E-Learning Anatomie & Physiologie
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Kapitel 7

Das Atmungssystem

Lernziele Kapitel 7

Lernziele Kapitel 7

Am Ende dieses Kapitels werden Sie in der Lage sein:

  • Die Anatomie und Physiologie des Atmungssystems für sowohl die oberen als auch die unteren Atemwege zu beschreiben
  • Die Atmungsmechanismen zu erklären
  • Den Gasaustausch an der Blut-Luft-Schranke zu erklären und zu beschreiben, wie Sauerstoff von den Lungenbläschen zum aktiven Gewebe transportiert wird und Kohlendioxid zurückfließt
  • Das neu erworbene Wissen mit Hilfe eines Multiple-Choice-Quiz zu testen


Das Atmungssystem

Der menschliche Körper benötigt zum Leben Sauerstoff. Das vollständige Fehlen von Sauerstoff wird als Anoxie, eine Mangelversorgung des Körpers mit Sauerstoff als Hypoxie bezeichnet.

Funktion

  • Das Atmungssystem dient der Aufnahme des lebenswichtigen Sauerstoffs und der Abgabe von Kohlendioxid.

Die Atemwege

01

Die oberen Atemwege

Die Nase, die Nasenhöhle, der Mund, der Rachen und der Kehlkopf bilden zusammen die oberen Atemwege.

Ihre Schleimhäute fangen kleine Partikel wie z.B. Pollen ab. Flimmerhärchen transportieren die Partikel und Schleim Richtung Mund.

→ Wissen+

02

Die unteren Atemwege

Die unteren Atemwege bestehen aus der Luftröhre, den Lungen (drei Lungenlappen rechts und zwei Lungenlappen links), den Bronchien und den Bronchiolen. Jede von ihnen endet in einer Traube von Lungenbläschen

03

Das Zwerchfell

Das Zwerchfell ist kein Teil des Systems, spielt bei der Atmung aber ebenfalls eine herausragende Rolle.

  • Als wichtigster Atemmuskel trennt es die Brust- von der Bauchhöhle
  • Das Zwerchfell hilft dabei, Sauerstoff ein- und CO2 auszuatmen

Wissen+ – der Kehldeckel

Beim Schlucken senkt sich der Kehldeckel und bedeckt den Eingang des Kehlkopfs, sodass keine Nahrung oder Flüssigkeit in die Luftröhre gelangen und die Atmung blockieren kann. Nach dem Schlucken hebt sich der Kehldeckel, so dass wieder Luft in die Luftröhre strömen kann


Die Luftröhre

Die Luftröhre ist ein knorpeliger, membranöser Schlauch, der vom Kehlkopf aus nach unten führt und sich am Ende in den linken und den rechten Hauptbronchus verzweigt.

Sie besteht aus dünnen, unvollständigen hyalinen Knorpelringen, die durch eine Membran (Ringband) verbunden sind.

Funktionen der Luftröhre

Transport

Lufttransport vom Kehlkopf zu den Bronchien der Lunge und zurück

Schutz

Flimmerhärchen hindern Fremdstoffe am Eindringen in die Lungen

Wärmeregulierung

Erwärmung und Befeuchtung der Luft vor dem Eintitt in die Lunge

Die Lungen

Die Aufgabe der Lungen besteht darin, Sauerstoff (O2) in den Körper und Kohlenstoffdioxid (CO2) aus dem Körper heraus zu transportieren.

  • Die beiden Lungen (linker und rechter Lungenflügel) sind in Lungenläppchen unterteilt
  • Von diesen befinden sich drei im rechten Lungenflügel und zwei im linken
  • Die Oberfläche der Lungenläppchen wird vom sog. Lungenfell bedeckt

Die Bronchien (Lungenbläschen)

Der luftleitende Teil ist allein für den Transport der ein- und ausgeatmeten Luft verantwortlich. Er zählt zum anatomischen Totraum des Bronchialsystems. Zu ihm gehören die Bronchien sowie die Bronchioli lobulares und terminales. Der respiratorische Abschnitt hingegen besteht aus den Bronchioli respiratorii und den Ductus alveolares mit Lungenbläschen (Alveolen). Er entspricht dem Anteil des Bronchialbaums, der am Gasaustausch beteiligt ist.

Anatomie und Funktion der menschlichen Lunge

Bronchien → Segmentbronchien → Bronchiolen → Endbronchiolen → respiratorische Bronchiole (mit Lungenbläschen)

Pleura und Pleurahöhle → Wissen+

Wissen+ – Pleura- und Pleurahöhle (Brust- und Lungenfell)

Das Bauchfell (Peritoneum) kleidet mit seinen beiden Blättern einen Teil der Bauchhöhle (Peritonealhöhle oder Cavitas peritonealis) aus. Dadurch gewährleistet es eine weitgehende Beweglichkeit der Organe.

  • Das peritoneum parietale (parietales Blatt) kleidet die Bauchwand von innen aus.
  • Das peritoneum viscerale (viszerales Blatt) umkleidet Teile der Bauchorgane.

Die Pleurahöhle ist der Spaltraum zwischen dem parietalen und dem viszeralen Blatt. Die Pleura ist eine seröse Membran, die sich auf sich selbst faltet und somit eine zweischichtige Membranstruktur bildet.

  • die äußere Pleura (parietale Pleura) ist mit der Brustwand verbunden
  • die innere Pleura (viszerale Pleura) bedeckt die Lungen und angrenzenden Strukturen, Blutgefäße, Bronchien und Nerven

Die parietale Pleura ist äußerst schmerzempfindlich, die viszerale Pleura aufgrund der fehlenden sensorischen Innervierung jedoch nicht.

So funktioniert die Atmung

 
Schritt 01

Das Zwerchfell zieht Luft in die Lungen und drückt sie wieder hinaus:

Mehr zur Funktionsweise: → Wissen+

Einatmen

Ausatmen

Schritt 02

Die eingeatmete Luft gelangt durch die Atemwege bis zu den Lungenbläschen. Hier findet der Gasaustausch statt.

Mehr zur Funktionsweise: → Wissen+

Schritt 03

Sauerstoffmoleküle (O2) diffundieren aus den Lungenbläschen in den Blutstrom und binden sich an die roten Blutkörperchen.

Das Kohlenstoffdioxid (CO2) diffundiert aus dem Blutstrom in die Lungenbläschen.

→ Wissen+

Schritt 04

Der Sauerstofftransport im Blut

Mit dem Blut wird der Sauerstoff zu den verschiedenen Körpergeweben gebracht. Dabei sind

  • 98,5 % an das Hämoglobin der roten Blutkörperchen (Erythrozyten) gebunden
  • 1,5 % sind frei im Plasma gelöst

 
Schritt 05

Der Kohlenstoffdioxid-Transport im Blut

Auch der verbrauchte Sauerstoff, namentlich CO2, wird mit dem Blut transportiert.

  • 7 % sind im Plasma gelöst,
  • 23 % an das Hämoglobin gebunden
  • 70 % und damit der größte Teil liegen in Form von
    Bicarbonat-Ionen vor (HCO3)

Wissen+

Die Gas-Luft-Schranke zwischen Lungenbläschen und Kapillaren verhindert, dass sich Luftblasen im Blut bilden oder Blut in die Lungenbläschen eindringt.


Folgende Faktoren können die Intensität des Gasaustausches beeinflussen:

  • die Membranoberfläche
  • die Membrandicke
  • der Diffusionskoeffizient des Gases
  • der Partialdruck

Um zu funktionieren, muss

  • der Sauerstoffpartialdruck (pO2) in den Lungenbläschen höher sein als im Blut und
  • der Kohlendioxidpartialdruck (pCO2) muss in den Lungenbläschen niedriger sein


Wissen+
Einatmen

  • Die Zwischenrippenmuskeln werden angespannt, wodurch sich der Brustkorb ausdehnt
  • Das Zwerchfell wird angespanntund bewegt sich nach unten, wodurch sich das Brustvolumen vergrößert
  • Der Druck in der Brust nimmt ab und die Luft wird in die Lungen eingesaugt


Ausatmen

  • Die Zwischenrippenmuskeln entspannen sich, der Brustkorb sackt nach innen und unten
  • Das Zwerchfell entspannt sich und bewegt sich nach oben zurück, das Brustvolumen verkleinert sich
  • Der Druck in der Brust erhöht sich und die Luft wird nach außen gepresst


Wissen+

  • In den Wänden der Lungenbläschen bilden die Kapillaren des Blutkreislaufs ein enges Netzwerk, das fast wie ein durchgehender dünner Blutfilm betrachtet werden kann.
  • Dadurch entsteht eine breite Kapillaroberfläche um die Lungenbläschen herum.
  • Die Lungenkapillaren und die Lungenbläschen besitzen sehr dünne Wände, die eine Diffusion nur minimal behindern. Hier findet der Gasaustausch statt.


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Kapitel 8 – Harnsystem