Lunge

Lunge.jpg Die Lunge (lat. Pulmo, -onis m.) ist ein paariges Körperorgan, das der Atmung dient. Echte Lungen kommen bei fast allen luftatmenden Wirbeltieren einschließlich des Menschen vor. Sie entstehen embryonal als Ausstülpung des Vorderdarms. Die Amphibien (Amphibia) besitzen die einfachsten Lungen. Sie sind bei ihnen sackförmig und glattwandig oder nur schwach gekammert. Viel stärker gekammert sind sie bei den Kriechtieren (Reptilien). Bei Vögeln sind sie relativ klein, aber wegen der zusätzlich vorhandenen Luftsäcke auch viel komplizierter gebaut. Die Lungen der Säugetiere ähneln denen der Kriechtiere. Beim Menschen bestehen sie aus zwei Lungenflügeln, die links in zwei und rechts in drei Lungenlappen unterteilt sind. Die Lunge besitzt keine Muskulatur. Die Luft wird stattdessen durch die Rippen- und Zwerchfellmuskulatur eingesogen.

Aufbau der Lunge bei Säugetieren

Beide Lungen der Säugetiere, auch als Lungenflügel bezeichnet, sind beweglich im Brustraum (Thorax) eingebettet. Mehr oder weniger tiefe Einschnitte teilen die Lunge in Lungenlappen (Lobi). Die Oberfläche der Lungen ist von einer glatten Auskleidung (Serosa) überzogen, die in der Brusthöhle als Brustfell (Pleura) bezeichnet wird. Zwischen dem Brustfellüberzug der Lunge und der Brustfellauskleidung der Brusthöhle liegt ein Spaltraum, in dem ein Unterdruck herrscht. Er ist für die Atmung von großer Bedeutung. Bei einer Verletzung des Brustkorbs bricht dieser Unterdruck zusammen und die Lunge kollabiert (Pneumothorax).

Aufbau der menschlichen Lunge

Die menschlichen Lungen bestehen aus einer rechten Lunge (rechtem Lungenflügel, Pulmo dexter) und einer linken Lunge (linkem Lungenflügel, Pulmo sinister). Jeder Lungenflügel wird durch Furchen in sogenannte Lungenlappen unterteilt. Der rechte Lungenflügel teilt sich dabei in 3 Lappen auf (Lobus superior, Lobus medialis, Lobus inferior). Der linke Lungenflügel teilt sich in lediglich 2 Lappen (Lobus superior et inferior). Die Lungenlappen wiederum werden in 9/10 Segmente unterteilt. Die Bezeichnung erfolgt hier entsprechend der Zuordnung zum versorgenden Bronchialast. 10 Segmente finden sich in der rechten Lunge. Im linken Flügel fehlt das 7. Segment und gibt somit dem Herzen Raum. Sie liegen in der Brusthöhle (Cavitas thoracis). Oben überragt die Lungenspitze (Apex pulmonis) um etwa 3-4 cm das Schlüsselbein (Clavicula), unten liegt die Lunge dem Zwerchfell (Diaphragma) auf, dessen Lage sehr variabel ist und vorrangig von der Atemstellung und der Körperlage (im Liegen höher als im Sitzen) abhängt. Grob kann man sagen, dass in der Atemruhestellung die Lungenränder auf der Bauchseite (ventral) in Höhe der 6. Rippe, seitlich (auf der Subaxillar-Linie) in Höhe der 8. Rippe und auf der Rückenseite (dorsal) in Höhe der 10. Rippe zu liegen kommen. Dieser Unterschied angesichts der zu beobachtenden Körperseite ergibt sich aus dem Bogen, den die Rippen bilden. Die linke Lunge ist allgemein kleiner, weil ihr das Herz zum Gutteil aufliegt. Dadurch und bedingt durch die Aufspaltung der Luftröhre in die Hauptbronchien (Bifurcatio tracheae), sodass der linke Luftröhren-Bronchien-Winkel kleiner ist als der rechte, wird die rechte Lunge in der Regel besser belüftet. Der Winkel, der von der Trachea und dem rechtem Hauptbronchus eingeschlossen wird, ist größer als jener zwischen Trachea und linkem Hauptbronchus. Dies hat Konsequenzen bei der Aspiration von Fremdkörpern: diese gelangen meistens in den rechten Hauptbronchus. Das Lungenvolumen eines erwachsenen Menschen beträgt im Mittel 5 bis 6 Liter.

Feinbau

Thorax_Lung_3d_from_ct_scans.jpg Das Innere der Lunge ist durch ein luftführendes System von Röhren (Bronchien) gekennzeichnet, die in blind endenden Säckchen, den Lungenbläschen (Alveolen) enden. In seiner Gesamtheit wird es als Bronchialsystem (Bronchialbaum) bezeichnet (siehe dort). Zudem gibt es dazwischen Bindegewebe und die Aufzweigungen der Lungenarterien und -venen. Die Aufzweigungen der Lungenarterie führen das Blut zu den Alveolen, wo es oxigeniert wird.

Atmung

Das Atmen beginnt bei der Einatmung (Inspiration) in der Regel mit der Interkostalmuskulatur bzw. dem Zwerchfell. Bei der Brustatmung kontrahieren sich die Musculi intercostales externi (äußere Zwischenrippenmuskeln). Dabei wird der Brustkorb angehoben und erweitert, wodurch die Lunge, die, selbst ausgekleidet mit der Pleura visceralis (oder pulmonalis), über den Pleuraspalt (Cavitas pleuralis) mit der Pleura parietalis des Brustkorbs in Verbindung steht, mitgedehnt wird. Dadurch sinkt der Druck in der Lunge. Nach größeren Anstrengungen können zur erleichterten Atmung weitere Atemhilfsmuskeln beigezogen werden, z. B. die Brustmuskeln. Dies machen sich Sportler nach einem intensiven Rennen zu Nutze, indem sie sich mit den Armen zum Beispiel an einer Mauer aufstützen: ihre Arme sind dann fixiert (Punctum fixum) und somit ziehen die Brustmuskeln nicht die Arme zum Brustkorb, sondern umgekehrt den Brustkorb zu den Armen, die Rippen werden angehoben und die Lunge füllt sich mit Luft. Nach der Druck-Volumen-Beziehung (Boyle-Mariottesches Gesetz) muss aber nun bei Änderungen des Drucks - sofern die Nasenlöcher bzw. der Mund offen sind und mit der Außenwelt in Verbindung stehen - das Volumen isobar (d. h. bei gleichem Druck) zunehmen. Die Lunge füllt sich, die Inspiration ist beendet.

Bei der Zwerchfellatmung senkt sich das Zwerchfell lediglich durch Kontraktion (das Zwerchfell besteht aus Muskulatur) und bewirkt somit eine Dehnung der Lungenflügel nach unten.

Die Ausatmung (Exspiration) geht zumeist passiv vonstatten, denn nach der Inspiration ist die Lunge samt Brustkorb so weit gedehnt, dass darin elastische Verformungsarbeit gespeichert ist (ähnlich einer Feder, die zunächst gespannt und dann losgelassen wird), die der Lunge die "verbrauchte" Luft austreibt. Erfolgt die Exspiration mit Gewalt, so spricht man von forcierter Exspiration. Dabei kontrahieren sich zunächst die Mm. intercostales interni, es können aber auch diverse andere Atemhilfsmuskeln zum Zuge kommen.

Siehe auch: Lungenvolumen

Vogellunge

Im Gegensatz zur Säugetierlunge sind die Lungen der Vögel unbeweglich in den Brustraum eingebaut. Sie liegen dorsal einer Bindegewebsmembran (Septum horizontale). Das Brustfell wird zwar embryonal angelegt, bildet sich aber wieder zurück. Die Vogellunge ist nicht gelappt und vollzieht während der Atmung keine Volumenänderungen.

An der Gabelung der Luftröhre (Trachea) teilt sich das luftleitende System in die beiden Stammbronchien. Hier liegt auch das Stimmorgan der Vögel, die Syrinx. Von den Stammbronchien gehen 4 Gruppen von Sekundärbronchien (medioventrale, mediodorsale, lateroventrale und laterodorsale). Die weiteren Aufzweigungen der laterodorsalen Bronchien bezeichnet man als Neopulmo. Von den Sekundärbronchien gehen Parabronchien (Lungenpfeifen) aus. Sie sind 0,5-2 mm dick. In ihrer Wand gibt es kleine trichterförmige Öffnungen, die in die Luftkapillaren (Pneumocapillares) führen. Die Luftkapillaren bilden ein Netzwerk meist untereinander kommunizierender Röhren und sind das eigentliche Austauschgewebe, um das dichte Blutkapillarnetze ausgebildet sind. Im Gegensatz zu den Säugetieren handelt es sich nicht um ein blind endendes System, sondern um ein offenes Röhrensystem. Nach Durchströmen der Lunge gelangt die Luft in die Luftsäcke, die wie Blasebälge für die Ventilation, also den Luftstrom sorgen.

Siehe auch

Weblinks

How poor air quality affects the respiratory system (engl.) Hervorragende Flash-animierte Seite der Union of Concerned Scientists zur Zerstörung der Lunge durch Ozon und Feinstaub

Atmungsapparat