Die Wandungen von Luftröhre und großen Bronchien sind durch Knorpelspangen verstärkt [3–5]. Der größte Teil der Atemwege ist mit einem sogenannten Flimmerepithel ausgekleidet. Dieses ähnelt einem Teppich, der aus Millionen von Zellen mit beweglichen Flimmerhärchen besteht. [6] Sie haben eine wichtige Funktion bei der Reinigung der Atemwege von Fremdkörpern, die über die Atemluft eingedrungen sind und dienen dem aktiven Transport von Sekret aus den unteren Atemwegen [7]. Alveolen: Gasaustausch auf über 100 Quadratmetern Am Ende des Bronchialbaumes befinden sich die sogenannten Lungenbläschen (Alveolen). Die menschliche Lunge hat etwa 300 Millionen davon – mit einer Oberfläche von insgesamt ca. 100 bis 140 Quadratmetern. Die große Oberfläche ermöglicht einen optimalen Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid (Gasaustausch) [3]. Die Wände der Lungenbläschen sind extrem dünn (ca. Was passiert beim Atmen?. 1 mikrometer) und mit einem Netz von feinsten Blutgefäßen (Kapillaren) bedeckt. Hier findet durch Diffusion der Gasaustausch zwischen Atemluft und Blut statt [8]: Sauerstoff (O2) diffundiert von den Lungenbläschen in die Kapillaren und kann dann über die Blutgefäße zu den einzelnen Geweben bzw. Organen transportiert werden Kohlendioxid (CO2), das als Abfallprodukt beim Stoffwechsel entsteht und dann über das Blut zur Lunge transportiert wird, diffundiert von den Kapillaren in die Lungenbläschen und kann so mit der Ausatemluft aus dem Körper entfernt werden Abb.
In den Zellen wird der Sauerstoff in Stoffwechselvorgängen verbraucht, es entsteht Kohlendioxid (CO 2) als Abfallprodukt. Das Kohlendioxid wiederum gelangt über das Blut zurück zur Lunge und wird dort an die Umwelt abgeatmet. Der Gasaustausch in der Lunge ist überlebenswichtig, denn der Körper braucht Sauerstoff für die meisten Stoffwechselvorgänge in den Zellen. Der Vorgang der Atmung. An der Atmung ist jedoch nicht nur die Lunge beteiligt, für die Atemmechanik ist auch die Atemhilfsmuskulatur von entscheidender Bedeutung.
Atmungsorgane – das respiratorische System Die Strukturen des Körpers, die direkt am Luftaustausch beteiligt sind, bezeichnet man als Atmungsorgane, Atemwege, Atmungsapparat oder respiratorisches System (von lat. respirare = ausatmen). Hierzu gehören [2]: die oberen Atemwege: Nasenhöhle und Nasennebenhöhlen, Mundhöhle und Rachen die unteren Atemwege: Kehlkopf, Luftröhre und als wichtigstes Atmungsorgan die Lunge Die Lunge – maximale Austauschfläche auf minimalem Raum Abb. 1: Atmungsorgane des Menschen. Die Lunge besteht aus dem linken und rechten Lungenflügel. Diese sind in zwei (linke Seite) bzw. Ein und ausatmung 1. drei (rechte Seite) Lungenlappen unterteilt, von denen jeder einzelne wiederum mehrere Segmente aufweist [3]. Die Lunge ist ähnlich wie ein auf dem Kopf stehender Baum aufgebaut: Den Stamm bildet die Luftröhre (Trachea), die sich in die zwei Hauptäste (Hauptbronchien) aufteilt. Diese verzweigen sich immer weiter zu kleineren Bronchien und kleinsten Bronchien (Bronchiolen) – röhrenförmige, die Atemluft leitende Strukturen – die schließlich in den Lungenbläschen (Alveolen) enden.
Als Atemmuskulatur werden diejenigen Skelettmuskeln bezeichnet, die zu einer Ausdehnung oder Verengung des Brustkorbs und damit zur Ein- bzw. Ausatmung führen. Der wichtigste Atemmuskel ist das Zwerchfell ( Diaphragma), des Weiteren gehören die Interkostalmuskeln und Unterrippenmuskeln sowie die Atemhilfsmuskeln zur Atemmuskulatur. Die jeweils in Aktion tretenden Muskeln hängen stark von der Atemtechnik ( Brustatmung oder Bauchatmung) ab. Bei der normalen Atmung spielen die Muskeln nur für die Inspiration (Einatmung) eine Rolle. Hierzu ist eine Ausdehnung des Brustkorbes erforderlich, die durch sogenannte Inspirationsmuskeln ("Inspiratoren") realisiert wird. Sie erzeugen einen erhöhten Unterdruck im Pleuraspalt und damit eine Erweiterung der Lungen, wodurch Luft angesaugt wird. Die Ausatmung erfolgt dagegen zumeist passiv durch Erschlaffen dieser Muskeln. Aufgrund der elastischen Fasern im Lungengewebe zieht sich dieses zusammen und presst die Luft aus den Lungen. Erst bei verstärkter Atmung oder bei Lungenerkrankungen muss die Ausatmung ( Exspiration) auch durch Hilfsmuskulatur ( Exspirationsmuskeln, "Exspiratoren") unterstützt werden.
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