Die Lunge – unser Atmungsorgan
Die Lunge ist unser zentrales Atmungsorgan und sorgt für den lebenswichtigen Gasaustausch zwischen Körper und Umwelt. Über ihr sehr feines Bronchialsystem wird Luft in den Alveolarraum geleitet, wo Sauerstoff ins Blut aufgenommen und das Abfallprodukt Kohlendioxid entsorgt wird. Die Atmung wird dabei immer präzise an die aktuellen Anforderungen angepasst. Unsere Lunge ist gleichzeitig hochempfindlich und sehr leistungsstark.
Die Lunge ist das zentrale Organ unserer Atmung und befindet sich im oberen Brustkorb. Ihr Aufbau erinnert an einen umgedrehten Baum. Seinen Stamm bildet die Luftröhre (Trachea), die sich symmetrisch in die zwei Hauptbronchien aufteilt, welche ihrerseits in die beiden Lungenflügel münden. Die Hauptbronchien wiederum gabeln sich weiter auf zu Bronchien und Bronchiolen. Dieses verästelte Röhrensystem dient als Leitsystem für die Luft. Es endet in den etwa 300 Millionen Lungenbläschen (Alveolen), die für unsere Sauerstoffzufuhr sorgen.
Kohlendioxidreiches, sauerstoffarmes Blut wird vom Herzen Richtung Lunge gepumpt. Ähnlich dem immer feiner werdenden Luftleitsystem der Bronchien verästeln sich auch die Blutgefäße, die zur Lunge führen. Direkt an den Lungenbläschen ist dieses Adernetz (Kapillaren) schließlich sehr fein und lagert sich direkt an die dünnen Wände der Lungenbläschen an. So kann das Kohlendioxid vom Blut in die Lunge diffundieren und gleichzeitig Sauerstoff ins Blut aufgenommen werden. Nach dem Austausch wird das sauerstoffreiche Blut wieder zum Herzen und zu den Organen im restlichen Körper gepumpt. Die von Lungenbläschen und Kapillaren gemeinsam gebildete Fläche wird als respiratorische Oberfläche bezeichnet, sie ist beim Erwachsenen circa 100 bis 140 Quadratmeter groß, dies entspricht etwa der Größe eines Tennisplatzes.
Die Lunge ist ein sehr empfindliches System, da in ihr unser Körperinneres direkt der Außenwelt ausgesetzt ist. Zusammen mit der Atemluft kommen nicht nur flüchtige Gase in unsere Lunge, sondern auch feste Stoffe wie Pollen oder Staub, die zum Teil auf der Oberfläche abgeschieden werden, so dass nicht alle durch das Ausatmen wieder ihren Weg nach draußen finden. Damit sie die Lunge nicht verschmutzen, sind die Innenwände der Bronchien und Bronchiolen mit einer besonderen, schleimproduzierenden Haut ausgekleidet. Diese fängt die Fremdkörper ab und transportiert sie durch den speziell dafür produzierten Schleim, dem Mukus, stetig aus der Lunge heraus. Der Schleim passiert die Luftröhre, wird im Rachen verschluckt und in die Magenröhre geleitet und anschließend im Magen verdaut. Durch Husten sind wir in der Lage, den Abtransport des Schleimes zu beschleunigen. Den Alveolarraum reinigen insbesondere „Fresszellen“, sorgenannte Alveolarmakrophagen, indem sie die Partikel ins Zellinnere aufnehmen.
Die Atmung läuft unbewusst ab. Das Atemzentrum im verlängerten Rückenmark sowie Sensoren im Körper und im Gehirn sorgen dafür, dass sich die Atmung immer dem Bedarf anpasst. Bem Einatmen dehnt sich die Lunge aus. Dafür wird der Brustkorb aktiv durch Muskelkontraktion erweitert, bei Ruheatmung in der Regel durch das Zwerchfell (Atemmuskel), das im Thorax Platz schafft, sodass sich die Lunge nach unten ausdehnen kann (Bauchatmung)., Bei Belastung werden zusätzlich die Zwischenrippenmuskeln und die Atemhilfsmuskulatur, wie zum Beispiel der Brustmuskel, eingesetzt. Durch ihr Zusammenwirken hebt sich der Brustkorb (Brustatmung). Bei Aktivphasen, etwa beim Sport, strömt so möglichst viel Luft durch die Bronchien in den Alveolarraum.
Beim Ausatmen dagegen entspannt sich die Atemmuskulatur. Die Luft wird durch das Zusammenziehen der elastischen Fasern in der Lunge wieder durch die Atemwege hinausgedrückt. Wir können die Atmung auch willentlich beeinflussen, zum Beispiel beim Singen, Sprechen oder Husten. Auch die Psyche hat einen sehr starken Einfluss auf das Atemzentrum: Angst, Zorn, Stress, sexuelle Erregung oder Freude steigern oder hemmen die Atmung.
Das maximale „Füllvolumen“ des Lungenorgans (Totalkapazität) liegt bei etwa 5 bis 7 Litern, je nach Körperbau und Geschlecht. In körperlicher Ruhe braucht der Erwachsene etwa 0,3 Liter reinen Sauerstoff in der Minute und muss circa 0,25 Liter reines Kohlendioxid in der Minute wieder ausatmen. Mit jedem Atemzug atmet er etwa 0,5 bis 0,7 Liter normale Luft ein (Atemzugvolumen), die rund 21% Sauerstoff enthält. Um seinen Sauerstoffbedarf zu decken, atmet der Mensch circa 5 bis 8 Liter Luft pro Minute durch seine Bronchien (Atemminutenvolumen). Bei körperlicher Belastung kann dies bis auf 100 bis 120 l/min gesteigert werden, wobei die Sauerstoffaufnahme beim normal Trainierten 3 l/min, beim Leistungssportler bis zu 6 l/min, erreicht.
Weitere Informationen:
Lungeninformationdienst des HelmholtzZentrums München
Deutsches Zentrum für Lungenforschung
