Das menschliche Atmungssystem: Anatomie und Physiologie

Grundlagen der Atmung

Der Prozess der Atmung dient der Aufnahme von Sauerstoff (O2) zur ATP-Gewinnung und der Abgabe von Kohlendioxid (CO2).

Atemwege

Die Atemwege umfassen: Nase, Rachen, Kehlkopf, Luftröhre, Bronchien, Bronchiolen und Alveolen.

1. Nase

Die Nase dient der Filterung, Erwärmung und Befeuchtung der Luft. Sie ist durch eine Nasenscheidewand getrennt. Die Nasenlöcher sind mit Schleimhäuten und Vibrissen (Haaren) ausgekleidet.

• Gelbe Schleimhaut: Riechfunktion.
• Rote Schleimhaut: Durchblutung zur Erwärmung der Luft.

2. Pharynx (Rachen)

Der Rachen ist ein gemeinsamer Abschnitt der Atem- und Verdauungswege (ca. 13 cm lang). Er unterteilt sich in:

• Nasopharynx (Nasenrachen)
• Oropharynx (Mundrachen)
• Laryngopharynx (Kehlkopfrachen)

3. Kehlkopf (Larynx)

Der Kehlkopf ist beweglich und spielt eine zentrale Rolle bei der Stimmbildung und beim Schlucken.

• Epiglottis (Kehldeckel): Verhindert das Eindringen von Nahrung in die Luftröhre.
• Glottis (Stimmritze): Erzeugt durch vibrierende Stimmbänder die Stimme.

4. Trachea (Luftröhre)

Die Luftröhre besteht aus ca. 20 C-förmigen Knorpelringen, die sie offen halten. Sie teilt sich in die beiden Hauptbronchien, die in die Lungen führen.

5. Bronchien und Bronchiolen

Die Bronchien verzweigen sich baumartig in der Lunge und enden in den Alveolen (Lungenbläschen).

Gasaustausch und Lunge

Alveolen und Hämatose

In den Alveolen findet der Gasaustausch (Hämatose) statt. Sauerstoff gelangt ins Blut, während CO2 abgegeben wird. Rauchen kann die Alveolen durch Teerablagerungen zerstören.

Lungenanatomie

Die Lunge ist elastisch. Die rechte Lunge hat drei Lappen, die linke zwei. Sie wird von der Pleura (Brustfell) geschützt. Eine Entzündung der Pleura wird als Pleuritis bezeichnet.

Regulation der Atmung

Die Atmung wird durch verschiedene Rezeptoren gesteuert:

• Zentrale Rezeptoren: Reagieren auf erhöhte CO2-Werte und sinkenden pH-Wert.
• Chemorezeptoren (Aortenbogen, Sinus caroticus): Reagieren auf O2-Mangel, CO2-Überschuss und niedrigen pH-Wert.
• Dehnungsrezeptoren: Überwachen die Atemmuskulatur.
• Thermo-Rezeptoren: In der Haut.

Gastransport im Blut

Der Transport erfolgt über Hämoglobin (HB):

• O2-Transport: 97% als Oxyhämoglobin (HBO2), 3% im Plasma gelöst.
• CO2-Transport: 60% als Bicarbonat (HCO3), 30% als Carbaminohemoglobin, der Rest als Kohlensäure.

Hinweis: HbCO (Kohlenmonoxid-Hämoglobin) ist eine stabile Verbindung und führt zu Erstickungserscheinungen.