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Die normale Lunge

Um verschiedene Lungenerkrankungen besser zu verstehen und unsere Lungen gesund zu erhalten, sollten wir wissen, wie unsere Lungen aussehen und wie sie funktionieren.

Letztes Update 11/12/2023
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Wie funktioniert die Lunge normalerweise?


In der Brusthöhle befinden sich zwei Lungenflügel, einer im rechten und einer im linken Bereich der Brusthöhle. Jeder Lungenflügel ist in einzelne Abschnitte unterteilt, die Lappen genannt werden. Die Lunge ist weich und durch den Brustkorb geschützt. Ihre Aufgabe ist es, den Körper mit Sauerstoff zu versorgen und Kohlendioxid nach außen zu transportieren. Sauerstoff ist ein Gas, das uns mit Energie versorgt, Kohlendioxid hingegen ist ein Abfallprodukt; ein „Abgas“ des Körpers.

Wie gelangt Luft in den Körper?


Um den Körper mit Sauerstoff zu versorgen, wird Luft durch Nase oder Mund – oder auch durch beide – eingeatmet. Die Nase ist als Atemweg vorzuziehen, da die Luft hier besser gefiltert wird als im Mund. In der Nase wird die Menge an Reizstoffen, die in die Lunge gelangt, verringert. Gleichzeitig wird die eingeatmete Luft auch erwärmt und befeuchtet. Werden große Mengen an Luft benötigt, ist die Nase nicht der effizienteste Atemweg, um die Lunge mit Luft zu versorgen; in diesem Fall ist es besser, durch den Mund zu atmen. Beim Sport etwa erfolgt die Atmung üblicherweise durch den Mund. Nachdem die Luft in Nase oder Mund gelangt ist, wandert sie abwärts durch die Luftröhre, die auch als Trachea bezeichnet wird. Die Luftröhre ist jene Röhre, die unmittelbar am Hals anliegt. Hinter der Luftröhre befindet sich die Speiseröhre, auch Ösophagus genannt. Bei der Einatmung gelangt die Luft durch die Luftröhre abwärts, beim Essen wird die Nahrung durch die Speiseröhre abwärts transportiert. Die Epiglottis am Kehlkopfeingang regelt den Weitertransport von Luft bzw. Nahrung. Dieser Kehldeckel verhindert, dass Nahrung in die Luftröhre gelangt. Gelegentlich kommt es vor, dass Nahrung oder Flüssigkeit in die Luftröhre gelangt, wodurch ein Würgen und Hustenkrämpfe ausgelöst werden.

Die Luftröhre teilt sich in einen linken und einen rechten Ast: die Stammbronchien. Der linke Bronchus führt zur linken Lunge, der rechte Bronchus zur rechten Lunge. Diese Atemwege verzweigen sich weiter in immer kleiner werdende Äste, die Bronchiolen, die in kleine Lungenbläschen, die Alveolen münden.

Die Alveolen sind winzige bläschenförmige Ausstülpungen, die an dünne, Atemluft führende Röhrchen angebunden sind und zusammen kleine traubenähnliche Bündel bilden. So lässt sich im begrenzten Volumen des Brustraums eine grosse Oberfläche von 50 bis 100 Quadratmetern unterbringen. Diese grosse Oberfläche erleichtert den Austausch von Sauerstoff zwischen der Atemluft und dem Blut erheblich.

In einer normalen Lunge gibt es über 300 Millionen Alveolen. Würde man diese öffnen und flach nebeneinander legen, so würden sie die Fläche eines Tennisplatzes bedecken. Damit im Fall einer Beschädigung durch eine Erkrankung, Infektion oder Operation in jeder Lunge noch genügend Alveolen übrig sind, kommen nicht alle Alveolen gleichzeitig zum Einsatz.

Was geschieht mit dem Sauerstoff und dem Kohlendioxid?


Umschlossen wird jede Alveole von winzigen Blutgefässen, den sogenannten Kapillaren. Sie umschließen die Alveolen wie ein Netz. An diesem Punkt tritt der Sauerstoff, der durch die Atemwege hinab in die Alveolen gelangt ist, in den Blutstrom ein. Das „Körper-Abgas“ Kohlendioxid wird gegen den Sauerstoff ausgetauscht, indem es den Blutstrom verlässt, in die Alveolen eintritt und anschließend aus der Lunge ausgeatmet wird. Damit unser Körper gut funktionieren kann, muss dem Blutstrom regelmäßig Sauerstoff zugeführt und Kohlendioxid entnommen werden. Auch die Lunge enthält Blutgefäße und ist mit Nervenfasern überzogen. Außerhalb der Lunge liegen zwei Schichten aus einem dünnem Material: die Pleura. Ein Teil der Pleura, das Lungenfell haftet direkt an der Lungenaußenwand an, der andere Teil, das Brustfell an der Innenseite des Brustkorbs, unmittelbarer bei den Rippen. Darüber hinaus befinden sich in der Lunge zwei Arten von Blutgefäßen, die Arterien und die Venen. Eine Art von Blutgefäßen führt in die Lunge und versorgt diese, während die andere Art für den Transport des Sauerstoffs von der Lunge über das Herz in den übrigen Körper zuständig ist.

Die Lungen verfügen auch über Blutgefässe, die sauerstoffarmes Blut in Kontakt mit den Alveolen bringen, um Sauerstoff aufzunehmen und Kohlendioxid abzugeben. Blut, das Sauerstoff aus der Lunge aufgenommen hat, fliesst zurück in die linke Herzhälfte, von wo aus es in den Körper gepumpt wird, um ihn mit sauerstoffreichem Blut (Arterienblut) zu versorgen. Nachdem das Blut den Sauerstoff an die Körperzellen (Gewebe, Organe etc.) abgegeben hat, wird es zum sogenannten venösen Blut und kehrt in die rechte Herzhälfte zurück. Venöses Blut enthält viel Kohlendioxid und wenig Sauerstoff. Das venöse Blut wird aus der rechten Herzhälfte in die Lunge gepumpt, um das Kohlendioxid abzugeben und sich mit Sauerstoff anzureichern.

Welche Muskeln unterstützen den Atemprozess?


An der Atmung sind viele verschiedene Muskeln beteiligt. Der größte und am effizientesten arbeitende Muskel ist das Zwerchfell. Dieser große Muskel liegt unterhalb der Lunge und trennt diese von den darunter liegenden Organen wie Magen, Eingeweide, Leber usw. Wenn sich das Zwerchfell abwärts bewegt oder sich abflacht, weiten sich die Rippen, die Lungen dehnen sich aus und Luft wird eingesaugt. Dieser Prozess wird als Einatmung oder Inspiration bezeichnet. Entspannt sich das Zwerchfell, entweicht Luft aus den Lungen und diese nehmen wieder ihre ursprüngliche Position ein. Diesen Prozess nennt man Ausatmung oder Exspiration. Wie Luftballons benötigen auch die Lungen Energie, um sich aufzublasen; um die Luft entweichen zu lassen ist hingegen keine Energie erforderlich. Die anderen Muskeln, die für die Atmung eingesetzt werden, befinden sich zwischen den Rippen bzw. verlaufen vom Hals zu den oberen Rippen. Zwerchfell, Zwischenrippenmuskulatur und einer der Muskeln des Halses, der Skalenusmuskel, sind an fast jedem Atemzug beteiligt. Benötigt unser Körper Unterstützung zur Ausdehnung der Lunge, „rekrutiert“ er weitere Muskeln im Hals und in den Schultern.

Wie schützt sich die Lunge?


Die Lunge verfügt über verschiedene Mechanismen, um sich vor Reizstoffen zu schützen. Zuerst wirkt die Nase beim Einatmen als Filter, indem sie große Schadstoff partikel daran hindert, in die Lunge zu gelangen. Gerät ein Reizstoff in die Lunge, bleibt dieser in einer dünnen Schleimschicht (auch Sputum oder Phlegma genannt) hängen, die das Innere der Atemwege auskleidet. Täglich werden durchschnittlich 70 Gramm Schleim auf die Wand dieser Atemwege abgesondert. Der Schleim wird von winzigen Haaren, den Flimmerhärchen (Zilien), die das Innere der Atemwege bedecken, in die Mundhöhle „hinaufgefegt“. Die Flimmerhärchen befördern den Schleim von der Lunge aufwärts in den Hals bis zur Epiglottis. Die Epiglottis ist der Kehldeckel, der sich öffnet, um das Schlucken des Schleims zu ermöglichen. Dies geschieht, ohne dass wir es bewusst wahrnehmen. Wenn wir Sputum aushusten, ist das nicht „normal“, sondern ist Anzeichen für eine chronische Bronchitis oder einen Infekt, etwa einen Bronchialkatarrh, eine Lungenentzündung oder die Verschlimmerung einer chronisch-obstruktiven Lungenerkrankung (COPD).

Kleine Partikel, die sich in den Alveolen ablagern, werden nicht auf diese Weise entfernt, da Alveolen keine Zilien haben. Diese Partikel werden von grossen wandernden Immunzellen, den sogenannten Makrophagen, auf der Alveolaroberfläche eingeschlossen. Andere Blutzellen wie Leukozyten wirken ebenfalls an der Verteidigung der Lunge gegen Mikroben und Fremdmaterial mit.

Ein weiter üblicher Selbstschutzmechanismus der Lunge kann ebenfalls zu Problemen führen. Die Atemwege der Lunge sind von Muskulatur umspannt. Bei einem Reiz in den Atemwegen kann sich diese Muskulatur straffen und so die Atemwege verengen, während die Lunge versucht, den Reizstoff zu entfernen. Die rasche Verengung dieser Muskeln wird Bronchospasmus genannt. Manche Lungen sind sehr empfindlich gegenüber Reizstoffen. Bronchospasmen können bei Menschen mit Asthma erhebliche Probleme verursachen, da das Einatmen durch verengte Atemwege schwerer fällt und zu Enge im Brustkorb, Atemschwierigkeiten und Keuchen führt.

Diese Informationen stammen aus dem gemeinsamen Positionspapier zur Diagnose und Behandlung der COPD „ATS/ERS Standards for the Diagnosis and Treatment of Patients with COPD“ (http://www.ersnet.org/COPD).