Anatomie und Physiologie des unteren Atmungssystems

Gepostet am 23.3.18 von Katrina Irwin

Wir atmen zwischen 17.000 und 24.000 Mal am Tag (oder mehr!), und die meiste Zeit denken wir nicht einmal darüber nach. Wir können uns auf die wichtigeren Dinge konzentrieren, zum Beispiel darauf, wie das untere Atmungssystem funktioniert. Schauen wir uns das mal an!

Luftröhre

Bild aus dem Atlas der menschlichen Anatomie.

Die Luftröhre, auch Luftröhre genannt, ist der Hauptluftweg der unteren Atemwege. Sie ist eine aus Knorpel bestehende Membran, die am Kehlkopf beginnt und bis zum fünften Brustwirbel reicht. Die Luftröhre ist etwa elf Zentimeter lang und 2,5 Zentimeter breit. Sie ist von unregelmäßigen Ringen aus hyalinem Knorpel und elastischen Fasermembranen umgeben, die mit Schleim ausgekleidet sind und dazu beitragen, die Atemwege offen zu halten. Normalerweise gibt es 16 bis 20 davon! Am fünften Wirbel teilt sich die Luftröhre in zwei Bronchien, aber… bevor wir uns näher damit befassen, wollen wir einen Blick auf die Lungen selbst werfen.

Die linke und rechte Lunge

Bild aus dem Atlas der menschlichen Anatomie.

Wir alle wissen, dass wir zwei Lungen haben, aber die linke und die rechte Lunge sind strukturell unterschiedlich. Die linke Lunge ist in zwei Lappen unterteilt, einen oberen und einen unteren, und die rechte Lunge ist in drei Lappen unterteilt, den oberen, den mittleren und den unteren. Die Lunge besteht aus einer porösen, schwammigen Textur und ist sehr elastisch. Eine zarte doppelschichtige seröse Membran, die Pleura, bedeckt die Oberfläche der Lunge und taucht in die Spalten zwischen den Lappen ein. Zwischen den Spalten befindet sich eine Flüssigkeit, die verhindert, dass sich die Lunge bewegt und an der Thoraxwand scheuert. Der linke Lungenflügel hat eine Einbuchtung (Herzkerbe), in der das Herz Platz findet. Die Hauptfunktion der Lunge besteht darin, die Kapillaren mit Sauerstoff zu versorgen, damit sie das Blut mit Sauerstoff anreichern können.

Spaßfakt: Die Gesamtoberfläche der Lunge variiert zwischen 50 und 75 Quadratmetern – das entspricht in etwa der Fläche einer Seite eines Tennisplatzes!

Primärer Bronchus

Bild aus dem Atlas der menschlichen Anatomie.

Die primären Bronchien verbinden die Luftröhre mit der linken und rechten Lunge. Ähnlich wie die Luftröhre bestehen sie aus unvollständigen Ringen aus hyalinem Knorpel, wobei die rechte Bronchusmembran sechs bis acht knorpelige Ringe enthält, die linke neun bis 12. Der rechte Bronchus ist in der Regel breiter und kürzer und steht senkrechter als der linke. Daher bleiben eingeatmete Gegenstände eher in den rechten Bronchien hängen als in den linken.

Aufgrund der Asymmetrie der Lungen teilen sich die Bronchien in eine unterschiedliche Anzahl von Lappen auf.

Der rechte Bronchus teilt sich in drei große sekundäre Bronchien, die zu den drei Hauptlappen der rechten Lunge führen. Der linke primäre Bronchus verzweigt sich in zwei sekundäre Bronchien, die dann die beiden Lappen der linken Lunge versorgen.

Zwischenbronchus

Bild aus Human Anatomy Atlas.

Es gibt viele Namen für diese Bronchien. Der Intermediärbronchus wird auch als Sekundärbronchus, Lappenbronchus oder intrapulmonaler Bronchus bezeichnet. Es handelt sich um die Atemwege der unteren Atemwege. Diese Bronchien verzweigen sich von den Primärbronchien und versorgen die Lappen der linken und rechten Lunge. In der Lunge selbst teilen sich die Lappenbronchien auf und unterteilen sich in der ganzen Lunge, wobei die kleinsten Unterteilungen Röhren bilden, die Bronchiolen genannt werden. Anstelle von Ringen werden die sekundären Bronchien von unregelmäßigen Platten aus hyalinem Knorpel getragen. Zweig für Zweig werden die Bronchien zu kleineren Atemwegen, die sauerstoffreiche Luft in die Lunge transportieren.

Tertiärer (segmentaler) Bronchus


Bild aus dem Atlas der menschlichen Anatomie.

Die tertiären Bronchien sind zwar klein, aber dennoch wichtig! Es gibt etwa 10 dieser relativ schmalen Atemwege. Sie enthalten nur sehr wenig stützenden Knorpel und verzweigen sich in noch engere Bronchien – mit einem Durchmesser von etwa 0,2 mm -, die sich in noch mehr Bronchiolen aufteilen, die die Alveolen versorgen.

Alveolen


Bild aus dem Atlas der menschlichen Anatomie.

Und hier geschieht die Magie (sozusagen). Alveolen sind winzige, zarte Luftsäcke, in denen die Hauptfunktion des Atmungssystems stattfindet: Sauerstoff in den Körper zu bringen und Kohlendioxid zu entfernen. Winzige Poren in den Wänden einer Alveole ermöglichen die Belüftung mit der benachbarten Alveole. Jede Lunge hat etwa 300 Millionen Alveolen. Alveolarsäcke sind Ansammlungen von Alveolen, die sich an den Enden der dünnen Atemwege befinden, die als Alveolarkanäle bekannt sind. Die Alveolen sind von Kapillaren umgeben.

Lungenkapillaren

Bild aus dem Atlas der menschlichen Anatomie.

Die Lungenarterien verzweigen sich in Arteriolen und dann in Netzwerke von Kapillaren (winzige Blutgefäße). An den Wänden dieser Kapillaren findet ein Gasaustausch statt, und der Sauerstoffgehalt des Blutes in diesen Kapillaren steigt an. Die Lungenvenen entwässern die Lungenkapillaren und transportieren sauerstoffreiches Blut zum linken Vorhof des Herzens, wo es verteilt wird.

… Und jetzt noch ein paar lustige Bonuspunkte!

Wissenswertes über das Atmungssystem

  1. Sie verlieren eine Menge Wasser nur durch das Atmen, 17,5 ml oder 0,59 flüssige Unzen pro Stunde!
  2. Die durchschnittliche Zeit, die ein Erwachsener den Atem anhalten kann, liegt zwischen 30 und 60 Sekunden.
  3. Nach Angaben von Guinness World Records hält Aleix Segura Vendrell aus Spanien im Jahr 2016 den Rekord für das freiwillige Anhalten des Atems bei einem Mann. Er hielt den Atem 24 Minuten und 3,45 Sekunden lang an.
  4. Den Rekord für das freiwillige Anhalten des Atems bei Frauen hält laut Guinness World Records Karoline Meyer aus Brasilien, aufgestellt im Jahr 2009. Sie hielt ihren Atem 18 Minuten und 32,59 Sekunden lang an.
  5. Der Lungenkreislauf wurde erstmals im 13. Jahrhundert beschrieben. Der arabische Arzt Ibn al-Nafis beschrieb den komplizierten Prozess im Jahr 1243.

Und da haben Sie es, das menschliche Atmungssystem erklärt in einem Blogbeitrag!
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Videomaterial von Human Anatomy Atlas.

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