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22.1: Das Atmungssystem
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The Respiratory System
 
PROTOKOLLE

22.1: The Respiratory System

22.1: Das Atmungssystem

The respiratory system is comprised of the organs that enable breathing. Air enters the nostrils and mouth, followed by the pharynx (throat) and larynx (voice box), which lead to the trachea (windpipe). In the thoracic cavity, the trachea splits into two bronchi that allow air to enter the lungs. The bronchi split into progressively smaller bronchioles and terminate in small groups of tiny sacs in the lungs called alveoli, where gas exchange occurs.

Removal of Debris

Air is cleansed in the nasal cavity, but anything that passes those defenses or enters through the mouth can be caught in the lungs. The lungs produce mucus that traps foreign particles, and the bronchi and bronchioles are lined with cilia that beat mucus and debris upward toward the throat for disposal (i.e., swallowing). Smoking damages the cilia, making removal of the excess mucus produced by smoking more difficult. This is one of the reasons smokers are more susceptible to respiratory infections.

Trachea

The trachea is a 10-12 cm long tube located in front of the esophagus that allows air to enter and exit the lungs. Its C-shaped hyaline cartilage keeps the trachea open. When the smooth muscle of the trachea contracts, the diameter of the trachea decreases and exhaled air is pushed out with great force (e.g., coughing). In cases of damage to the throat or mouth that blocks breathing, a tracheostomy, a surgically-created hole in the trachea, can allow air into and out of the lungs.

Alveoli

A single alveolar duct at the end of a bronchiole divides into approximately 100 alveolar sacs, which each resembling a bunch of grapes on a stem. Each alveolar sac has 20-30 alveoli, which look like little bubbles, or grapes. Alveoli are the sites of gas exchange and have direct contact with capillaries. This structure is crucial to the function of the lungs—providing the body with oxygen and removing carbon dioxide—because it maximizes the surface area of the lungs. The lungs contain 75 m2 of alveoli surface area, the size of a small apartment!

Das Atmungssystem besteht aus den Organen, welche die Atmung ermöglichen. Die Luft gelangt in die Nasenlöcher und den Mund, gefolgt von Rachen und Kehlkopf, die zur Luftröhre führen. In der Brusthöhle teilt sich die Luftröhre in zwei Bronchien auf, die den Lufteintritt in die Lungen ermöglichen. Die Bronchien spalten sich dann in immer kleinere Bronchiolen und enden in kleinen Gruppen winziger Säcke in der Lunge, die Alveolen genannt werden. In ihnen findet dann der Gasaustausch statt.

Entfernung von Fremdkörpern

Die Luft wird in der Nasenhöhle gereinigt. Alles, was jedoch diese Abwehrbarriere passiert oder durch den Mund eintritt, kann sich in der Lunge verfangen. Die Lungen produzieren Schleim, der Fremdpartikel einfängt. Die Bronchien und Bronchiolen sind mit Flimmerhärchen ausgekleidet, die Schleim und Trümmer zur Beseitigung (d.h. zum Schlucken) nach oben in Richtung Rachen pressen. Rauchen beschädigt diese Flimmerhärchen, was die Entfernung des überschüssigen Schleims, der durch das Rauchen entsteht, erschwert. Dies ist einer der Gründe, warum Raucher anfälliger für Atemwegsinfektionen sind.

Die Trachea

Die Trachea ist ein 10-12 cm langer Schlauch, der vor der Speiseröhre liegt und den Eintritt und Austritt von Luft in die Lungen ermöglicht. Ihr C-förmiger hyaliner Knorpel hält die Trachea offen. Wenn sich die glatte Muskulatur der Luftröhre zusammenzieht, nimmt der Durchmesser der Luftröhre ab und die ausgeatmete Luft wird mit großer Kraft herausgedrückt (z.B. beim Husten). Bei Schäden im Rachen oder Mund, die die Atmung blockieren, kann eine Tracheotomie, ein chirurgisch geschaffenes Loch in der Luftröhre, Luft in die Lunge ein -und austreten lassen.

Die Alveolen

Ein einziger Alveolarkanal am Ende einer Bronchiole teilt sich in etwa 100 Alveolarsäcke, die jeweils einer Traube an einem Stiel ähneln. Jeder Alveolarsack besitzt 20-30 Alveolen, die wie kleine Bläschen oder Trauben aussehen. Die Alveolen sind die Orte des Gasaustauschs und haben direkten Kontakt mit den Kapillaren. Diese Struktur ist entscheidend für die Funktion der Lunge—sie versorgt den Körper mit Sauerstoff und entfernt Kohlendioxid—da sie die Oberfläche der Lunge maximiert. Die Lungen enthalten 75 m2 der Lungenbläschenoberfläche. Das entspricht der Größe einer Wohnung!


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