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22.1:

Atmungssystem

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Biology
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The Respiratory System

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Das Atmungssystem besteht aus einer Reihe von Durchgängen und Kanälen, die Luft von der Außenseite des Körpers in die Lunge bringen. Luft tritt zuerst durch die Nasenlöcher in die Nasenhöhle ein, wo Partikel, potenziell schädliche Ablagerungen wie Bakterien und Schmutz, durch Haare und Schleim herausgefiltert werden und saubere Luft erwärmt und befeuchtet wird. Die Luft kann auch durch den Mund strömen und den Rachen und den Kehlkopf erreichen, bevor sie in den Hauptluftweg, die Luftröhre, geleitet wird. Dieser Knorpeltubus besteht aus glatten Muskeln und ermöglicht die Kontraktion und Entspannung, die während des Atmens erforderlich sind. Wenn die Luftröhre in die Brusthöhle mündet, verzweigt sich das Ende in zwei Bronchien, die der linken und rechten Lunge entsprechen, die von Pleuramembranen umgeben und von dem Zwerchfell innen gebunden sind. In jeder Lunge spaltet sich ein Bronchus in immer kleinere Zweige, die Bronchiolen genannt werden. Bei den kleinsten Spitzen handelt es sich um Alveolargänge, die in winzige Alveolensäcke unterteilt sind, dünne Schichten von Parenchymzellen. Eine solche Anordnung bietet eine große Oberfläche für den Gasaustausch mit dem Kreislaufsystem.

22.1:

Atmungssystem

Das Atmungssystem besteht aus Organen, welche die Atmung ermöglichen. Die Luft gelangt in die Nasenlöcher und den Mund, gefolgt von Rachen (Pharynx) und Kehlkopf (Larynx), die zur Luftröhre (Trachea) führen. In der Brusthöhle teilt sich die Luftröhre in zwei Hauptbronchien auf, die die Luftaufnahme in die Lungen ermöglichen. Die Bronchien spalten sich dann in immer kleiner werdende 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 in die Lunge gelangen. Die Lungen produzieren Schleim, der Fremdpartikel einfängt. Die Bronchien und Bronchiolen sind mit Flimmerhärchen ausgekleidet, die Schleim und Fremdkörper zur Beseitigung (d.h. zum Schlucken) nach oben in den Rachen drücken. 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 Ein- und Austritt der 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 Alveolargang 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!

Suggested Reading

Hogan, Brigid L. M., Christina E. Barkauskas, Harold A. Chapman, Jonathan A. Epstein, Rajan Jain, Connie C. W. Hsia, Laura Niklason, et al. “Repair and Regeneration of the Respiratory System: Complexity, Plasticity, and Mechanisms of Lung Stem Cell Function.” Cell Stem Cell 15, no. 2 (August 7, 2014): 123–38. [Source]