Atmungssystem

• Die zwei Stimmbänder sind auf einer Seite am Stellknorpel angemacht. Auf der andern Seite sind je zwei Stimmbandmuskeln.
• Für jedes Stimmband gibt es einen Stellknorpel. Der Stellknorpel ist wie eine Western-Salon Türe. Auf einer Seite ist ein Stimmband angemacht auf der andern Seite zwei Muskel. Dieser Stellknorpel wir nun anhand der zwei Muskeln so gedreht, dass die Stimmbänder entweder offen oder geschlossen werden.
• Offen: Ein- und Ausatmung sowie erzeugen von Tönen durch Vibrationen

• Mit Luft-Schwingungen werden mit den 2 elastischen Stimmbändern, welche sich an der engsten Stelle im Larynx befinden, Töne hergestellt.
• Durch drehen der beiden Stellknorpel, ausgeführt durch je zwei Stimmbandmuskeln, wird die Öffnung der Stimmritze vergrössert oder verkleinert.
  • Hoher Ton -> Stimmbänder werden stärker gespannt
  • Tiefer Ton -> Stimmbände werden entspannt
  • Lautstärke -> hängt von der Stärke des Luftstroms ab

• Trachea, Hauptbronchus, linker und rechter Lungenlappen (2 und 3), Brust- und Lungenfell, Diaphragma, li + re Segmente (9 und 10)
• Lunge: Bronchien, Bronchiolus, Arterien, Venen, Alveolen

• Rechts und links:           
  • Thorax, Rippen und Zwischenrippenmuskulatur
• Hinten:      
  • Speiseröhre, Wirbelsäule
• Vorne:       
  • Thorax, Rippen, Sternum
• Unten:      
  • Zwerchfell

• Das Diaphragma ist der stärkste Atemmuskel und befindet sich unterhalb der beiden Lungenlappen
• Trennt Brust- und Bauchhöhle
• Einatmung aktiv -> Zwerchfell dehnt sich nach unten (zur Bauchhöhle) aus (Brustraumvergrösserung)
• Ausatmung -> Zwerchfell entspannt sich (Kuppelform)

• Linker Lungenlappen
  • Linker Ober- und linker Unterlappen
• Rechter Lungenlappen
  • Rechter Ober-, rechter Mittel- und rechter Unterlappen
• Lungengewebe
  • Alveolen
  • Stützgewebe
• Innere Struktur
  • Bronchien, Bronchioli
  • Arterien
  • Venen
• Lungen- und Brustfell

Die Lunge besteht aus einem rechten und linken Lungenflügel, welche jeweils aus verschiedenen Lungenlappen zusammengesetzt sind:

• Linker Ober- und linker Unterlappen = 2 Lappen
• Rechter Ober-, rechter Mittel- und rechter Unterlappen = 3 Lappen

• Lungenlappen (rechts 3 und links 2 Lungenlappen)
• Segmente (rechts 10 und links 9 Segmente)
  • Das Lungensegment wird jeweils von einem Segmentbronchus und einer Segmentarterie versorgt
• Arterien
• Venen
• Kapillaren
• Lungengewebe
  • Bronchien, Bronchioli
  • Alveolen
  • Stützgewebe/ Zwischengewebe

Die luftführenden Bronchien enden in blind endenden Säckchen, den Alveolen (Lungenbläschen). Diese sind von den Kapillaren umhüllt. In den Alveolen findet der Gasaustausch statt

• Sind die Lungenbläschen am Ende der Bronchien
• Sind umgeben von feinen Arterien und Venen (Kapillaren)
• Dort findet der Gasaustausch der Lunge statt

• Bestehen aus den hauchdünnen Häuten, dem Brust- und Lungenfell. Dazwischen ist der Pleuraspalt welcher als Gleitschicht fungiert.
  • Äusseres Blatt = Brust/ Rippenfell (Pleura parietalis)
  • Inneres Blatt = Lungenfell (Pleura visceralis)
  • Zwischenraum = Pleuraspalt (Cavitas pleuralis)

• Sogenannte Lungenhülle, welche die Lunge luftdicht nach aussen abschliesst.
• Zwischen diesen beiden Fellen ist der Pleuraspalt. Dieser ermöglicht dem inneren und äusseren Blatt sich übereinander zu verschieben = Verschiebungsschicht. Dieser verhindert Reibung und Verklebung

Mehrreihiges Flimmerepithel

Es besteht aus schleimproduzierenden Zellen (Becherzellen) und Flimmerzellen, die feine Flimmerhärchen (Zilien) tragen. Der Schleim wir Richtung Kehlkopf geschoben

Einatmung erfolgt aktiv

• Da die Lunge elastisch und selbst nicht aktiv ist, folgt sie bei den Atembewegungen der Erweiterung und Verengung des Brustkorbs und den Bewegungen des Zwerchfells.
• Das Zwerchfell spannt sich an und die Zwerchfellkuppel senkt sich
• Lunge dehnt sich dadurch auf, indem sie vom Zwerchfell nach unten gezogen wird.
• Unterstützend kontrahieren sich bei der Inspiration die zwischen den Rippen verspannten äusseren Zwischenrippenmuskeln (Mm. Intercostales externi) und erweitern den Thorax nach vorne und in geringerem Umfang zu Seite.
• Bei einer vertiefter Atmung werden das Zwerchfell und die äusseren Zwischenrippenmuskeln durch die Atemhilsmuskulatur unterstützt.
• So wird die Luft/ O₂ via Nase/ Rachen, durch die Trachea, den Bronchien in die Lunge gesogen

Ausatmung

• Die Expiration geschieht überwiegend passiv
• Äussere Zwischenrippenmuskeln und das Zwerchfell erschlaffen.
• Unterstützend kontrahieren die inneren Zwischenrippenmuskeln (Mm. Intercostales interni), Brustkorb wird abgesenkt
• Der Brustkorb verengt sich und dadurch auch die Lunge
• Co₂ wird nach draussen gedrückt
• Die Ausatmung kann auch durch die Atemhilfsmuskulatur unterstützt werden (Husten, Niesen usw.)

• Durch die Nase, Rachen wird O₂ und Co₂ eingeatmet.
• Die Luft gelangt via Trachea und Bronchien in die Lungenflügel
• In den Alveolen geschieht der Gasaustausch (O₂ Aufnahme ins Blut und Co₂ Abgabe an die Bronchien
• Die Atmung geschieht prinzipiell von selber (mechanisch und gesteuert vom VNS) und kann nur bis zu einem gewissen Mass von uns gesteuert werden (bewusstes Atmen wie z.B. tieferes und langsameres Atmen beim Yoga oder hyperventillieren beim Apnoetauchen). Tritt ein erhöhter Bedarf an Luft auf (z.B. durch Körperliche Tätigkeit, Stress, usw.), braucht der Körper mehr Sauerstoff und das bewusste Atmen ist dann praktisch nicht mehr möglich.

• Einfach oder statisch = normale Atmung (automatisch)
• Durch vergrössern des Brustraums (Thorax wird nach vorne und Diaphragma nach unten gezogen) wird die Lunge auch mitausgedehnt und im Innenraum herrscht nun ein anderer Druck aus ausserhalb des Körpers. Die Luft fliesst nun bei offenen Luftwegen widerstandslos via Nase und Mund in die Trachea, via Bronchien in die Lungenflügel
• Pathologische Zustände:
  • Zu schnell:                       Tachypnoe
  • Zu langsam:                    Bradypnoe
  • Völliges Ausbleiben:      Apnoe

• Mit einem Spirometer beim Arzt.
  • Patient bläst über einen Schlauch in den Spirometer.
  • Genaue Kenntnis der ein- und ausatembaren Volumens und ihres Flusses
• Gesamtfassungsvermögen 5-6 Liter, jedoch atmen wir etwa 0.5 Liter pro Atemzug ein
• Ein erwachsener Mann atmete etwa 14-16 mal pro Minute ein und aus => Atemfrequenz 15 Atemzüge pro Minute
• Dadurch wird ein Atemzeitvolumen von ungefähr 7.5 l/min. errechnet.
• Totalkapazität = Vitalkapazität + Residualvolumen (inspiratorisches und exspiratorisches Reservevolumen). Ist das maximal mögliche Luftvolumen, welches die Lungen aufnehmen können

Bei der respiratorischen Atemfunktion werden bei zunehmender Anstrengung die Atemzüge pro Minute erhöht und pro Atemzug wird mehr Luft eingeatmet. Somit steigt das Atemminutenvolumen bei Anstrengung (wie auch das Herzminutenvolumen)

• Exspiration = Ausatmung
• Inspiration = Einatmung
• Respiration = bewusste Atmung

• Der Sauerstoffgehalt der ausgeatmeten Luft ist 4 % geringer als bei der eingeatmeten Luft
• Der Kohlendioxidgehalt hat bei der ausgeatmeten Luft um ca. 4% zugenommen (im Vergleich zu der eingeatmeten)
• Nur ein Fünftel des eingeatmeten Sauerstoffs (O₂) wird verbraucht

• Der eingeatmete Sauerstoff gelangt via Belüftung (Ventilation) der Lunge via Trachea, Bronchien,  Bonchiolus in die Alveolen
• Die Luftgase gelangen über die Blut-Luft-Schranke in den Alveolen in das Blut. Weil zwischen den Kapillaren (flüssigkeitsgefüllt) und den Alveolen (gasgefüllt) unterschiedliche Patrialdrücke herrschen, kann der Gasaustausch stattfinden.  Die Gase fliessen immer von hoch nach tief
• O₂ gelangt von den Alveolen ins sauerstoffarme Blut der Lungenarterie und Co₂ (Abfallprodukt) gelangt von der Arterie in die Alveole
• Luftgase werden im Blut an Hämoglobin gebunden und transportiert

Weil in der Alveole und der Arterie unterschiedliche Drücke herrschen. Das Gas verläuft nach dem Diffusionsgefälle immer von hoher zu tiefer Konzentration.

• Nach dem Gasaustausch in den Alveolen diffundiert das O₂ mit den roten Blutkörperchen. Dort bindet es sich ans Hämoglobin (roter Blutfarbstoff).
• Das arterielle Blut der Lungenvene fliesst dann zum Herzen. Von dort wird es dann verteilt und der Sauerstoff wird an das Gewebe abgegeben. 

Der Luftdruck ist verringert. Der niedrige Druck beeinflusst den Gasaustausch in der Lunge negativ, somit muss der Mensch tiefer einatmen und das Herz muss schneller schlagen, um die herabgesetzte Wirksamkeit der Sauerstoffübertragung auszugleichen.

VNS steuert die Atmung. 

Das Steuerzentrum liegt im verlängerten Rückenmark (medulla oblangata) und steuert die gesamte Atemmuskulatur. Der Wechsel zwischen In- und Exspiration erfolgt durch rhythmisch wechselnde Impulsaussendungen aus den Kerngebieten.

siehe Bild unten

zur Info: Puffersubstanzen regulieren den ph-Wert des Blutes

Durch Diffusion 

In den Alveolen findet der Gasaustausch statt. O₂ wird in der Blut-Luft-Schranke ans Blut abgegeben und an das Hämoglobin gebunden. Co₂ wird von den Kapillaren an die Alveolen abgegeben.

• Diffusion -> Fluss immer von HOCH zu TIEF
• Es herrschen in den Alveolen (gasgefüllt)  und Kapillaren (flüssigkeitsgefüllt)  verschiedene Drücke. Somit wandern die in der Flüssigkeit gelösten Teilchen von Orten mit höherer Konzentration zu Orten mit niederer Konzentration

Atmung

• Mechanisch: einfach, statisch
• Respiratorisch: bei körperlicher Tätigkeit, dynamisch

Gasaustausch

• Zwischen Alveolen und Kapillaren Austausch von O2 und CO2

Säureregulation

• Basische Körpersäfte gleichen die sauren aus.
• Genügt das nicht, regelt der Körper den Säurespiegel durch die Lunge, Niere und Leber
• Lunge scheidet die Säure via Atemwege aus

griechisch: Flanke, Rippe

• Setzt sich aus dem Lungen- und Brustfell (Pleura viszeralis + parietalis) zusammen.
• Diese Felle dichten und schützen die Lunge
• Zwischen den beiden Fellen ist der Pleuraspalt, welcher wie eine Gleitschicht funktioniert und mit einer serösen Flüssigkeit gefüllt ist. Dieser erlaubt der auszudehnen und zusammenzuziehen, ohne dass die beiden Felle Schaden dabei erleiden (kein Reiben).
• Im Pleuraspalt herrscht ein leichter Underdruck (negativer Pleuradruck). Die dünne Flüssigkeitsschicht und der Unterdruck führen dazu, dass die Lungenoberfläche an der Innenfläche des Brustkorbes haften und die Bewegung übertragen werden. So dehnt sich die Lunge bei Inspiration aus und umgekehrt.

• Normalerweise gleichen die basischen Körpersäfte die sauren aus. Das im Blut vorhandene Bikarbonat bindet sich an Säuren und neutralisiert diese -> Puffersystem. Das Abfallprodukt dieses Vorgangs ist übrigens das CO₂
• Genügt das nicht, regelt der Körper den Säurespiegel durch die Lunge, Niere und Leber
• Lunge scheidet die Säure via Atemwege aus

Entzündungen infektiös

• Sinusitis (Nasennebenhöhlen; Stirnhöhle-, Siebbeinhöhlen-, Kieferhöhlenentzündung)
• Rhinitis (Nasnkatharr, Schnupfen)
• Pharyngitis (Rachenentzündung)
• Tonsillitis (Mandelentzündung)
• Laryngitis (Kehlkopf)
• Tracheitis (Luftröhre)

Entzündungen allergisch

• Heuschnupfen (Rhinitis allergica/ Pollinosis)

• Entzündung der Mandeln, wird meist durch Bakterien ausgelöst (Streptokokken). Nur ganz selten durch Viren.
• Symptome: Fieber, Halsschmerzen, Rötung und Schwellung der Tonsillen, Druckschmerz und Schwellung der Lymphknoten, Schluckschmerz
• Therapie: Antibiotika oder sogar Entfernung der Tonsillen

Eine Krankheit gilt als chronisch, wenn diese in 2 aufeinanderfolgenden Jahren, während mind. drei Monaten pro Jahr vorliegt.

Ursachen:

• Schädigung der Bronchialschleimhaut über längeren Zeitraum
• Nicht korrekt ausgeheilte akute Bronchitis
• Anhaltende Infekte
• Rauchen (Nikotin) 90% der Bronchitiker
• Allergien
• Reizungen (Ozon , Schwefeldioxid, Stickoxide)

Symptome:

• Schleim-Husten, schleimig eitriger blutiger Auswurf, Fieber, Atemnot bei Anstrengung (inspiratorisch), Keuchen, Atmungsschmerzen

Therapie symptomatisch:

• Antibiotika, Medikamente, Inhalation, Atemtechnik, Training, Sauerstoff, Sauna/ Dampfbad. Gefahr für andere Krankheiten wie Pneumonie, COPD deutlich erhöht