Lungs and Respiratory System

(Lungs and Respiratory System)

Wach oder schlafend müssen wir nicht über die Atmung nachdenken: Sie ist so lebensnotwendig, dass sie automatisch erfolgt. Jeden Tag machen wir etwa 20.000 Atemzüge, und wenn wir 70 Jahre alt sind, werden wir mindestens 600 Millionen Mal eingeatmet haben.

Das Atmen wäre ohne die Hilfe des Atmungssystems, das Nase, Rachen, Kehlkopf, Luftröhre und Lunge umfasst, nicht möglich. Jedes Mal, wenn wir atmen, nehmen wir sauerstoffreiche Luft durch Nase und Mund auf, und unsere Lungen füllen und leeren sich. Und selbst wenn die Luft, die wir einatmen, schmutzig oder verunreinigt ist, kann sich unser Atmungssystem gegen Fremdstoffe und Organismen wehren, die durch Nase und Mund eindringen. Verunreinigungen werden wieder ausgeatmet, abgehustet, geschluckt, über den Darm ausgeschieden oder durch Magensäfte zerstört oder von Makrophagen gefressen, einer Art Blutzellen, die den Körper nach Keimen durchsuchen, die sie zerstören können.

Wenn wir nicht atmen würden, könnten wir nicht leben. Sie ist eine der wichtigsten Funktionen des Körpers.

Was sind die Lunge und das Atmungssystem?

An der Spitze des Atmungssystems saugen die Nasenlöcher (auch Nasenlöcher genannt) die Luft an und ziehen sie in die Nase, wo sie erwärmt und befeuchtet wird. Winzige Härchen, so genannte Zilien, schützen die Nasengänge und andere Teile der Atemwege und filtern Staub und andere Partikel heraus, die mit der Atemluft in die Nase gelangen.

Luft kann auch über den Mund eingeatmet werden. Diese beiden Öffnungen der Atemwege (Nasenhöhle und Mund) vereinen sich im Rachenraum (Pharynx), der sich hinter der Nase und dem Mund befindet. Der Rachen ist Teil des Verdauungssystems und des Atmungssystems, da er sowohl Nahrung als auch Luft transportiert. An der Basis des Rachens teilt sich dieser Gang in zwei, einen für die Nahrung (die Speiseröhre, die zum Magen führt) und einen für die Luft. Der Kehldeckel, eine kleine Gewebszunge, bedeckt die Atemwege beim Schlucken und verhindert, dass Nahrung und Flüssigkeit in die Lunge gelangen.

Der Kehlkopf, oder Stimmlippenkasten, ist der obere Teil der Atemwege. Diese kleine Röhre enthält ein Paar Stimmbänder, die schwingen und Töne erzeugen. Die Luftröhre erstreckt sich von der Basis des Kehlkopfes nach unten. Ein Teil davon verläuft durch den Hals und ein Teil durch die Brusthöhle. Die Wände der Luftröhre sind mit starren Knorpelringen verstärkt, die sie offen halten. Die Luftröhre ist außerdem mit Flimmerhärchen ausgekleidet, die Flüssigkeiten und Fremdkörper in den Atemwegen davon abhalten, in die Lunge zu gelangen.

Am unteren Ende teilt sich die Luftröhre links und rechts in Luftkanäle, die Bronchien, die mit der Lunge verbunden sind. Im Inneren der Lunge verzweigen sich die Bronchien in kleinere Bronchien und noch kleinere Röhren, die Bronchiolen. Die Bronchiolen enden in winzigen Luftsäcken, den Alveolen, in denen der Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid stattfindet. Jede Lunge beherbergt etwa 300-400 Millionen Lungenbläschen. Die Lunge enthält auch elastisches Gewebe, das es ihr ermöglicht, sich aufzublasen und zu entleeren, ohne ihre Form zu verlieren, und ist von einer Membran, dem Rippenfell, bedeckt. Dieses Netzwerk aus Alveolen, Bronchiolen und Bronchien wird als Bronchialbaum bezeichnet.

Die Brusthöhle oder der Thorax ist ein luftdichtes Gehäuse, in dem sich der Bronchialbaum, die Lungen, das Herz und andere Strukturen befinden. Die Rippen und die daran befestigten Muskeln bilden den oberen Teil und die Seiten des Brustkorbs; der untere Teil wird von einem großen Muskel, dem Zwerchfell, gebildet. Die Brustwände bilden einen schützenden Kasten um die Lunge und den übrigen Inhalt der Brusthöhle. Das Zwerchfell, das den Brustkorb vom Bauchraum trennt, spielt eine sehr wichtige Rolle bei der Atmung. Sie bewegt sich beim Einatmen nach unten und vergrößert so das Fassungsvermögen der Brusthöhle, wenn wir Luft durch Nase und Mund einatmen. Wenn wir ausatmen, bewegt sich das Zwerchfell nach oben, wodurch sich der Brustraum verkleinert und die Gase in der Lunge nach oben und durch Nase und Mund nach außen strömen.

Wie funktionieren die Lunge und das Atmungssystem?

Auch wenn wir es nicht sehen können, besteht die Luft, die wir einatmen, aus mehreren Gasen. Sauerstoff ist für das Leben am wichtigsten, denn die Körperzellen benötigen ihn für Energie und Wachstum. Ohne Sauerstoff würden die Zellen absterben.

Kohlendioxid ist das Abfallgas, das entsteht, wenn sich Kohlenstoff und Sauerstoff bei den energieerzeugenden Prozessen des Körpers verbinden. Die Lunge und das Atmungssystem ermöglichen es, dass Sauerstoff aus der Luft in den Körper gelangt, während der Körper Kohlendioxid ausscheidet.

Atmung ist die Gesamtheit der Vorgänge, die zum Austausch von Sauerstoff aus der Umgebung und Kohlendioxid aus den Körperzellen führen. Der Vorgang, bei dem Luft in die Lunge gelangt, wird als Einatmung bezeichnet, und der Vorgang, bei dem Luft ausgestoßen wird, als Ausatmung.

Luft wird durch den Mund oder die Nase eingeatmet. Die Flimmerhärchen, die die Nase und andere Teile der oberen Atemwege auskleiden, bewegen sich vor und zurück und schieben Fremdkörper, die mit der Luft eindringen (z. B. Staub), in den Rachen oder die Nasenlöcher, wo sie ausgeschieden werden. Durch den Rachen gelangen die Fremdstoffe in den Magen, wo sie vom Körper ausgeschieden werden. Beim Einatmen wird die Luft durch die Nasen- und Wangenschleimhaut erwärmt und befeuchtet, bevor sie in die Lunge gelangt.

Beim Einatmen bewegt sich das Zwerchfell nach unten und die Rippenmuskeln bewegen die Rippen nach oben und außen. Dadurch vergrößert sich das Volumen der Brusthöhle. Der Luftdruck in der Brusthöhle und in der Lunge verringert sich, und da Gas von oben nach unten strömt, gelangt Luft aus der Umgebung durch die Nase oder den Mund in die Lunge. Beim Ausatmen bewegt sich das Zwerchfell nach oben und die Brustwandmuskeln entspannen sich, wodurch sich der Brustraum verengt. Der Luftdruck in der Lunge erhöht sich, so dass die Luft aufsteigt und das Atmungssystem durch Nase und Mund verlässt.

Alle paar Sekunden, wenn wir einatmen, füllt die Luft viele der Millionen von Lungenbläschen. In einem Prozess, der Diffusion genannt wird, gelangt der Sauerstoff aus den Alveolen durch die Kapillaren (winzige Blutgefäße), die die Alveolarwände auskleiden, ins Blut. Einmal im Blut, nimmt ein Molekül in den roten Blutkörperchen namens Hämoglobin den Sauerstoff auf. Dieses sauerstoffreiche Blut fließt zurück zum Herzen, das es durch die Arterien zu den Geweben pumpt, die Sauerstoff benötigen. In den winzigen Kapillaren des Körpergewebes wird der Sauerstoff vom Hämoglobin an die Zellen abgegeben. Das bei der Diffusion entstehende Kohlendioxid verlässt diese Zellen und gelangt in die Kapillaren, wo es sich größtenteils im Blutplasma auflöst. Das kohlendioxidreiche Blut fließt über die Venen zum Herzen zurück. Das Herz pumpt dieses Blut in die Lunge, wo das Kohlendioxid in die Lungenbläschen gelangt und ausgeatmet wird.

Was kann mit der Lunge und dem Atmungssystem schiefgehen?

Das Atmungssystem ist anfällig für bestimmte Krankheiten, und die Lunge ist anfällig für eine Vielzahl von Störungen, die durch Schadstoffe in der Luft verursacht werden. Die häufigsten Probleme des Atmungssystems sind:

Asthma. Mehr als 20 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten leiden an Asthma, und es ist die Hauptursache für chronische Fehlzeiten in der Schule. Asthma ist eine chronisch entzündliche Erkrankung der Lunge, bei der sich die Atemwege verengen und verengen. Asthmaanfälle, die oft durch Reizstoffe in der Luft wie Zigarettenrauch ausgelöst werden, führen dazu, dass sich die Muskeln, die die winzigen Atemwege auskleiden, zusammenziehen und anschwellen. Durch die Verengung der Atemwege kann die Luft nicht mehr richtig zirkulieren, was zu Keuchen und Atembeschwerden führt, die manchmal sogar lebensbedrohlich sein können. Die Behandlung von Asthma beginnt mit einem Behandlungsplan, der in der Regel aus der Vermeidung der Asthmaursachen und manchmal aus Medikamenten besteht.

Bronchiolitis. Nicht zu verwechseln mit Bronchitis. Bronchiolitis ist eine Entzündung der Bronchiolen, der kleinsten Äste des Bronchialbaums. Die Bronchiolitis betrifft vor allem Säuglinge und Kleinkinder und kann zu Keuchen und schweren Atembeschwerden führen. Sie wird im Winter häufig durch bestimmte Viren verursacht, darunter das Respiratorische Synzytialvirus (RSV).

Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD). COPD ist ein Begriff, der zwei Lungenkrankheiten beschreibt: Emphysem und chronische Bronchitis.

• Langjähriges Rauchen verursacht häufig ein Emphysem, und obwohl Kinder und Jugendliche nur selten davon betroffen sind, kann diese Erkrankung ihre Wurzeln in der Kindheit und Jugend haben. Um rauchbedingten Krankheiten wie Emphysem und Lungenkrebs vorzubeugen, ist es wichtig, dass Sie mit Ihren Kindern über das Rauchen sprechen. Bei einem Emphysem produziert die Lunge übermäßig viel Schleim und die Lungenbläschen sind geschädigt. Es wird schwierig, zu atmen und genügend Sauerstoff ins Blut zu bekommen.
• Bei der Bronchitis, einer häufigen Erkrankung bei Erwachsenen und Jugendlichen, entzünden sich die Membranen, die die größeren Bronchien auskleiden, und produzieren übermäßig viel Schleim. Die Person fängt an, viel zu husten, um den Schleim loszuwerden. Rauchen ist eine der Hauptursachen für chronische Bronchitis bei Jugendlichen.

Erkältung. Die Erkältung ist die häufigste Atemwegsinfektion und wird durch mehr als 200 verschiedene Viren verursacht, die eine Entzündung der oberen Atemwege hervorrufen. Zu den Symptomen können leichtes Fieber, Husten, Kopfschmerzen, laufende Nase, Niesen und Halsschmerzen gehören.

Husten. Husten ist ein Symptom einer Krankheit, nicht eine Krankheit an sich. Es gibt viele Arten von Husten und viele Ursachen, die nicht sehr ernst oder lebensbedrohlich sein müssen. Zu den häufigsten Ursachen bei Kindern gehören Erkältung, Asthma, Nasennebenhöhlenentzündung, saisonale Allergien, Krupp und Lungenentzündung. Zu den schwerwiegendsten Ursachen sowohl bei Kindern als auch bei Erwachsenen gehören Tuberkulose (TB) und Keuchhusten (Pertussis).

Mukoviszidose (CF). Sie betrifft mehr als 30 000 Kinder und Jugendliche in den Vereinigten Staaten und ist die häufigste Erbkrankheit, die die Lunge betrifft. Sie betrifft vor allem die Atemwege und den Verdauungstrakt und bewirkt, dass der Schleim im Körper ungewöhnlich dick und klebrig ist. Der Schleim kann die Atemwege der Lunge verstopfen und die Person anfälliger für bakterielle Infektionen machen.

Lungenkrebs. Lungenkrebs wird durch abnormales Wachstum von Lungenzellen verursacht und ist eine der häufigsten Todesursachen in den Vereinigten Staaten, die häufig auf Tabakkonsum zurückzuführen ist. Sie entsteht in der Bronchialschleimhaut und braucht viel Zeit, um sich zu entwickeln. Zu den Symptomen gehören anhaltender Husten (möglicherweise mit Blut), Brustschmerzen, Räuspern und Kurzatmigkeit. Die Exposition gegenüber Radon (Radon ist ein Gas, das in Böden und Gestein vorkommt) kann ebenfalls Lungenkrebs verursachen. Radon kann in bestimmten Gebieten der Vereinigten Staaten vorkommen. Sie können den Radongehalt in Ihrem Haus mit einem Gerät messen, das Sie in einem Haushaltswarengeschäft oder Baumarkt kaufen können.

Pneumonie. Lungenentzündung ist eine Entzündung der Lunge, die in der Regel durch eine bakterielle oder virale Infektion verursacht wird. Eine Lungenentzündung verursacht Fieber und eine Entzündung des Lungengewebes und erschwert das Atmen, weil die Lungen mehr arbeiten müssen, um Sauerstoff in den Blutkreislauf zu übertragen und Kohlendioxid aus dem Blut zu entfernen. Die häufigsten Ursachen für eine Lungenentzündung sind eine Grippe und eine Infektion mit Streptococcus pneumoniae-Bakterien.

Pulmonale Hypertonie. Dieser Zustand tritt auf, wenn der Blutdruck in der Lunge abnormal hoch ist, was bedeutet, dass das Herz härter arbeiten muss, um Blut zu pumpen, um dem hohen Druck entgegenzuwirken. Kinder können aufgrund eines angeborenen Herzfehlers oder einer Erkrankung wie einer HIV-Infektion an pulmonaler Hypertonie leiden.

Neonatale Atemwegserkrankungen. Es gibt verschiedene Atemwegserkrankungen, die ein Neugeborenes beim ersten Atemzug beeinträchtigen können. Kleinere Frühgeborene haben ein erhöhtes Risiko für Erkrankungen wie:

• Neonatales Atemnotsyndrom. Frühgeborene haben möglicherweise nicht genügend aktive Spannung in ihren Lungen. Das Surfactant-System hilft, die Lungenbläschen des Babys offen zu halten; ohne dieses System kollabiert die Lunge und das Baby kann nicht atmen.
• Apnoe bei Frühgeburt. Apnoe ist ein medizinischer Begriff, der bedeutet, dass jemand aufgehört hat zu atmen. Frühgeborenen-Apnoe ist ein Zustand, bei dem Frühgeborene während des Schlafs für etwa 15-20 Sekunden die Atmung aussetzen. Die vorzeitige Apnoe tritt in der Regel im Alter von 2 bis 7 Tagen auf. Je früher das Kind geboren wird und je geringer das Gewicht des Kindes ist, desto wahrscheinlicher ist das Auftreten dieser Erkrankung.
• Bronchopulmonale Dysplasie (BPD). Bei der bronchopulmonalen Dysplasie handelt es sich um eine abnorme Entwicklung des Lungengewebes. Die manchmal auch als chronische Lungenerkrankung oder CLD bezeichnete Krankheit ist eine Kinderkrankheit, die durch Entzündung und Vernarbung der Lunge gekennzeichnet ist. Sie entwickelt sich am häufigsten bei Frühgeborenen mit unterentwickelter Lunge.

Andere Atemwegserkrankungen des Neugeborenen sind:

• Mekoniumaspiration. Mekoniumaspiration tritt auf, wenn ein Neugeborenes während der Geburt ein Gemisch aus Mekonium (dem ersten Kot des Babys, meist nach der Geburt) und Fruchtwasser einatmet (einatmet). Eingeatmetes Mekonium kann zu einer teilweisen oder vollständigen Blockade der Atemwege des Babys führen.
• Persistierende neonatale pulmonale Hypertonie (PPHN). In der Gebärmutter geht der Kreislauf des Babys nicht durch die Lunge. Wenn ein Baby geboren wird und zu atmen beginnt, passt sich sein Körper normalerweise schnell an und der Atmungsprozess beginnt. PPHN tritt auf, wenn der Übergang vom fötalen zum neonatalen Kreislauf nicht normal verläuft. Dieser Zustand kann sich durch folgende Symptome äußern: schnelle Atmung, schnelle Herzfrequenz, Atemnot und Zyanose (bläuliche Haut).
• Transiente Tachypnoe neonatorum (TTN). Schnelles Atmen bei einem Neugeborenen (mehr als 60 Atemzüge pro Minute) wird als vorübergehende Tachypnoe bezeichnet.

Obwohl einige Atemwegserkrankungen nicht verhindert werden können, kann Ihr Kind viele chronische Atemwegs- und Lungenkrankheiten vermeiden, indem es nicht raucht, sich von Schad- und Reizstoffen fernhält, sich häufig die Hände wäscht, um Infektionen zu vermeiden, und regelmäßig zur Vorsorgeuntersuchung zum Arzt geht.

Überprüft von: Yamini Durani, MD
Prüfungsdatum: Oktober 2012