Atmungssystem. Welche Begriffe fallen euch zum Thema Atmung ein?

Atmungssystem

Welche Begriffe fallen euch zum Thema Atmung ein?

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Atmungssystem Fakten

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Ein Mensch atmet täglich 10 bis 20.000L

Luft ein und aus

Ca. 6L Luft passen in beide Lungen

Pro Stunde gelangen bis zu 10000 Bakterien

und 100000 Viren mit der Atemluft in die

Lunge

300 Mio.

Lungenbläschen haben - ausgebreitet -

eine Fläche von 100m2

Die Länge der aufeinander gereihten Lungenkapillaren beträgt

ca.1500km 400ml Flüssigkeit

verliert der Mensch am Tag durch die

Ausatmung

Atmungssystem

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1. Allgemeines 2. Nase

3. Rachen 4. Kehlkopf 5. Trachea

6. Bronchien und Bronchiolen 7. Alveolen

8. Lungen 9. Pleura

10. Atemmechanik

11. Lungen- und Atemvolumina 12. Gasaustausch

13. Atmungsregulation

1.Allgemeines

Aufgaben:

• Mit Hilfe des Atmungssystems kann der Körper Gase mit der Umgebung austauschen

Unterschieden werden:

• Äußere Atmung:

o Lungen nehmen Sauerstoff aus der Umgebung auf und geben Kohlendioxid ab

• Innere Atmung:

o Verbrennung von Nährstoffen in Körperzellen zur Energiegewinnung unter Sauerstoffverbrauch

• (»äußere Atmung ist Voraussetzung für die innere Atmung)

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Atmungssystem

1. Allgemeines

Einteilung:

• Obere Luftwege:

o Nasenhöhle

o Nasennebenhöhlen o Rachen

o Kehlkopf

• Untere Luftwege:

o Luftröhre o Bronchien o Bronchiolen

o Bronchioli respiratorii o Bronchioli terminali o Alveolen

1. Allgemeines

© Gerda Raichle, Ulm

2. Nase

© Gerda Raichle, Ulm

2.1 Aufbau

• Sichtbarer äußerer Teil:

o Nasenlöcher, Nasenflügel, Nasenspitze, Nasenrücken, Nasenwurzel

o Äußere Form wird durch mehrere kleine Nasenknorpel geprägt

• Innerer Anteil:

o Untere Grenze: harter Gaumen

o Obere Grenze: Siebbein der Schädelbasis

o Seitenwände: Oberkiefer und untere, mittlere und obere Nasenmuschel mit unterem, mittlerem und oberem Nasengang

o Hinten: hintere Nasenöffnung (Choanen)  Übergang in den Rachen o Mitte: Nasenscheidewand (Septum nasi)

2. Nase

© Gerda Raichle, Ulm

Schnitt durch die Nasenhöhle.

In die Nasenhöhle münden die

Nasennebenhöhlen und der Tränen-Nasen- Gang

2. Nase

2.2 Funktionen

Vorreinigung der Luft:

• Schleimhaut mit mehrreihigem Flimmerepithel

• Flimmerhärchen (Kinozilien) bewegen sich rhythmisch zum Rachen hin

• schleimbildende Becherzellen  Schleim reinigt Flimmerepithel und feuchtet Luft an

Vorwärmung:

o Dichtes Geflecht von Blutgefäßen unter der Nasenschleimhaut Riechfunktion:

o Am Nasenhöhlendach liegen Riechzellen des Riechnerven

3. Rachen (Pharynx)

Lokalisation:

• Reicht von der Schädelbasis zur Speiseröhre

• Hier kreuzen sich Luft- und Speiseweg:

o Vorne: untere Atemwege (Kehlkopf und Luftröhre) o Hinten: Speiseröhre

Einteilung:

• Nasopharynx (Epipharynx, Nasenrachen):

• Oropharynx (Mesopharynx, Mundrachen):

• Laryngopharynx (Hypopharynx, Kehlkopfrachen)

Rachen spielt eine wichtige Rolle beim Schluckvorgang

3. Rachen (Pharynx)

Nasopharynx

(Epipharynx, Nasenrachen):

• Hier liegen die Rachenmandeln

Oropharynx

(Mesopharynx, Mundrachen):

• Gemeinsame Passage von Luft und Nahrung

• Hier liegen die Gaumenmandeln

Laryngopharynx

(Hypopharynx, Kehlkopfrachen):

• Hier findet der eigentliche Schluckakt statt

3. Rachen (Pharynx)

Rachenmuskulatur besteht aus 2 Gruppen die dafür sorgen, das die Nahrung in die Speiseröhre gelangt 1. Schlundheber:

- Bestehen aus längs verlaufenden Muskelfasern - Heben den Rachen an

2. Rachenschnürer:

- Verlaufen rings

- Verengen den Pharynx

4. Kehlkopf (Larynx)

Aufbau:

• Röhrenförmiges Knorpelgerüst

• 4 große Knorpeln: Schildknorpel, Ringknorpel, Stellknorpel und Epiglottis

• Reicht vom Zungengrund bis zur Luftröhre

• Wichtigste Strukturen sind:

o Kehldeckel (Epiglottis  Kehlkopfdeckel) o Stimmbänder

Aufgaben:

• Kehldeckel verschließt bei Nahrungsaufnahme die Luftwege  schützt vor Aspiration

• Stimmbildung

4. Kehlkopf (Larynx)

Kehlkopfaufbau

4. Kehlkopf (Larynx)

Epiglottis:

• „Kehldeckel“

• Zentrale Bedeutung beim Schlucken

• Beim Ein- und Ausatmen steht Kehldeckel nach oben

• Beim Schlucken legt sich der Kehldeckel als

schützendes Dach über den Kehlkopfeingang 

Speise gelangt vom Rachen in die Speiseröhre

4. Kehlkopf (Larynx)

Kehlkopfinnenraum ^{von dorsal}

4 Kehlkopf (Larynx)

Stellung der Stimmbänder (Blick von vorn).

4 Kehlkopf (Larynx)

4. Kehlkopf (Larynx)

• Hustenreflex:

ist ein Schutzreflex zur Reinigung der unteren Atemwege

→Fremdkörper gelangt in den Kehlkopf oder tiefere Atemwege

→ Stimmbänder legen sich unter starker Muskelanspannung aneinander

→ Hustenreiz wird reflektorisch ausgelöst

→ Fremdkörper wird mit kräftigem Ausatmungsstoß, der die Stimmritze aufsprengt, in den Mund zurückgeschleudert

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5.Luftröhre (Trachea)

Funktion:

• Transport der Atemluft zwischen den

oberen Atemwegen und der Lunge

5. Luftröhre (Trachea)

Kehlkopf, Luftröhre und große

Bronchien

(Ansicht von vorn).

5 Luftröhre (Trachea)

Lage, Form und Größe:

• Vom Larynx bis zur Gabelungsstelle des Bronchus

• 10-12 cm langer muskulöser Schlauch

• Durchmesser 1,5-2 cm

• Inspiratorisch ist eine Verlängerung der Trachea von 5 cm möglich

• 16–20 C-förmige Knorpelspangen darin eingelassen (halten die Trachea auch während des Unterdrucks, der bei der Inspiration entsteht, offen)

• Hinterwand hat Kontakt zur Speiseröhre

• Schleimhautauskleidung mit Flimmerepithel, dass Richtung Pharynx angelegt ist

5 Trachea (Luftröhre)

Abschnitte und Lage:

Gliedert sich in zwei Abschnitte

• Halsanteil (Pars cervicalis):

- Vom Beginn Ringknorpel des Larynx (ca. Höhe 6 HWK) bis zur oberen Brusthöhlen-öffnung (Apertura thoracis

superior)

• Brustanteil (Pars thoracica):

- Von der Apertura thoracis superior zur Aufteilungsstelle in die beiden Bronchien (ca. Höhe 4 BWK)

5. Luftröhre (Trachea)

6. Bronchien und Bronchiolen

Aufbau des Bronchialbaums:

• Trachea teilt sich am unteren Ende (Luftröhrenbifurkation) in den rechten und linken Hauptbronchus (gleicher

Wandaufbau wie Trachea)

• Hauptbronchien teilen sich in Lappenbronchien

o rechts drei/links zwei ( nach Anzahl der Lungenlappen)

(keine Knorpelspangen mehr, nur noch Knorpelplatten)

• Lappenbronchien gabeln sich in Segmentbronchien auf

(kleine, unregelmäßige Knorpelplättchen)

• Bronchiolen (ID < 1mm; glatte Muskelfaserzüge – keine

Knorpeleinlagerungen. Bronchioli respiratorii – gehören bereits zum Lungengewebe

6. Bronchien und Bronchiolen

Hauptbronchus : lat. Bronchus principalis

Form und Verlauf:

• Bifurcatio tracheae teilt sich auf in

– Rechtes Hauptbronchus: Bronchus principalis dexter

– Linker Hauptbronchus: Bronchus principalis

sinister

6. Bronchien und Bronchiolen

• Bronchus principalis dexter

• Ca. 20° abgewinkelt

•  = 14 mm

• 1-2.5 cm lang

• Abzweig des Bronchus lobaris superior außerhalb der Lunge

• Bronchus principalis sinister

•  = 12 mm

• 4-5 cm lang

• Ca 35° abgewinkelt

• Zweigt sich erst in der Lunge weiter auf

• Hauptbronchien sind flexibel an Herzbeutel und Diaphragma fixiert

6. Bronchien und Bronchiolen

Bronchialbaum = Arbor bronchialis Definition:

• Bezeichnet das an den großen Bronchien beginnende Luftleitungssystem der Lunge

– Zeigt einen bäumchenartigen Charakter durch

Aufzweigungen

6. Bronchien und Bronchiolen

Bronchialbaum=Arbor bronchialis

6. Bronchien und Bronchiolen

Einteilung Bronchialbaum:

• Konduktiver Abschnitt

– Luftleitender Abschnitt durch proximal gelegene Anteile

• Respiratorischer Abschnitt

– Gasaustauschender Abschnitt durch distal

gelegene Verzweigungen

6. Bronchien und Bronchiolen

Nervenversorgung der Trachea und Bronchien:

Luftröhre: : Äste des N. Vagus + sympatische Innervation

Bronchien: Plexus Pulmonalis (symp. + parasymp.)



Bei erhöhtem O2-Bedarf:

- Aktivierung von sympathikus

- Erweiterung der Atemwege und somit - Herabsetzung des Atmungswiderstands

In Ruhe:

- Aktivierung des Parasympatikus - Verengung der Atemwege

- Auch durch Schmerz, Kälte-oder

Dehnungsreize z.B.des Kehlkopfnervs

Übung

Bringen Sie die einzelnen Strukturen der Atemwege in die richtige Reihenfolge

Kehlkopf, Segmentbronchien, Luftröhre,

Nase, Lappenbronchien, Rachen, Alveolen, Bronchioli terminales, Alveolargänge,

Hauptbronchien, Bronchioli respiratorii,

Bifurkation tracheae, Läppchenbronchien

Lunge (Pulmo)

Funktion:

Lunge ist das zentrale Atmungsorgan der äußeren Atmung

• Sorgt für ausreichende Versorgung der Organe und Gewebe mit dem Sauerstoff durch

• Abgabe von CO2 aus dem Blut in die Alveolen

• Aufnahme von O2 aus den Alveolen in

das Blut

Lunge (Pulmo)

Funktion:

Max

Ausatmung

Ruhige Einatmung Maximale Einatmung

Lungenvolumen 2-3 L 6-8L

Gasaustauschende Fläche

Ca. 40m2 Ca. 70m2 Ca. 140m2

Lunge (Pulmo)

Lage und Form

 Liegen in der Brusthöhle (Cavitas thoracis) – durch die Thoraxwand begrenzter Raum, der topographisch zwischen Hals und Bauchraum liegt.

Lunge (Pulmo)

Lunge (Pulmo)

Thoraxhöhle:

Wird in 3 Abschnitte (Kompartimente) unterteilt

 Lateral : 2 Brustfellhöhlen / Pleurahöhlen (Cavitas pleuralis dextra et sinistra) mit den Lungen (Pulmones)

 Mittig: Mediastinum (Mittelfellraum)

- liegt zwischen den beiden Lungenflügel

- Beherbergt die restlichen Strukturen der Brusthöhle : Herz, Thymus, große Gefäße, Trachea, Hauptbronchien,

Speiseröhre….

Lunge (Pulmo)

Lage und Form

• Paariges Organ

• 2 Lungen= eine funktionelle Einheit

• Weiches schwammartiges Organ, elastische Konsistenz

• Form: eingekehlter Kegel

• Lungenbasis=Basis pulmones /Lungenspitze=Apex pulmones

• Gewicht ca. 550g (blutleer)

• Lungenhilum: Ein- und Austrittstelle der Pulmonalgefäße (Arteria und vena pulmonalis) und der Bronchien

Lunge (Pulmo)

Begrenzungen:

• Seitlich (lateral) – Rippen

• Unten - Zwerchfell ( Lungenbasis)

• Konkav geformte Basis

• Zur Mitte (medial) - Herzbeutel und große Gefäße

• Oben - Ragen mit Spitzen oberhalb der 1. Rippe gering über das Schlüsselbein ( „Lungenspitze“)

• Konvex geformte Spitze

• Lunge liegt in der Pleurahöhle und füllt diese vollständig aus

• An den medialen Seiten der Lungen sind die

Abdrücke der benachbarten Strukturen sichtbar

Lunge (Pulmo)

Lungenhilum = Lungenwurzel (

• Liegt an der zum Mittelfell gerichteten Seite

• Bronchien, Arterien und vegetative Nerven treten ein

– Bronchus principalis – A. pulmonalis

– Rami bronchialis – Nerven

• Venen, Lymphgefäße treten aus

– Vv. Pulmonalis – Vv. Bronchiales – Lymphgefäße – Lymphknoten

Lunge (Pulmo)

Besonderheit des Lungenhilus

• Rechter Oberlappenbronchus tritt über A.

pulmonalis in die Lunge ein

• Linker Hauptbronchus liegt unter der A.

pulmonalis

Lunge (Pulmo)

Aufbau der Lunge:

• Wird durch das sich aufzweigende Bronchialsystem bestimmt

Lungenlappen = Lobus pulmonalis

↓

Lungensegment = Segmentum bronchpulmonale

↓

Lungenläppchen = Lobulus pulmonalis

↓

Azinis

Lunge (Pulmo)

Kriterium Pulmo dextra Pulmo sinistra Anzahl der

Lappen und Segmente

3 10

2 9

Organvolumen Ca. 2L Ca. 20%

weniger Lage des

Hauptbronchus im Lungenhilum

eparteriell hyparteriell

Seitenunterschiede

Lunge (Pulmo)

© Gerda Raichle, Ulm

Lungensegmente

Aufteilung der Lunge in Lappen und Segmente

Lunge (Pulmo)

Unterteilung der Lungenlappen:

• Durch Fissurae interlobares

– Als Verschiebespalt bei der Atmung

• Rechte Lunge

– Fissura horizontalis

• Trennt Ober- und Mittellappen

– Fissura obliqua

• Trennt Mittel- und Unterlappen

• Linke Lunge

– Fissura horizontalis entfällt – Fissura obliqua

• Trennt Ober- und Unterlappen

Lunge (Pulmo)

Jedes Segment = eine eigenständige Atemeinheit:

 Lungensegment wird über ein Segmentbronchus definiert

 Wird von einer Segment(Lungen)arterie versorgt

 Bilden eine bronchoarterielle Einheit

 Lungenresektionen fülgen den

Prinzipien der Segmentteilung der

Lunge

Lunge (Pulmo)

Lungengewebe Bronchial-

baumabschnitt

rechts

Anzahl

links

Lobus

pulmonalis

=

Lungenlappen

Bronchus lobaris Lappenbronchus

3 / Lunge

• Lobus superior

• Lobus medius

• Lobus inferior

2/ Lunge

• Lobus superior

• Lobus inferior

Segmenta broncho- pulmonale

=

Lungensegment e

Bronchus segmentalis Segment- bronchus

10/Lunge 9 / Lunge

Lobulus pulmonalis

=

Lungenläppchen

Bronchiolus lobularis

• erste

Generation der Bronchioli

Ca. 4000 / Lunge

Lunge (Pulmo)

Lungengewebe Bronchial-

baumabschnitt

rechts

Anzahl

links Azini (Azinus)

Kleinste Einheit eines

Läppchens

Bronchiolus terminalis mit Aufzweigungen in Bronchiolus respiratorius

Ca. 12-18 Azini/ Lobulus

Alveole =

Lungenbläßchen

Ca. 200

Alveolen/aus Bronchiolus respiratorius

Insg. über 300 Mio. Alveolen

Lunge (Pulmo)

© Gerda Raichle, Ulm

Aufbau der Lunge

Aufteilung der Lunge in Lappen und Segmente

Lunge (Pulmo)

Lunge (Pulmo) Alveolen

• Terminale Luftwege:

Alveolen und die Endabschnitte des

Blutgefäßsystems in der Lunge.

Lunge (Pulmo) Alveolen

• An den Alveolargängen hängen

traubenförmig die Ansammlungen von Lungenbläßchen = Sacculi alveolaris

• Die Alveolen sind mit einem feinen Netz aus Alveolarkapillaren überzogen

• Ort des Gasaustausches

© Stefan Elsberger, Planegg

Lunge (Pulmo)

Alveolen

Quelle:https://th.bing.com/th/id/R.6b629ccff21427f16b857d5e5fa1e18c?rik=xjx69pS65bBq7g

&riu=http%3a%2f%2fwww.schule-

untervaz.ch%2fnetdays%2fatmungssystem_reto%2fbilder_atmung%2fgasaustausch_alveole.jp g&ehk=SKJdCCRctgbnuuWnGA5KA

Aufbau einer Alveole

Alveolen

Feinbau:

 Alveolen sind mit Alveolarepithel ausgekleidet

 2 Zelltypen

• Typ1-Pneumozyten: 90% der Fläche - Aufgabe: Gasaustausch

• Typ2-Pneumozyten: produzieren Surfactant (Phospholipid-Protein-Gemisch)

- Aufgabe: Herabsetzen der Oberflächenspannung

- Verhindern des Zusammenfalls der Alveolen

• Lungeninterstitium: Raum zw. Lungenbläschen

• Bildet Interalveolarsepten , darin verlaufen Kapillare

Alveolen

• Blut und Luft sind durch die sog. Blut-Luft-Schranke getrennt

 entspricht einer dünnen Schicht aus:

o Alveolarepithel und Basalmembran der Pneumozyten o Kapillarendothel

o Gesamtstärke ca 0,5µm

• Dieser Aufbau ermöglicht:

o Schneller Übertritt von Sauerstoff in das Kapillarblut o Schneller Übertritt von Kohlendioxid in die Alveolarluft

Alveolen

• Alveolen im

rasterelektronen- mikroskopischen Bild mit Blick in angeschnittene Alveolen und Kapillaren mit

Erythrozyten (z. B.

oben im Bild am Übergang vom rechten zum

mittleren Bilddrittel).

© Heinz Günter Beer, Oberasbach

Lungenkreislauf

Gefäßversorgung:

Die Äste der Arterien folgen den Verästelungen des Bronchialbaumes bis zu den Alveolen

Unterscheidung der Gefäße in:

Vasa privata  “ im Dienst der Lunge“

Vasa publica “ im Dienste des gesamten Körpers“

 Letzteren bilden den kleinen Kreislauf  Lungenkreislauf

 Dienen dem Gasaustausch in den Alveolen

Lungenkreislauf

Quelle: Thiemeverlag, I care Pflege, 2105

Lungenkreislauf

Lungenkreislauf

Truncus pulmonalis entspringt der rechten Herzkammer und teilt sich in

• A. pulmonalis sinistra (li. Lungenarteria)

• A. pulmonalis dextra (re.Lungenarteria) Jede A. pulmonalis teilt sich in

Lappenarterien und nachfolgend in Segmentarterien auf

 Verlaufen parallel des Bronchialbaumes gemeinsam mit dem Segmentbronchus

 Weisen immer feinere Verästelung auf

 Gehen in das Kapillarnetz über. (Alveolarbereich)

Lunge (Pulmo)

Venöser Rückfluss:

• 2 rechte und 2 linken Lungenvenen:

(Vena pulmonalis)

– Führen sauerstoffreiches Blut von der Lunge in den linken Vorhof

– Venöse Gefäße verlaufen im Bingegewebe,auf der Oberfläche der Lungenläppchen

– Folgen nicht den Strukturen des Bronchialbaums

Lunge (Pulmo)

Gefäßversorgung:

Vasa Privata  “ im Dienst der Lunge“

Gehören zum Körperkreislauf Bronchialgefäße

– Versorgen die Strukturen der Lunge

– Über die Rami bronchiales der Aa. Intercostales – Ramus bronchialis sinister

• direkt aus der Aorta

– Rückfluss erfolgt über die Vv. Bronchiales in die

V. azygos und V. hemiazygos

Lunge (Pulmo)

Vasa privata:

Eigene Blutgefäße der

Lunge:

Blutversorgung aus der Aorta

Lunge (Pulmo)

Vasa privata:

Eigene Blutgefäße der

Lunge:

Venöser Abfluss Durch die Venae bronchiales

Pleuralhöhlen

 Cavitas pleuralis (dextra et sinistra)=

rechte und linke Pleuralhöhle

 Ein abgeschlossener Raum

 Ausgekleidet von einer serösen Haut = Pleura=

Brustfell

 Dient der Lunge als Verschiebe- bzw. Reserveraum bei Atembewegungen

Pleura

Aufbau Pleura:

• Hauchdünne gefäßführende Hülle

• Überzieht die Lungen

» Lungenfell oder „Pleura visceralis“

• Am Hilus schlägt das Lungenfell um und überzieht Brustwand, Mediastinum und Zwerchfell

» Rippenfell oder „Pleura parietalis“

• Pleura visceralis und parietalis umschließen einen geschlossenen Spaltraum = „Pleuraspalt^“

Pleura

Darstellung der Pleura

Pleura

Besonderheiten des Pleuraraumes:

• Enthält eine dünne Flüssigkeitsschicht zum

reibungsarmen Gleiten der Lungen im Brustraum

• Es herrscht ein leichter Unterdruck

• Durch Flüssigkeit und Unterdruck „kleben“ die

Pleurablätter aneinander  Bewegungen des

Brustkorbs werden auf die Lungen übertragen

Pleura

Pneumothorax:

• Gelangt Luft in den Pleuraspalt (z.B. Verletzung) wird der Unterdruck aufgehoben  Lunge fällt zusammen  kann nicht mehr am

Gasaustausch teilnehmen

• Symptome: einseitige Thoraxschmerzen und Atemnot Pleuraerguss:

• Erhöhte Flüssigkeitsabsonderung in den Pleuraspalt (z. B. bei Herzinsuffizienz, Pleura- oder Lungenentzündung)

• Größerer Pleuraerguss  Atemnot (Lunge kann sich nicht mehr voll entfalten)

• Pleuraerguss kann zur Diagnostik und zur Atemerleichterung punktiert werden

Pleura

Quelle: https://www.lecturio.com/concepts/pneumothorax/

Pleuraerguß.

Quelle. Pleuraerguss und Aszites | pfm medical ag