Autor/in: Cordula

Allgemeine Anatomie des Menschlichen Atmungssystems

Atmungssystem: respiratorische System:

Äußere Atmung:

Gasaustausch zwischen Blut und Umgebung

Innere Atmung:

die in der Zelle ablaufende Verbrennung von Nährstoffen zur Gewinnung von Energie (ATP), hierbei wird Sauerstoff verbraucht

Die äußere Atmung ist Voraussetzung für die innere Atmung

Einteilung

Obere Luftwege: oberer Respirationstrakt:

  • Nase
  • Nasennebenhöhlen
  • Rachenraum

untere Luftwege: unterer Respirationstrakt:

  • Kehlkopf
  • Luftröhre
  • Bronchien
  • Lunge

Nase

siehe HNO spezielle Pflege

Rachen Pharynx

  • siehe HNO spezielle Pflege

Kehlkopf Larynx

  • siehe HNO spezielle Pflege

Luftröhre Trachea

  • Verbindung zwischen Kehlkopf und Bronchialbaum
  • Länge: 10 – 12 cm
  • Durchmesser: 1,3 bis 2,2 cm
  • Muskulöser Schlauch, dessen Öffnung durch 16 – 20 hufeisenförmigen hyalinen Knorpelspangen offen gehalten wird » dies verhindert, dass sich die Luftröhre bei Unterdruck – welcher regelmäßig bei der Einatmung entsteht – verschließt
  • Elastisches Bindegewebe (ligg Anularia) zwischen den Knorpelspangen » macht Trachea elastisch » beim Schluckakt wichtig, bei der die Luftröhre in die Länge gedehnt wird
  • An der Hinterwand : Pars membranaceus: besteht aus Bindegewebe und Muskeln

 Histologie:

  • Schleimhaut mit Flimmerepithel und schleimbildenden Becherzellen » Fremdkörper werden zurückbefördert

Funktion

Dient dem Gastransport

Bifurcatio trachea

  • Aufteilung der Trachea in den rechten und den linken Hauptbronchus
  • Ort: auf der Höhe des 4. – 5. Brustwirbels
  • Carnia: in der Mitte der Bifurkation, in längs verlaufender Sporn

Bronchien

Hauptbronchien

  • 2 Stück
  • der rechte verläuft steiler, ist etwas größer und kürzer » aspirierte Fremdkörper meist hier
  • Wand ist ähnlich aufgebaut wie die der Luftröhre
  • Nach wenigen Zentimetern teilen sich die Hauptbronchien in die . auf

Lappenbronchien

  • Rechts in drei Lappenbronchien , links in zwei Lappenbronchien für die entsprechenden Lappen der Lunge
  • Keine Knorpelspangen mehr, sondern Knorpelplättchen
  • Teilen sich denn wie das Geäst eines Baumes (Bronchialbaum) weiter auf, in die .

2Segmentbronchien

  • Zu den jeweils 10 Segmenten (Durchmesser von ca. 8 bis 12 mm)

Bronchiolie

  • Versorgen jeweils ein Längenläppchen, sie enden als Bronchiolie terminalis
  • Haben keine Knorpelteile mehr in ihrer Wand, Dafür sind sie reichlich mit glatten Muskelfaserzügen versehen, die den Zu- und Abstrom der Atemluft aktiv regulieren

Bronchiolie terminalis

  • Enden als Bronchiolie resperatorii in den Alveolen (Lungenbläschen)

Feinbau der Trachea und der Bronchien

  • Die Wand der Atemwege besteht aus drei Schichten

Schleimhaut

  • Innere Schicht
  • Zweireihiges Flimmerepithel , viele schleimproduzierende Becherzellen, die Zilien des Flimmerepithels schlagen rachenwärts » Transport von Fremdkörpern aus den Bronchien

Mittlere Schicht

  • Hufeisenförmige Knorpelspangen
  • Ligg. Anularia: elastisches Bindegewebe
  • Pars Membranaceus: M. trachealis kann die Trachea um ¼ verengen
  • Bindegewebe

Adventitia

  • Äußere Schicht
  • Lockeres Bindegewebe

je kleiner die Bronchien werden, desto niedriger wird das Flimmerepithel; die Knorpel werden unregelmäßiger und plättchenförmig. In den kleinen Bronchien bildet sich unter der Schleimhaut eine Ringmuskelschicht, die Wand der Bronchiolen ist knorpelfrei

Lunge Pulmo

liegt in der Brusthöhle umgeben seitlich vom Mediastinum (Mittelfellraum)

Begrenzungen

  • Außen: Rippen
  • Unten: Zwerchfell
  • Zwischen dem linken und rechten Lungenflügel liegt das Herz
  • Oben: ragen Spitzen geringfügig über das Schlüsselbein hinaus

Lungenbasis: Teil der Lunge, der de Zwerchfell aufliegt

Lungenspitze: Apex: oberer Teil der Lunge, überragt die 1. Rippe

Besteht aus zwei Lungenflügeln (rechte und linke Lunge)

Die Lungenflügeln bestehen aus mehreren Lungenlappen

  • Rechts: drei: Ober- Mittel- und Unterlappen
  • Links zwei : Ober- und Unterlappen

Die Volumina der Lungenflügel verhalten sich wie 4 (rechts) zu 3 (links) durch Position des Herzen bedingt

Lungenlappen bestehen aus einzelnen Segmenten : 10 Segmente (rechts), 9 Segmente (links) im Gegensatz zu denLappengreznen sind die Segmentgrenzen äußerlich nicht sichtbar. Sie sind als sogenannte bronchoarterielle Einheiten angelegt, d. h. jedes Segment wird jeweils von einem Segmentbronchus und einem Ast der Lungenarterie versorgt

Lungensemente bestehen aus einzelnen Lobulie , den sogenannten Lungenläppchen

In den einzelnen Läppchen liegen die Alveolen (Lungenbläschen), der eigentliche Ort des Gasaustausch

Lungenhilus

Lungenwurzel/Lungenpforte: Hauptbronchien und die Lungengefäße treten über die an der medialen Seite gelegene Lungenwurzel in die Lungen ein

Gefäße, die eintreten

  • A. pulmonalis
  • Vv. Pulmonalis
  • Hauptbronchien
  • Lymphgefäße
  • Rr. Bronchilais und Vv. Bronchilais (Vasa privata)

Feinbau der Lunge

  • an jedem Bronchulus terminalis hängen ca. 200 Alveolen
  • Gesamtzahl der Alveolen 300 Millionen
  • Gesamtoberfläche für den Gasaustausch: 100 m 2

Feinbau der Alveolen

  • Äste der A. pulmonalis spalten sich mit den Bronchien auf » Alveolen von Kapillarnetz umgeben
  • Alveolarwand besteht aus einem Epithel mit 2 verschiedenen Arten von Zellen
  • Pneumozyten Typ I : niedrige Deckzellen
  • Neumozyten Typ II : produzieren Surfacant (chemische Substanz, kleiden die Lungen aus), verhindert, dass bei den Druckschwankungen die durch die Atmung entstehen, die Alveolen nicht zusammenfallen oder platzen ( Phospholipide als Antiatelektasenfaktor )

Zusätzlich gibt es noch Alveolarmakrophagenzellen : Fresszellen aus dem Blut, die die Fremdkörper aufnehmen und nach außen transportieren

Reservealveolen : bei körperlicher Ruhe wird ein erheblicher Teil der Alveolen nicht belüftet. Durch einen Reflexmechanismus ( Euler-Liljestrand-Reflex ) werden diese in Reserve stehenden Alveolargruppen auch weniger durchblutet. Erst bei körperlicher Anstrengung oder bei hohem Fieber öffnen sich die Zugänge zu den Reservealveolen und die gasaustauschkapazität wird größer

Blut-Luft-Schranke

Trennung von Blut und Luft durch Blut-Luft-Schranke

Überritt von O 2 bzw. CO 2 durch

  • Kapillarendothel
  • Basalaminia
  • Alveolarepithel

Dicke: 0,3 – 0,7 Mikrometer

 

Pleura

  • Serosa des Brustkorbes: hauchdünne mit Gefäßen versorgte Hülle
  • Umhüllt als doppelwandiger Sack die Lungen » ermöglicht Verschiebbarkeit bei den Atembewegungen und die Kopplung an die Brustinnenwand sowie an das Zwerchfell

Besteht aus

  • Pleura viszeralis: Lungenfell: überzieht die gesamte Oberfläche der Lunge, liegt locker auf der Lunge auf, besteht aus einem einschichtigen Epithel mit Bindegewebe
  • Pleuras partietalis: Rippenfell:   überzieht die innere Wand des Brustkorbes, haftet fest am Brustkorb
  • Die viszerale Pleura schlägt an den Lungenhili in die partiale Pleura um

» Bildung des Pleuraspaltes/Pleurahöhle

  • schmaler Spalt, der allseits geschlossen ist, hier findet sich wenige ml Flüssigkeit
  • leichter Unterdruck » Lungenoberfläche haftet an der Innenwand des Brustkorbes an » Brustkorbbewegungen werden auf die Lunge übertragen » Einatmung/Ausatmung » Verkleinerung/Vergrößerung des Lungengewebes durch Brustkorbbewegungen

Pleura- und Lungenngrenzen

die Pleuragrenzen sind atemunterschiedlich

die Lungenuntergrenzen sind atemverschieblich

obere Grenzen: Pleurakuppel: ca 3cm über der 1. Rippe

untere Grenze

  • medioklavikular 7. Rippe
  • vordere Axillarlinie: 8. Rippe
  • mittlere Axillarlinie: 9. Rippe
  • hintere Axillarlinie: 10. Rippe
  • Skapularlinie: 11. Rippe
  • Paravertebrallinie: 12. Rippe

Atemgastransport

Lungenatmung:

Gastransport durch die Atemwege in die Alveolen durch die normale Ventilation

Diffusion des Gases aus den Alveolen in die Lungenkapillare

Gastransport ins Blut

Gewebsatmung: Diffusion zu den Zellen des Gewebes

Gasaustausch

  • Eigentlicher Gasaustausch findet in den Alveolen statt, die mit einem feinen Kapillarnetz umgeben sind
  • Der Körper braucht zur Aufrechterhaltung des Stoffwechsels O 2
  • 99% des Gasaustausches findet in der Lunge statt, ca 1% über die Haut (dickere und geringere Oberfläche)
  • Gasaustausch geschieht durch Diffusion durch die Blut-Luft-Schranke
  • Die diffundierte Menge ist abhängig vom Konzentrationsgefälle, der Größe der Austauschfläche und der Diffusionsstrecke) (=Gewebsdicke)

Atemgaszusammensetzung

Inspirationsluft                            Expirationsluft

20% O² (20,93% O²)                                      16% O²

0,03% CO²                                                     4% CO²

80% Stickstoff (79,04%)                                80% Stickstoff

» es ergibt sich somit eine Abnahme der O²-Konzentration von nur 4%

Atembewegung

Einatmung (Inspiration):

  • Vergrößerung des Thorax mit Ausdehnung der Lunge
  • Zwerchfell: durch Kontraktion kommt es zum Abflachen des Zwerchfells » dehnt Lungenflügel, indem es diese nach unten zieht
  • Mm intercostales externi: ziehen sich zusammen » erweitern den Brustkorb » Anheben des Thorax
  • » es entsteht ein Unterdruck . Es strömt solange Luft in die Lungen, bis ein Druckausgleich stattgefunden hat

Ausatmung (Expiration):

  • In Ruheatmung ist sie passiv durch den elastischen Zug der Lunge: Mm intercostalis internus
  • Erschlaffung der äußeren Rippenmuskeln » Brustkorb wird abgesenkt
  • » es entsteht ein Überdruck in der Lunge » Luftausstrom aus der Lunge bis zum Druckausgleich
  • Verstärkte Atmung durch die sogenannte Atemhilfsmuskulatur, z. B. bei verstärkter körperlicher Arbeit oder bei krankhafter Behinderung der Atmung (Asthma bronchiale, Einengung durch Tumore)
  • diese Muskeln haben normalerweise eine andere Funtkion und liefern nur bei Bedarfsfall zusätzliche Muskelkraft
  • Verstärkte Inspiration:
  • Großer und kleiner Brustmuskel (M. pectoralis major und minor)
  • Hinterer, obere und unterer Sägezahnmuskel (Mm serrati posterior, superior und inferior
  • Treppenmuskeln an der Brustwand (Mm. Scaleni)
  • Der Kopfwender (M. sternocleidomastoideus)
  • » durch bestimmt Körperhaltungen (Bsp. Kutschersitz) kann die Atemhilfmuskulatr besonders gut wirken
  • Verstärkte Expiration: durch die Bauchpresse

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