Der Respirationstrakt

Anatomie – Physiologie – Pathologie

Band 3

Der Respirationstrakt

Anatomie, Physiologie und Pathologie

Dr. med. André Lauber

Copyright© 2019 André Lauber / :Crash Course in Brain Surgery:

app.buch@yahoo.de

www.medizin-verstehen.ch

Alle Rechte vorbehalten

ISBN-10: 3952462152

ISBN-13: 978-3952462157

Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Eine kurze «Gebrauchsanweisung»

Bereits veröffentlichte Bände

Überlegen Sie! – Anatomie und Physiologie

Respirationstrakt – Anatomie und Physiologie

Ventilation – Perfusion – Diffusion

Die Organe des Atemtraktes

Die Nase – Aufbereitung der Atemluft

Begrenzungen der Nasenhöhle

Die Nasenmuscheln – bremsen die Luft

Nasennebenhöhlen – sparen Gewicht

Pharynx – befördert Luft und Essen

Larynx – wo die Stimme herkommt

Stimmbänder – wie bei einem Saiteninstrument

Trachea – Verbindung zu den Lungen

Bronchien – Luftverteilung in den Lungen

Die Lungen – Blasebalg im Thorax

Pleura – Tapete und Verpackung in einem

Alveolen – wo der Gasaustausch stattfindet

Die Blutversorgung der Lungen – alles im Doppel

Die Atmung – stetes rein und raus

Innere und äussere Atmung

Inspiration und Exspiration

Atemsteuerung – das Hirn hat das Sagen

Zusammensetzung der Atemluft

Atemvolumen – hängt vom Bedarf ab

Überlegen Sie! – Pathologie

Respirationstrakt – Pathologie

Die Pathogenese von Lungenkrankheiten

Ventilationsstörungen

Diffusionsstörungen

Perfusionsstörungen

Infektiöse Atemwegskrankheiten

Akute Tracheobronchitis – absteigender Infekt

Pneumonie – Killer Nummer 1

Tuberkulose (Tbc) – ein ungeliebter Dauergast

Obstruktive Atemwegskrankheiten

COPD – des Rauchers letzter Husten

COPD-Exazerbation – «the worst case»

Das Lungenemphysem – grosser Thorax mit wenig Puste

Asthma bronchiale – allergisch oder nicht-allergisch

Status asthmaticus – lebensbedrohendes Asthma

Lungenkarzinome – schon wieder das Rauchen

Lungenembolie – mal auf die Beine schauen

Lungenödem – Wasser verträgt sich nicht mit Luft

ARDS – überforderte Lungen

Pneumothorax – Luft ausserhalb der Lungen

Pleuritis – mit oder ohne Erguss

Schlafapnoe-Syndrom – Schnarchen ist gefährlich

MEMO – Auf einen Blick

Abbildungsverzeichnis

Index

 Vorwort

«Eine Wissenschaft, die nicht so einfach ist, dass man sie auf der Strasse jedem erklären könnte, ist nicht wahr.» (Max Planck)

Wenn Sie die folgenden Aussagen bejahen, kaufen Sie das Buch NICHT:

 Mein Körper interessiert mich nicht.

 Das Studium der Anatomie, Physiologie und Pathologie ist nicht so mein Ding.

 Ich lerne am besten mit trostlosen, unverständlichen Handouts, die ich in den Vorlesungen bekomme.

 Ich kann schon alles.

 Lesen ist etwas für meine Oma.

Treffen die Aussagen nicht auf Sie zu? Dann lesen Sie weiter!

Alle Bücher und E-Books aus der Reihe «Anatomie – Physiologie – Pathologie» (APP) sind für Menschen geschrieben, die sich für einen paramedizinischen Beruf entschieden haben. Dazu gehören Pflegeberufe, Praxisassistenz, Medizinisch-Technische Radiologie (MTR), Biomedizinische Analytik (BMA), Rettungssanität, Podologie, Physiotherapie und und und…

Die Bücher sind verständlich geschrieben und decken die «Basics» des jeweiligen Themas ab. Somit sind sie ideal zum Lernen vor Prüfungen und als Ergänzung zum Unterrichtsmaterial.

Auch für naturwissenschaftlich interessierte Leserinnen und Leser hält die Buchreihe APP einige Aha-Erlebnisse bereit. Wer ist schliesslich nicht interessiert, wie sein Körper funktioniert?

Eine kurze «Gebrauchsanweisung»

Die Bücher der Reihe «Anatomie – Physiologie – Pathologie» (APP) sind eine ideale Ergänzung zur paramedizinischen Ausbildung. Die Texte sind kurz und klar geschrieben: Es gibt keine Abschweifungen und keine irrelevanten Themen.

Der kompakte Inhalt eignet sich zur 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: app.buch@yahoo.de.

(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 das Signal als einen bestimmten Geruch.

Die Nasenmuscheln – bremsen die Luft

Drei knöcherne Nasenmuscheln (Concha nasalis superior, media, inferior) ragen von lateral in die Nasenhöhle hinein und unterteilen sie in drei Gänge (Abb. 4). Diese Gänge bremsen die Luft und verwirbeln sie, damit sie länger Kontakt mit der Nasenschleimhaut hat. Eine dicke, gut durchblutete Schleimhaut überzieht die Nasenmuscheln und kleidet auch den Rest der Nasenhöhlen aus.

Abb. 4 Die drei Nasenmuscheln: 1. Concha nasalis superior, 2. media, 3. inferior – Ansicht von medial nach lateral [Welleschik]

Die Form der Conchae vergrössert die Schleimhautoberfläche, was das Anfeuchten, Reinigen und Aufwärmen der Atemluft erleichtert. Die Haare am Naseneingang sowie die Nasenschleimhaut helfen bei der Filtration grober Staubteilchen wie auch bei der Abwehr von Krankheitserregern.

 Nasennebenhöhlen – sparen Gewicht

Um die Nasenhöhlen herum ordnen sich die Sinus paranasales (Nasennebenhöhlen). Es handelt sich um belüftete Räume, die mit derselben Schleimhaut ausgekleidet sind wie der Nasenraum.

Paarig angelegt sind:

 Sinus maxillaris (Kieferhöhle)Die Kieferhöhle ist bei den meisten Menschen die grösste der Nasennebenhöhlen. Das Dach des Sinus maxillaris bildet gleichzeitig den Boden der Orbita (Augenhöhle). Der Kieferhöhlenboden steht im engen Kontakt mit den Zahnwurzeln der Mahlzähne.

 Sinus frontalis (Stirnhöhle)Form und Grösse der Stirnhöhlen variieren stark. Nach unten grenzen sie an die Augenhöhlen; hinten stossen sie an die Schädelgrube. Etwa 5 % der Menschen besitzen keine Sinus frontales.

 Sinus sphenoidalis (Keilbeinhöhle)Sie ist zwar paarig angelegt, zum Teil aber unvollständig getrennt. Eine dünne Knochenlamelle trennt das Dach der Sinus sphenoidales von der Hypophyse (Hirnanhangsdrüse). Die Keilbeinhöhle dient deshalb als chirurgischer Zugang zur Hypophyse.

Die Sinus oder Cellulae ethmoidales (Siebbeinzellen) bilden ein Labyrinth von acht bis zehn Elementen. Sie teilen sich in einen vorderen und hinteren Komplex. Die Siebbeinzellen liegen zwischen Augenhöhle und Nasenhöhle in enger Nachbarschaft zu den anderen drei Nasennebenhöhlen (Abb. 5).

Abb. 5 Sinus paranasales von ventral (links) und von lateral (rechts) [Open Stax College; bearbeitet von Dr. med. André Lauber]

Von den Nasennebenhöhlen zum Nasenraum gibt es Verbindungsgänge: Die Sinus sphenoidales sowie der vordere Komplex der Cellulae ethmoidales münden in den oberen, alle anderen Nebenhöhlen in den mittleren Nasengang.

Alle Sinus sind ab Geburt bereits angelegt. Sie entwickeln sich allerdings erst nach dem Durchbruch des endgültigen Gebisses zu ihrer finalen Form und Grösse.

Die Nasennebenhöhlen dienen vor allem der Gewichtsersparnis (Schädel wird leichter). Ob sie als Resonanzraum bei der Stimmbildung mithelfen, ist in der Fachwelt umstritten. Für einen Resonanzraum spricht die Stimmveränderung, wenn jemand an einer Entzündung der Nasennebenhöhlen leidet: Die Stimme klingt nasal. Vermutlich helfen die Sinus auch dabei, die Oberfläche der Nasenschleimhaut zu vergrössern, um mehr Luft anzuwärmen und anzufeuchten.

Exkurs Aussprache «Sinus» Das Wort «Sinus» (Kammer, Hohlraum) schreibt man in Ein- und Mehrzahl gleich. Einzig die Aussprache differiert: In Einzahl spricht man es aus, wie es geschrieben steht (Betonung auf der ersten Silbe.) Meint man mehrere Sinus, betont man die zweite Silbe (sprich: Sinuus).

 Pharynx – befördert Luft und Essen

Der Pharynx (Rachen) ist eine etwa 12 cm lange Muskelrinne, die von den Choanen bis zur Trachea reicht. Der Pharynx verbindet über Kreuz die Mundhöhle mit dem Ösophagus (Speiseröhre) sowie die Nase mit dem Larynx (Kehlkopf) und der Luftröhre.

Der Rachen lässt sich in drei Etagen unterteilen (Abb. 6):

1. Der Epi- oder Nasopharynx (Nasenrachen) ist über die Choanen mit der Nase verbunden.

2. Der Meso- oder Oropharynx (Mundrachen) liegt gegenüber der Mundhöhle.

3. Der Hypopharynx oder Laryngopharynx (Kehlrachen) markiert den Übergang zum Ösophagus sowie zum Larynx.

In den Epipharynx mündet links und rechts jeweils die Tuba auditiva (Ohrtrompete). Sie verbindet das Mittelohr mit dem Rachen, was den Druckausgleich zwischen Mittelohr und Umwelt (zum Beispiel beim Tauchen oder Fliegen) ermöglicht.

Im Rachen findet man viel lymphatisches Gewebe, das ringförmig verteilt ist. Deshalb nennt man es den lymphatischen oder Waldeyer’schen Rachenring.

Abb. 6 Die drei Etagen des Pharynx [Open Stax College; bearbeitet von Dr. med. André Lauber]

Exkurs Heinrich Waldeyer

Heinrich Gottfried Wilhelm von Waldeyer-Hartz (1836–1921) befasste sich mit topografischer und vergleichender Anatomie sowie mit mikroskopischer Embryologie. Er prägte den Begriff der Neuronen. 1881 vermutete er darin die funktionelle Grundeinheit des Nervensystems. Um die Strukturen im Zellkern zu beschreiben, führte er den Namen Chromosom ein. Die funktionale Deutung und Aufklärung der embryologischen Herkunft des lymphatischen Rachenrings ist ebenfalls Waldeyer zu verdanken.

(Quelle: Humboldt Universität zu Berlin)

Der lymphatische Rachenring wehrt über Mund und Nase eingedrungene Krankheitserreger ab. Zum Rachenring gehören (Abb. 7):

 Tonsilla pharyngea (Rachenmandel):unpaar, an Dach und Hinterwand des Nasopharynx

 Tonsilla palatina (Gaumenmandeln):paarig, zwischen dem vorderen und hinteren Gaumenbogen

 Tonsilla lingualis (Zungengrundmandel):unpaar, am Zungengrund

 Lymphatische Seitenstränge:paarig, beidseits an der hinteren Rachenwand

Abb. 7 Die Tonsillen [Blausen.com staff (2014); bearbeitet von Dr. med. André Lauber]

Larynx – wo die Stimme herkommt

Der Larynx (Kehlkopf) liegt zwischen Rachen und Luftröhre: Er baut sich vor allem aus Knorpel und Muskeln auf. Er schützt die unteren Atemwege und erzeugt den Klang der Stimme.

Der Larynx besteht aus verschiedenen Knorpelteilen (Knorpel = Cartilago) (Abb. 8).

 Cartilago thyroidea (Schildknorpel): Er bildet die vordere und seitliche Wand des Kehlkopfes. Vor allem beim Mann ist die Vorwölbung des Schildknorpels als «Adamsapfel» sichtbar. An der Vorderkante lässt sich eine Rinne tasten – die Incisura thyroidea superior. Der Boden der Incisura markiert den am weitesten ventral liegenden Punkt des Larynx.

 

 Cartilago epiglottica oder Epiglottis (Kehldeckel) (Abb. 9): Der Kehldeckel ist mit seiner Basis am Schildknorpel befestigt. Er besteht, im Gegensatz zu den anderen Knorpelteilen, aus elastischem Knorpel. Beim Schlucken legt er sich über die Luftröhre und verhindert das Eindringen von Speisen sowie Flüssigkeiten in den Luftweg.

 Cartilago cricoidea (Ringknorpel): Er hat die Form eines Rings und bildet die Basis für die anderen Knorpel. Gleichzeitig markiert er den Übergang zur Luftröhre.

 Zwei Cartilagines arytaenoideae (Stellknorpel) (Abb. 9): Von diesen winzigen Knorpeln aus ziehen die Stimmbänder zur Innenseite des Schildknorpels.

Abb. 8 Larynx von ventro-lateral [Olek Remesz; bearbeitet von Dr. med. André Lauber]

MEMO Knorpeltypen des Larynx Die Knorpelteile des Kehlkopfes bestehen aus hyalinem Knorpel. Die einzige Ausnahme macht die Epiglottis: Sie ist aus elastischem Knorpel gebaut.

Abb. 9 Längsschnitt durch den Larynx – Ansicht von medial nach lateral [Open Stax College; bearbeitet von Dr. med. André Lauber]

Exkurs variable Kehlkopfknorpel Bei einigen Menschen findet man oberhalb der Stellknorpel pro Seite zwei kleine Knorpelstücke: Cartilago corniculata (Spitzenknorpel) und Cartilago cuneiformis (Keilknorpel) (Abb. 9).

Stimmbänder – wie bei einem Saiteninstrument

Die Ligg. vocalia (Stimmbänder) liegen zwischen Schild- und Stellknorpel. Sie bilden jeweils links und rechts den Rand der Plica vocalis (Stimmfalte) (Abb. 9 und 10).

Abb. 10 Larynx mit Stimmbändern in Respirationsstellung – Ansicht von nasal [Alan Hoofring; bearbeitet von Dr. med. André Lauber]

Die Plica vocalis setzt sich zusammen aus mehrschichtig unverhorntem Plattenepithel, darunterliegendem Bindegewebe, dem Lig. vocale sowie dem M. vocalis. Er spannt die Stimmbänder je nach Laut, den man von sich gibt, mehr oder weniger straff.

Den Durchgang zwischen den Ligg. vocalia nennt man Stimmritze. Wenn die Stimmbänder «locker» sind, sieht man eine weite Stimmritze: Diese Position braucht man beim Atmen (Respirationsstellung) (Abb. 10). Verengen verschiedene Muskeln des Kehlkopfes die Stimmritze, lässt die Luft aus den Lungen die Stimmbänder schwingen (wie bei einem Saiteninstrument): Man gibt einen Laut von sich (Phonationsstellung).

Der einzige Muskel, der die Stimmritze in die Respirationsstellung öffnet, ist der «Posticus» (M. crico-arytenoideus posterior). Eine beidseitige Lähmung des «Posticus» führt beim Patienten zu Atemnot.

Exkurs Abkürzungen, Einzahl und Mehrzahl Einige Begriffe der Anatomie werden stets abgekürzt. Dazu gehören Musculus (M.) und Ligamentum (Lig.). Benutzt man die Bezeichnungen in der Mehrzahl, verdoppelt man den letzten Buchstaben der Abkürzung: Aus M. wird Mm. und aus Lig. wird Ligg.

Im Verlauf der Pubertät wächst der Kehlkopf bei beiden Geschlechtern. Die Stimmfalte verlängert sich bei Jungen um etwa 1 cm, weshalb sich die Stimmlage nach unten verschiebt. Der Wachstumsschub ist bei Mädchen weniger ausgeprägt, die Stimmfaltenlänge nimmt nur um 3–4 mm zu. In der Pubertät entsteht die geschlechtsspezifische Form des Kehlkopfskeletts. Bei Jungen wächst der Schildknorpel stärker als bei Mädchen, was man am prominenten Adamsapfel (Prominentia laryngea) sieht.

Exkurs Adamsapfel Der Begriff «Adamsapfel» geht auf die Vorstellung zurück, dass Adam als Zeichen der Sünde ein Stück des verbotenen Apfels im Halse stecken blieb (Abb. 11). (Quelle: Duden – Das Herkunftswörterbuch, 5. Auflage)

Abb. 11 Albrecht Dürer: «Adam und Eva mit Apfel und Schlange»

Trachea – Verbindung zu den Lungen

Die Trachea (Luftröhre) beginnt distal der Cartilago cricoidea und erstreckt sich bis zum Abgang in die Hauptbronchien. Die Teilung der Trachea in die beiden Hauptbronchien nennt man Bifurcatio tracheae. Sie befindet sich auf Höhe des 4.–5. Brustwirbels. Die Länge der Luftröhre beträgt zwischen 10 und 12 cm. Bei tiefer Einatmung verlängert sie sich um ein paar Zentimeter (Abb. 12).

Abb. 12 Trachea von ventral [Blausen.com staff (2014); bearbeitet von Dr. med. André Lauber]

Schaut man einen Menschen von vorne (ventral) an, liegt die Luftröhre vor dem Ösophagus. Aufgebaut ist die Trachea aus hufeisenförmigen Knorpelspangen (Cartilagines tracheales), die dorsal durch Muskeln und Bindegewebe ergänzt werden. Die Knorpelspangen (hyaliner Knorpel) halten die Luftröhre jederzeit offen (Abb. 13). Da beim Einatmen ein Unterdruck entsteht, würde die Trachea ohne Cartilagines tracheales kollabieren. Die Membran, welche die Knorpelspangen dorsal zusammenhält, besteht aus elastischem Bindegewebe und Muskelgewebe (M. trachealis). Damit lässt sich der Durchmesser der Trachea verändern.

Fasern aus Kollagen sowie elastischem Bindegewebe verbinden die insgesamt 15–20 Knorpelspangen; das hat den Vorteil, dass die Trachea elastisch und verformbar bleibt.

Abb. 13 Mikroskopische Sicht auf die Wand der Trachea [Open Stax College; bearbeitet von Dr. med. André Lauber]

Innen ist die Luftröhre mit einem mehrreihigen Flimmerepithel ausgekleidet. Die Flimmerhärchen (Kinozilien) der Epithelzellen funktionieren wie winzige Besen, die grobe Staubpartikel und andere Fremdkörper, die sich im Schleim verfangen haben, in Richtung Rachen «wischen». Im Flimmerepithel sind viele schleimproduzierende Becherzellen eingebaut. Sie produzieren einen Schleimüberzug, an dem eingeatmete Fremdkörper hängen bleiben. Weitere schleimbildende Zellen (Glandulae tracheales) sind in der Submucosa positioniert. Ihr Sekret ist dünnflüssiger als das der Becherzellen. Beide Sekrete mischen sich auf der Oberfläche des Flimmerepithels: Der «Schleimmix» haftet zwar an den Epithelzellen, lässt sich aber mühelos durch die Flimmerhärchen bewegen (Abb. 13).

Bronchien – Luftverteilung in den Lungen

Die Trachea teilt sich auf der Höhe des 4.–5. Brustwirbels in einen Bronchus principalis dexter und sinister (rechter und linker Hauptbronchus). Sobald die Hauptbronchien in die Lungen hineinziehen, verzweigen sie sich als Bronchi lobares (Lappenbronchien) in die verschiedenen Lungenlappen. Links gibt es zwei und rechts drei Lappenbronchien. Die Bronchien teilen sich in jedem Lungenflügel in insgesamt zehn Bronchi segmentales (Segmentbronchien), durchnummeriert von cranial nach caudal (Abb. 14).

Je kleiner die Bronchien werden, desto weniger Knorpelspangen besitzen sie. In der Peripherie der Lungen sind die Bronchien so winzig, dass sie keine Knorpelspangen mehr brauchen; ab hier nennt man sie Bronchiolen. Die Bronchiolen enden als Bronchioli respiratorii in einer Sackgasse – den Alveolen (Lungenbläschen) – in denen der Gasaustausch mit dem Blut stattfindet.

Der Wandaufbau der grossen und mittleren Bronchien entspricht dem der Trachea (Abb. 13). In den Bronchiolen weicht das mehrreihige Flimmerepithel dem platzsparenden einschichtigen Flimmerepithel. Die zahlreichen Schleimdrüsen von Trachea und Bronchien fehlen in den Bronchiolen.

MEMO Reihenfolge der LuftwegeVom Larynx her reihen sich die Luftwege wie folgt aneinander: Trachea – Bronchus principalis dexter et sinister – Bronchi lobares – Bronchi segmentales – Bronchioli – Bronchioli terminales – Bronchioli respiratorii – Alveolen.

Die Lungen – Blasebalg im Thorax

Die Lungen bestehen aus zwei Lungenflügeln, die den grössten Teil des Thorax ausfüllen. Der linke Lungenflügel hat zwei und der rechte Lungenflügel drei Lungenlappen. In der linken Lunge gibt es einen Lobus superior sowie einen Lobus inferior. Die rechte Lunge verfügt zusätzlich über einen Lobus medius. Die einzelnen Lungenlappen teilen sich weiter in Segmente. Die zehn Segmente pro Lunge werden von den dazugehörigen Segmentbronchien mit Luft versorgt. Die Grenzen der Lungenlappen sind als Fissura obliqua (linke und rechte Lunge) und horizontalis (nur rechte Lunge) zu sehen. Die linke Lunge ist kleiner, da links im Thorax das Herz Platz braucht (Abb. 14).