Die Lunge: Atmung

Veröffentlicht von: Dr. rer. nat. Geraldine Nagel (10. August 2012)

Unter Atmung versteht man im Allgemeinen alle Vorgänge, die an der Aufnahme von Sauerstoff aus der Luft sowie bei der Abgabe von Kohlendioxid beteiligt sind. Die Vorgänge bei der Atmung unterliegen dabei der bewussten und unbewussten Steuerung durch das Atemzentrum im Gehirn.

Beim Einatmen hebt und erweitert sich der Brustkorb. Dies geschieht zum einen, indem sich das Zwerchfell zusammenzieht und tiefer tritt, zum anderen, indem die Zwischenrippenmuskeln und die Atemhilfsmuskulatur sich kontrahieren und dadurch Rippen und Brustbein anheben. Da im Pleuraspalt, also dem flüssigkeitsgefüllten Raum zwischen Rippen- und Brustfell, ein Unterdruck besteht, wird die Lunge förmlich an den Brustkorb und das Zwerchfell "gesaugt" und muss ihren Bewegungen folgen. Dadurch weitet sich die Lunge und füllt sich mit Luft.

Video: Die Funktion der Lunge

Beim Ausatmen verkleinert sich der Brustkorb, weil die Muskulatur erschlafft, ebenso wie das Zwerchfell. Da die Lunge ein elastisches Gewebe ist und die Tendenz hat, sich ohne entgegenwirkende Kräfte zusammenzuziehen, verkleinert sie sich und die Luft entweicht.

Beim Einatmen wird die Luft im Körper auf circa 37 Grad Celsius erwärmt (also auf Körpertemperatur gebracht) und zu nahezu 100 Prozent mit Wasserdampf gesättigt. Im Körper wird Sauerstoff verbraucht und dabei Kohlendioxid erzeugt und mit der Ausatemluft abgegeben. Daher unterscheidet sich die Zusammensetzung der ausgeatmeten und der eingeatmeten Luft.

Die Einatemluft enthält circa:

  • 20,9 % Sauerstoff
  • 79,1 % Stickstoff plus Spuren von Edelgasen (z.B. Argon)
  • 0,03 % Kohlendioxid

In der späten Phase der Ausatmung sind in der Luft der Lungenbläschen (Alveolen) nur noch rund

  • 16 % Sauerstoff,
  • aber 4 % Kohlendioxid enthalten.
Die Grafik zeigt die Prozentwerte der Anteile von Suaerstoff, Kohlendioxid, Stickstoff und Wasserdampf der Ein- und Ausatemluft.

Zusammensetzung von Ein- und Ausatmungsluft

Die Atmung dient dem Gasaustausch. Mithilfe des Blutkreislaufs, der die Lungen durchströmt, wird Sauerstoff zu den Körperzellen hin- und Kohlendioxid von den Körperzellen wegtransportiert. Dabei nehmen die Zellen den Sauerstoff aus dem Blut auf und geben Kohlendioxid an das Blut ab.

Der Gasaustausch erfolgt in Abhängigkeit vom sogenannten Partialdruck. Der Sauerstoffpartialdruck ist in den Lungenbläschen größer als im Lungenblut, daher kann das Blut Sauerstoff aufnehmen. Im Gewebe besteht ein Druckgefälle für Sauerstoff vom Blut zu den Gewebezellen und gestattet den Zellen auf diese Weise die Sauerstoffaufnahme. Für Kohlendioxid sind die Druckgefälle in entgegengesetzter Richtung vorhanden (Gewebe→Blut und Blut→Lungenbläschen) und gewährleisten so die Abgabe des Kohlendioxids.