Die menschlichen Atem- und Kreislaufsysteme

Die Atemwege

Die Atemwege verbinden das Äußere mit der Lunge und bestehen aus folgenden Strukturen:

• Nasenhöhle: Die beiden offenen Hohlräume sind mit einer Nasenschleimhaut ausgekleidet und kommunizieren über die Choanen (hintere Nasenöffnungen) mit dem Rachen.
• Rachen (Pharynx): Ein gemeinsamer Weg für Luft und Nahrung. Der Kehldeckel (Epiglottis) verhindert beim Schlucken, dass Nahrung in den Kehlkopf gelangt und man erstickt.
• Kehlkopf (Larynx): Ermöglicht die Luftzufuhr und enthält die Stimmbänder, die durch Vibration Töne erzeugen.
• Bronchien: Bestehen aus zwei Hauptbronchien, die in die Lungen führen und sich in immer feinere Bronchiolen verzweigen. Die Wände sondern Schleim ab, und Flimmerhärchen transportieren Fremdkörper in Richtung Rachen.
• Lunge: Liegt in der Brusthöhle, geschützt durch die Rippen und zwei Membranen (Pleura). Sie ist durch das Zwerchfell vom Bauchraum getrennt. Die Lunge besteht aus schwammartigem Gewebe mit kleinen Lungenbläschen (Alveolen), die von feinen Kapillarnetzen umgeben sind.

Funktionsweise

Lungenventilation

Der Austausch von Luft zwischen der Lunge und der Außenwelt erfolgt durch die Bewegungen der Ein- und Ausatmung. Diese Vorgänge laufen weitgehend unwillkürlich ab, unterliegen jedoch einer gewissen Kontrolle.

Gasaustausch

Dieser Prozess erfolgt durch Diffusion an den Membranen der Lungenbläschen. Sauerstoff diffundiert aus den Alveolen in das Blut, während Kohlendioxid (CO2) aus dem Blut in die Alveolen abgegeben wird. Ein ähnlicher Austausch findet an den Körperzellen statt, wo Sauerstoff aufgenommen und CO2 aus dem Zellstoffwechsel abgegeben wird.

Verteilung von Nährstoffen

Der Organismus muss Nährstoffe und Sauerstoff zu den Zellen transportieren sowie Abfallprodukte und CO2 abtransportieren, die von den Ausscheidungsorganen entfernt werden. Dies geschieht über das Kreislauf- und das Lymphsystem.

Blut

Das Blut dient als Transportmedium.

Blutgefäße und Herz

Das Herz fungiert als Pumpe, die das Blut durch ein Netz von Blutgefäßen im gesamten Körper verteilt. Die Blutgefäße verzweigen sich, um alle Organe zu erreichen, und kehren zum Herzen zurück. Man unterscheidet drei Arten:

• Arterien: Führen das Blut vom Herzen zu den Organen. Sie haben dicke, elastische Wände, um dem hohen Blutdruck standzuhalten. Sie verzweigen sich in Arteriolen und schließlich in Kapillaren.
• Venen: Führen das Blut aus den Organen zurück zum Herzen. Ihre Wände sind dünner und weniger elastisch, da der Blutdruck geringer ist. Venen besitzen Klappen, die einen Rückfluss des Blutes verhindern. Sie entstehen aus dem Zusammenschluss von Venolen.
• Kapillaren: Dünnwandige Gefäße, die ein Netzwerk in allen Körpergeweben bilden. Hier findet der Austausch von Nährstoffen und Gasen statt.