktionen, einschließlich:
- Gewichtsreduktion: Sie helfen dabei, das Gewicht des Schädels zu verringern.
- Resonanzverbesserung: Sie tragen zur Verbesserung der Stimme bei, indem sie als Resonanzkammern dienen.
- Schutz: Sie schützen die empfindlichen Schleimhäute der Nase vor Trockenheit und Reizstoffen.
- Filterung: Sie filtern Partikel aus der Luft, die wir einatmen, bevor diese in die Lunge gelangen.
- Feuchtigkeitsregulation: Sie helfen dabei, die Feuchtigkeit in der Nase zu regulieren und verhindern so, dass die Schleimhäute austrocknen.
Es gibt vier Nasennebenhöhlen:
- Stirnhöhlen
- Kieferhöhlen
- Schläfenhöhlen
- Keilbeinhöhlen
Rachen
Der Rachen ist ein langer, muskulöser Kanal, der sich von der Basis des Schädels bis zur Speiseröhre erstreckt. Er befindet sich vor der Wirbelsäule und hinter Mund– und Nasenhöhle. Hier kreuzen sich Luft– und Speisewege und teilen sich am Ende wieder auf.
Der Rachenraum kann in drei Abschnitte unterteilt werden:
- Nasopharynx
- Oropharynx
- Laryngopharynx
Der Nasopharynx befindet sich im oberen Teil und verbindet die Nase und Ohren mit dem Rachen. Dieser Abschnitt enthält auch die Rachenmandeln, die für den Schutz vor Infektionen zuständig sind.
Der Oropharynx ist der mittlere Abschnitt und verbindet den Mundraum mit dem Rachen. Hier befinden sich auch die Gaumenmandeln.
Der Laryngopharynx ist der untere Abschnitt und reicht vom Zungenbein bis zur Speiseröhre. Hier findet das Schlucken statt.
Kehlkopf
Der Kehlkopf (Larynx) besteht aus einem röhrenförmigen Knorpelgerüst, das aus hyalinem Knorpel besteht und durch Bänder und Muskeln verbunden ist.
Die meisten Teile des Kehlkopfes, mit Ausnahme des Kehldeckels und der Stimmbänder, sind von einer gefäßreichen Schleimhaut bedeckt.
Das Grundgerüst des Kehlkopfs besteht aus 4 großen Knorpeln:
- Schildknorpel, der den Adamsapfel bildet
- Kehldeckel, der sich beim Schluckvorgang schließt
- Ringknorpel
- Linker und rechter Stellknorpel, die für die Stellung und Spannung der Stimmbänder verantwortlich sind
Funktion des Kehlkopfes
Der Kehlkopf verbindet den Rachen mit der Luftröhre und hat eine wichtige Rolle bei der Stimmbildung. Die Stimme entsteht durch 2 übereinander liegende Schleimhautfaltenpaare:
Taschenfalten und Stimmfalten.
Die Stimmbänder sind die freien, oberen Ränder der Schleimhautfalten und verlaufen vom Schilddeckel zu den Stellknorpeln. Die Innervation des Kehlkopfmuskels erfolgt über den rückläufigen Kehlkopfnerv. Die Stimmritze ist die Öffnung zwischen den beiden Stimmbändern.
- Die Tonhöhe einer Stimme ist abhängig von der Schwingungsfrequenz der Stimmbänder. Ein hoher Ton wird erreicht, indem die Stimmbänder durch die Kontraktion von Kehlkopfmuskeln stärker gespannt werden.
- Ein tiefer Ton wird erreicht, indem die Stimmbänder durch bestimmte Bewegungen der Kehlkopfmuskeln entspannt werden.
Die Lautbildung hängt von der Veränderbarkeit des Resonanzraums (Mund–, Nasen– und Rachenhöhle) ab, durch die die Luftsäule verschiedene Frequenzen erhält und dadurch Laute entstehen.
Luftröhre
Die Luftröhre, auch Trachea genannt, beginnt unter dem Ringknorpel. Sie ist ein durchschnittlich 11 cm langer, muskulöser Schlauch, dessen Öffnung von 16–20 C–förmigen Knorpelspangen offen gehalten wird. An der Rückwand hat die Luftröhre Kontakt zur Speiseröhre.
Zwischen den Knorpelspangen befindet sich elastisches Bindegewebe, das die Luftröhre auch in Längsrichtung elastisch macht. Die hintere Seite der Luftröhre, die keine Knorpel hat, besteht aus glatter Muskulatur und Bindegewebe.
Die Luftröhre, genau wie der restliche Atemtrakt, ist mit einer Schleimhaut bedeckt, die Flimmerepithel und schleimbildende Zellen enthält. Durch den Flimmerzug werden Fremdkörper zurück in Rachen und Mund befördert.
Am unteren Ende der Luftröhre, bei der Luftröhrenbifurkation, teilt sich die Luftröhre in die beiden Hauptbronchien. Jeder Hauptbronchus teilt sich dann in kleinere Lappenbronchien und weiter in Segmentbronchien auf.
- Der rechte Hauptbronchus teilt sich in 3 Lappen- und 10 Segmentbronchien.
- Der linke Hauptbronchus teilt sich in 2 Lappen- und 9 Segmentbronchien.
Die Bronchien werden zu Bronchiolen und schließlich zu Alveolen.
Die Bronchien sind die Hauptluftröhren, die die Luft in die Lungenflügel transportieren. Die Bronchiolen sind kleinere Luftröhren, die die Luft von den Bronchien zu den Alveolen transportieren. Die Alveolen sind kugelförmige Lungenbläschen, die an den Alveolargängen traubenförmig und dicht gepackt hängen. Sie sind nur durch die Blut–Luft–Schranke vom Blut getrennt, was einen schnellen Gasaustausch ermöglicht.
Lunge
Die Lunge hat die Aufgabe, Sauerstoff aus der Luft aufzunehmen und Kohlenstoffdioxid auszustoßen. Diese Funktionen sind entscheidend für das Überleben des Körpers und das Aufrechterhalten des korrekten Sauerstoff– und Kohlenstoffdioxid–Levels im Blut.
Lage und Größe der Lunge
Die beiden Lungen befinden sich in der Brusthöhle und umgeben jeweils seitlich das Mediastinum. Sie sind von den Rippen und dem Zwerchfell umgeben und ragen leicht über das Schlüsselbein hinaus. Das Herz befindet sich zwischen den beiden Lungen. Die Lungenspitze befindet sich oben und die Lungenbasis, die bei der Einatmung um etwa 3–4 cm absinkt, unten. Die Hauptbronchien und die Lungengefäße treten über die Lungenwurzel in die Lungen ein.
Die linke Lunge ist aufgrund der linken Lage des Herzens kleiner als die rechte Lunge.
- Die linke Lunge ist in einen Ober– und Unterlappen unterteilt.
- Die rechte Lunge ist in drei Lappen aufgeteilt, Ober–, Mittel– und Unterlappen.
Die Lungenlappen werden weiter in kleinere Lungensegmente unterteilt – neun Segmente in der linken Lunge und zehn Segmente in der rechten Lunge.
Die Segmentgrenzen sind nicht sichtbar, bilden aber broncho–arterielle Einheiten, was bedeutet, dass jedes Segment von einem Segmentbronchus und einem Ast der Lungenarterie versorgt wird.
Die Lungen werden von beiden Seiten mit Blut versorgt:
- Sie werden durch die Blutgefäße des Lungenkreislaufs durchzogen, die ausschließlich für den Gasaustausch verantwortlich sind.
- Die Lunge erhält Blut aus Ästen des Körperkreislaufs über Bronchialarterien, die aus der Aorta entspringen.
Pleura
Die Lunge wird von einer dünnen Schicht, dem Lungenfell (Pleura visceralis), bedeckt, die mit Blutgefäßen versorgt ist und auch in die Spalten zwischen den Lungenlappen hineinreicht. Das Lungenfell wandelt sich am Lungenhilum in das Rippenfell (Pleura parietalis) um, das Brustwand, Zwerchfell und Mediastinum bedeckt und schmerzempfindliche Nerven enthält.
Beide Schichten werden zusammen als Pleura oder Brustfell bezeichnet und umgeben einen geschlossenen Raum, die Pleurahöhle. Im Pleuraspalt besteht ein geringer Unterdruck im Vergleich zur äußeren Welt, was dafür sorgt, dass die Lungen bei der Atmung im Brustraum leicht gleiten können. Dies wird durch eine Schicht von flachen Zellen ermöglicht, die eine wässrige Flüssigkeit als Gleitmittel in die Pleurahöhle abgeben. Aufgrund der dünnen Flüssigkeitsschicht und des Unterdrucks in der Pleurahöhle haftet die Lungenoberfläche an der Innenwand des Brustkorbs und alle Bewegungen des Brustkorbs werden auf die Lungen übertragen.
Dadurch führt eine Erweiterung des Brustkorbs bei der Einatmung zur Ausdehnung und umgekehrt die Verengung des Brustkorbs bei der Ausatmung zur Verkleinerung des Lungengewebes.
Zwerchfell
Das Zwerchfell, auch als Diaphragma bezeichnet, ist eine breite, kuppelförmige Muskelplatte, die sich gegen die Brusthöhle richtet und die Brust– und Bauchhöhle voneinander trennt. Die Lungen liegen mit ihrer Basis dem Zwerchfell auf.
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