Der Respirationstrakt. André Lauber

Vorbereitung von Vorlesungen sowie als Lernhilfe vor einer Prüfung. Um sich schnell zu orientieren, sind die meisten Überschriften als Aussagen formuliert. Man erkennt sofort den Kern des Themas. Fachbegriffe sind bei der ersten Nennung fett gedruckt – die Erklärung/Übersetzung steht in Klammern dahinter. Anführungszeichen « » sind dazu da, um eine Zweifelhaftigkeit oder Näherungswertigkeit auszudrücken.

      MEMO Hier stehen wichtige und «merkwürdige» Fakten. Alle «MEMO» finden Sie gebündelt nochmal am Schluss des Buches.

      Exkurs Hier sind Begriffe aus dem Text erklärt und ist «Anekdotisches» parkiert. Einen Exkurs müssen Sie nicht lesen, wenn Ihnen der Begriff vertraut ist.

      Die Abbildungen (ausser diejenigen vom Autor) stammen aus dem Internet und sind als «gemeinfrei» (Creative Commons: www.creativecommons.ch) deklariert.

      Wenn Sie Wünsche haben oder einen Fehler entdecken, dann schreiben Sie dem Autor eine Mail: [email protected].

      (Damit der Text flüssig zu lesen ist, verzichtet er auf männliche/weibliche Doppelnennung. Das andere Geschlecht ist – wo passend – selbstverständlich auch gemeint.)

       Bereits veröffentlichte Bände

      In der APP-Reihe sind bisher erschienen:

       Band 1: Zytologie, Histologie und allgemeine Pathologie

       Band 2: Das Herz-Kreislauf-System

       Band 3: Der Respirationstrakt

      Der nächste Band trägt den Titel «Blut – lymphatisches Gewebe – Immunologie».

Überlegen Sie! – Anatomie und Physiologie

      1 Warum sind Körperzellen auf O2 (Sauerstoff) angewiesen?

      2 Welchen Sinn haben die oberen Atemwege?

      3 Weshalb kreuzen sich auf Höhe des Kehlkopfs der Speise- und der Luftweg?

      4 Wie würde die Stimme eines Menschen klingen, wenn die Stimmbänder im Rachen und nicht im Kehlkopf eingebaut wären?

      5 Das Zungenbein (Os hyoideum) ist der einzige Knochen, der nicht über ein Gelenk mit einem anderen Knochen verbunden ist. Was hat das Zungenbein für eine Funktion?

      6 Warum ist die rechte Lunge grösser als die linke?

      7 Auf welche Weise vergrössern die Lungen ihr Volumen, wenn wir einatmen?

      8 Aus welchem Grund gibt es zahllose Abwehrzellen in den Lungenbläschen (Alveolen)?

      9 Welchen Vorteil hat die Umwandlung von CO2 (Kohlendioxid) in HCO3- (Bikarbonat) im Blut?

      10 Warum muss man schneller und tiefer atmen, wenn man eine Treppe hochrennt?

       Respirationstrakt – Anatomie und Physiologie

      Der Mensch atmet, um alle Körperzellen mit Sauerstoff (O2) zu versorgen. Ohne O2 könnten die Zellen keine Energie erzeugen und keinen Stoffwechsel betreiben. Ebenso wichtig wie die Sauerstoffversorgung des Körpers ist die Entsorgung von Kohlendioxid (CO2), das bei der Herstellung von Energie als Abfallprodukt in den Zellen entsteht. Diese bedeutenden Aufgaben übernehmen die Organe des Respirationstraktes sowie die des Herz-Kreislauf-Systems. [Link im E-Book zu Band 2] (Siehe: Lauber A. Anatomie-Physiologie-Pathologie: Herz-Kreislauf-System. CCiBS; 2017:142.)

      Der Respirationstrakt besteht aus Luftleitungen wie Nase, Rachen, Kehlkopf, Luftröhre und Bronchien sowie aus den Lungen – die Organe für den Gasaustausch.

       Ventilation – Perfusion – Diffusion

      Drei Voraussetzungen müssen erfüllt sein, damit die Lungen den Körper mit Sauerstoff (O2) versorgen und Kohlendioxid (CO2) entsorgen können.

      1. Ventilation = Belüftung über die Luftleitungen bis in die Alveolen (Lungenbläschen)

      2. Perfusion = Durchblutung der Lungen für den Transport von O2 und CO2

      3. Diffusion = Übertritt von O2 von den Alveolen in das Blut und von CO2 aus dem Blut in die Alveolen

      Exkurs Diffusion Teilchen (Feststoffe, Gase) «wandern» vom Ort der höheren zum Ort der tieferen Konzentration. In den Lungenbläschen liegt der Gasdruck von Sauerstoff bei 100 mmHg und in den Blutgefässen nahe der Lungenbläschen bei 40 mmHg. Deshalb «wandern» die Sauerstoffmoleküle in Richtung Blutgefässe. Dasselbe gilt für CO2 – einfach in umgekehrter Richtung und mit anderen Druckverhältnissen. (Siehe: Lauber A. Anatomie-Physiologie-Pathologie: Zytologie, Histologie, allgemeine Pathologie. CCiBS; 2017:125.)

      Anatomisch und klinisch trennt man die oberen von den unteren Atemwegen (Abb. 1):

       Obere Atemwege: Nasus (Nase) inklusive Sinus paranasales (Nasennebenhöhlen), Pharynx (Rachen) und Larynx (Kehlkopf)

       Untere Atemwege: Trachea (Luftröhre) und Bronchien (Äste der Luftwege)

      Ob das Lungengewebe mit den Alveolen auch zu den unteren Atemwegen zählt, ist umstritten. Da in den Alveolen der Luftweg sein Ende findet, sollte man sie eher «Organe für den Gasaustausch» nennen.

      Abb. 1 Übersicht Atemwege [Lord Akryl; bearbeitet von Dr. med. André Lauber]

       Die Organe des Atemtraktes

      Bei der Betrachtung der Organe des Atemtraktes folgt man am einfachsten der Luft. Somit beginnt die anatomische Reise in der Nase.

Die Nase – Aufbereitung der Atemluft

      Die Nase besteht aus einem paarigen Os nasale (Nasenknochen) und verschiedenen Nasenknorpel (Cartilago nasi lateralis, alaris major, alares minores) auf jeder Nasenseite (Abb. 2).

      Abb. 2 Nase von aussen [Open Stax College; bearbeitet von Dr. med. André Lauber]

Begrenzungen der Nasenhöhle

      Eine Trennwand aus Knorpel (Cartilago septi nasi) und Knochen teilt den Nasenraum in zwei Kammern – die Nasenhöhlen. Das Palatum durum (harter Gaumen) begrenzt die Nasenhöhlen nach unten und ein Teil der Schädelbasis (Os ethmoidale) nach oben. Hinten bilden die Choanen (Nasenausgänge) den Übergang zum Pharynx (Rachen). Seitlich begrenzt ein Mosaik aus sieben Gesichtsknochen die Nasenhöhle. Medial trennt das Septum nasi (Nasenscheidewand) die Nasenhöhlen komplett. Das Septum nasi besteht aus drei Teilen (Abb. 3):

      1. Vomer (Pflugscharbein) unten

      2. Cartilago septi nasi (Knorpellamelle) in der Mitte

      3. Os ethmoidale (Siebbein) oben

      Abb. 3 Nasenscheidewand – Ansicht von lateral nach medial [Open Stax College; bearbeitet von Dr. med. André Lauber]

      Der knorplige Teil des Septum nasi (Knorpellamelle) dient der Beweglichkeit des vorderen Abschnitts der Nase.

      Am Nasendach findet man die Riechschleimhaut (Pars olfactoria). Hier sitzen die Rezeptoren, die chemische Stoffe aus der Luft fangen und als elektrische Signale (Aktionspotenziale) ins Gehirn weiterleiten. Das Gehirn interpretiert anschliessend