Die Luftröhre (Trachea) und Lunge (Pulmonis)

 

Lage:    Hinter der Speiseröhre (Ösophagus), dem Kehlkopf, dem Brustbein (Sternum) an der Schilddrüse, der Carotis und dem Aortenbogen

Länge:    10 - 12 cm, beginnt am 7 HW (Halswirbel)
Durchmesser:    ca. 1,5 cm

Aufbau:     - Tunica fibromuscolocartilaginea (Schicht aus Bindegewebe, glatter Muskulatur und hyaliner Knorpel)
                   - 15 - 20 Knorpelspangen, durch Bindegewebe (Anula fibrosis) verbunden
                   - nach hinten durch Muskulatur begrenzt
                   - innen mit respiratorischem Epithel (mehrreihiges Epithel, Zilien (Flimmerhäarchen), Glandulae trachealis) ausgekleidet

Gefäße:    - untere Schilddrüsenarterie versorgt die Trachea

Vegetative Nerven:    Sympathicus erweitert Luftröhre, Parasympathicus zieht sie zusammen


Aufteilung der Trachea in die rechte und linke Lunge:

                                                  Trachea

Bronchius principalis dexter                Bronchius principalis sinister

3 Lappenbronchien                               2 Lappenbronchien

10 Segmentbronchien                          9 Segmentbronchien

Läppchenbronchien                              Läppchenbronchien

Bronchioli terminalis                            Bronchioli terminalis

Bronchioli respiratorii                          Bronchioli respiratorii

                                              Alveolen
                                    (Lungenbläschen)

 

Äußerer Aufbau der rechten und linken Lunge:

rechts:                             links:

3 Lappen                        2 Lappen
    - lobus superior                - lobus superior
    - lobus medius                 - lobus inferior
    - lobus inferior                   

Links sind je ein Lungenlappen, ein Lappenbronchius und ein Segmentbronchius weniger, dies liegt am Herzen, welches dort den Platz einnimmt, welcher rechts noch vorhanden ist.

 

 

Mikroskopischer Aufbau der Bronchialen abschnitte:

1 u. 2.)     Hauptbronchien u. Lappenbronchien:   

                - Respiratorisches Epithel
                - Becherzellen (Glandulae trachealis)
                - Knorpelspangen
                - glatte Muskulatur

3.)     Segmentbronchien:   

                - Respiratorisches Epithel
                - Becherzellen (Glandulae trachealis)
                - Knorpelplatten
                - gitterartige Muskulatur

4.)    Läppchenbronchien:   

                - Respiratorisches Epithel
                - Becherzellen (Glandulae trachealis)
                - dünne Knorpelplatten

5.)    Bronchioli terminalis:   

                - Respiratorisches Epithel
                - nur noch wenig Becherzellen
                - kaum Knorpel
                - konzentrische Muskulatur

6.)    Bronchioli respiratorii:   

                - kein respiratorisches Epithel
                - keine Drüsen
                - kein Knorpel
                - nur konzentrische, glatte Muskulatur
                - Durchmesser von unter 1 mm
 

Gastaustausch in den Alveolen:   

CO2 fließt im Blut in gelöstem Zustand mit und wird erst in der Lunge wieder zu CO2. Denn ungelöstes Kohlenstoffdioxid würde sich an das Eisen der Erythrozyten binden und den Gasaustausch verhinden.
Der Gasaustausch funktioniert über diffusion (Druckausgleich) in der Aveole:

CO2 Entfernung aus dem Blut:

in den Kappilaren herscht ein partial-CO2-Druck (pCO2) vom 46 mm/Hg, in der Alveole herrscht ein pCO2 von nur 40 mm/Hg. Es wird versucht diesen Druckunterschied auszugleichen, in dem CO2 aus den Kappilaren in die Alveole diffundiert.

Mit Sauerstoff funktioniert es genauso:
Alveole:     pO2 = 110 mm/Hg
Kappilare :    pO2 = 40 mm/Hg
Durch den Druckausgleich kommt Sauerstoff in die Blutbahn!

 

 

Gefäße der Lunge:

Vasa Publica - Gefäße des Körperkreislaufs:

Arteria und Vena pulmonalis des kleinen Herz-Lungen-Kreislaufs

Vasa privata - Gefäße der Organkreisläufe

Arterielle und Venöse Äste zur Versorgung der Lunge, z.B. Äste aus der Aorta und der Zwischenrippenarterie.

 

Pleura - Das Brustfell:

Pleura visceralis - Gewebenah, an der Lunge festgewachsen
Pleura plarietalis - Gewebefern, an den Rippen festgewachsen

Zwischen P. visceralis und P. plarietalis herrscht ein Unterdruck von 3 - 6 mm/Hg. Dieser saugt beide Seiten an und die Lunge kann nicht kollabieren, sie wird also vorgedehnt und ermöglicht das Atmen.
Der Zwischenraum von P. visceralis und P. plarietalis wird Pleuraspalt genannt und ist mit einer serösen Flüssigkeit gefüllt, welche reibung verhindert. Diese Flüssigkeit wird von P. parietalis produziert.

Pneumothorax: Eindringen von Luft in den Pleuraspalt und somit auflösung des Unterdrucks was zur folge hat, das die Lunge kollabiert. Es kann spontan-pneumothorax geben, welche auf eine Schwäche des Lungengewebes hindeuten und dieses reißt. Oder durch Traumata ausgelöste wie z.B. Stich oder Schußverletzungen. Oder durch nach innen spießende Rippenverletzungen oder -brüche.

 

Diaphragma - Das Zwerchfell:

Es ist die Trennung von Brustraum und Bauchraum

Die Lunge ist mit dem Zwerchfell verbunden, was bedeutet, dass bei entspannung des Zwerchfells die Lunge nach unten gezogen wird. Durch diese Volumenvergrößerung entsteht ein unterdruck, der durch die Inspiration ausgeglichen wird.
Wenn das Zwerchfell sich nach oben wölbt entsteht ein Überdruck der zur Exspiration führt um die Lunge nicht platzen zu lassen.

Atemmechanik:    M. intercostalis und M. externi bewirken das absenken des Diaphragma und somit die einatmung.
M. interni und M. intimi bewirken des wölben des Diaphragma und somit das Ausatmen.

Durch die Kontraktur der M. interni und intimi verschieben sich die Rippen caudal (Kopfwärts) somit kommt es zu einer Volumenvergrößerung des Thorax.

Die Vitalkapazität der Lunge beträgt 4.5 L
    bestehend aus:    - inspiratorischem Reservevolumen (2-3 L)
                                     - exspiratorischem Reservevolumen (1-2 L)
                                     - Residualvolumen (1-2 L)

Das Residualvolumen ist immer in der Lunge vorhanden und kann nicht abgeatmet werden. Erst durch den Tot oder manchmal durch einen Pneumothorax kann diese Luft entweichen.

            - Atemzugvolumen:                                               0,5 L/Atemzug
            - Atemzugsvolumen im Schlaf oder sediert:    0,2 - 0,3 L/Atemzug

Der Tot-Raum ist der Bereich der Lunge und Bronchien in dem kein Gasaustausch stattfindet. Das sind die Trachea bis zu den Bronchili respiratorii und Teile der Alveolen, welche nicht in jeder Position von Sauerstoff erreicht werden können.
 

Die Atemregulation

Die Zentrale Steuerung befindet sich im Atemzentrum in der Medulla oblongata, der verlängertem Rückenmark.

Rezeptoren melden an die Medulla oblongata: Die Dehnung der Lunge durch Dehnungsrezeptoren und den pO2- und CO2-gehalt im Blut durch Chemorezeptoren.
Die Dehnungsrezeptoren befinden sich direkt in der Lunge, die Chemorezeptoren am Aortenbogen und dem Glomus caroticum.
Weitergeleitet werden die Informationen vom Nervus Vagus des sympathischen Nervensystems.


In höheren Gebieten wie z.B. im Gebirge oder im Flugzeug verändert sich die prozentuale Luftzusammensetzung. Im Flugzeug wird dieser unterschied ausgeglichen, doch im Gebirge ist dies schwieriger.
So herrscht in einer höhe von etwa 5500 m nur noch der halbe Luftdruck wie wir es gewohnt sind. Mit zunehmender höhe sinkt also der pO2 und pCO2 gehalt der Atemluft.


Hypoxie:           pO2 gehalt im Blut sink
Anoxie:             vollständiges fehlem von Sauerstoff im Körper
Alkalose:         pCO2 gehalt im Blut sinkt, da durch auch der pH-Wert des Blutes (basisch)
Azidoese:        pCO2 gehalt im Blut steigt, somit auch des pH-Wert des Blutes (sauer)
Hypokapnie:   erniedrigten Kohlenstoffdioxidgehalt (pCO2 unter 35 mmHg) im Blut
Hyperkapnie:  erhöhter Kohlenstoffdioxidgehalt im Blut