Lunge: Aufbau, Atmung und Gasaustausch
Erkunde Lungenflügel, Bronchialbaum, Pleura und Lungenbläschen: So erreicht Sauerstoff das Blut.
Kurz gesagt
Die Lunge enthält verzweigte Luftwege und dünnwandige Lungenbläschen. Das Zwerchfell und der Brustkorb bewegen die Luft; die Pleura koppelt Lunge und Brustkorb. In den Bläschen gelangt Sauerstoff ins Blut und Kohlenstoffdioxid in die Ausatemluft.
Die Lunge bringt Sauerstoff aus der Atemluft ins Blut und gibt Kohlendioxid aus dem Blut an die Ausatemluft ab. Das gelingt, weil Luftwege, Atemmuskeln, Lungenbläschen und Blutkreislauf zusammenarbeiten. Auf dieser Seite verfolgst du den Weg der Luft, erklärst Ein- und Ausatmung und begleitest ein Sauerstoffmolekül bis zu einer Körperzelle.
Deine Lernziele
Die Lunge liegt geschützt im Brustkorb und besteht aus zwei Lungenflügeln. Der rechte hat drei Lappen. Der linke hat zwei Lappen und ist kleiner, weil links auch das Herz Platz braucht.
Luft gelangt durch Nase oder Mund in die Luftröhre. Diese teilt sich in zwei Hauptbronchien. In den Lungenflügeln verzweigen sie sich zu kleineren Bronchien und Bronchiolen. An deren Enden liegen die Alveolen, also Lungenbläschen. Der Bronchialbaum leitet Luft; die Alveolen bilden die wichtigste Austauschfläche.
Bronchialbaum
Der Bronchialbaum ist das verzweigte System aus Luftröhre, Bronchien und Bronchiolen. Er leitet die Luft zu den Alveolen. In seinen luftleitenden Röhren findet noch kein Gasaustausch statt.
Merke: Bronchiolen sind feine Luftwege. Alveolen sind Lungenbläschen an ihren Enden. Der Gasaustausch findet vor allem an den Alveolen statt.
Beispiel: Zwei Lungenflügel vergleichen
- 1Betrachte ein Modell mit rechtem und linkem Lungenflügel.
- 2Rechts sind drei Lappen zu erkennen, links zwei.
- 3Die linke Seite ist etwas kleiner; dort nimmt auch das Herz Platz ein.
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Die Lunge besitzt keine Muskeln, mit denen sie sich selbst aufbläst. Die Atembewegung entsteht vor allem durch das Zwerchfell, einen großen Muskel unter der Lunge, und durch die Zwischenrippenmuskeln. Beim Einatmen zieht sich das Zwerchfell zusammen und flacht ab. Gleichzeitig hebt und weitet sich der Brustkorb. Der Raum im Brustkorb wird größer. Die Lunge folgt dieser Bewegung, in ihr sinkt der Druck und Luft strömt ein. Beim ruhigen Ausatmen entspannen sich die Atemmuskeln. Das Zwerchfell wölbt sich wieder nach oben, der Brustkorb wird kleiner und die elastische Lunge zieht sich zusammen. Dadurch strömt Luft hinaus.
Pleura
Die Pleura besteht aus Lungenfell, Rippenfell und dem schmalen Pleuraspalt dazwischen. Ein dünner Flüssigkeitsfilm koppelt Lunge und Brustkorb, lässt beide Flächen aber reibungsarm aneinander gleiten. So folgt die Lunge den Bewegungen des Brustkorbs.
Beispiel: Brustkorb beobachten
- 1Lege beide Hände seitlich an deine unteren Rippen und atme ruhig ein.
- 2Die Zwischenrippenmuskeln heben und weiten den Brustkorb.
- 3Über die Pleura folgt die Lunge der Bewegung und Luft strömt ein.
- 4Beim ruhigen Ausatmen werden Brustkorb und Lunge wieder kleiner.
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Bei einem erwachsenen Menschen werden oft ungefähr 300 Millionen Lungenbläschen genannt; die tatsächliche Zahl unterscheidet sich zwischen Menschen und Messungen. Zusammen bilden sie eine große Austauschfläche. Eine dünne Trennschicht trennt Luft und Blut in den umgebenden Kapillaren.
Sauerstoff diffundiert von der Luft ins Blut, Kohlenstoffdioxid aus dem Blut in die Luft. Die Gasteilchen bewegen sich zufällig in beide Richtungen; netto bewegen sie sich entlang ihres jeweiligen Partialdruckunterschieds. Große Oberfläche, dünne Trennschicht und dichtes Kapillarnetz erleichtern den Austausch.
Bei Sport arbeiten deine Muskeln stärker. Sie brauchen mehr Sauerstoff und bilden mehr Kohlenstoffdioxid. Du atmest dann schneller und tiefer. So kommt mehr frische Luft in die Lungenbläschen. Dort tauscht die Lunge mehr Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid mit dem Blut aus. Das Herz pumpt das Blut dann zu den Muskeln.
Surfactant verringert die Oberflächenspannung des Flüssigkeitsfilms in den Alveolen. So bleiben sie leichter offen und die Atemarbeit sinkt.
Gasaustausch
Beim Gasaustausch bewegt sich Sauerstoff aus der Luft in den Alveolen durch die dünne Trennschicht ins Blut. Gleichzeitig bewegt sich Kohlendioxid aus dem Blut in die Alveolen und wird ausgeatmet.
Beispiel: Austauschfläche prüfen
- 1Ein Modell zeigt viele kleine Lungenbläschen mit dünnen Wänden.
- 2Um jedes Bläschen verläuft ein Netz aus feinen Kapillaren.
- 3Viele Kontaktstellen und ein kurzer Weg zwischen Luft und Blut erleichtern den Gasaustausch.
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Aus einem Lungenbläschen gelangt Sauerstoff ins Blut einer Lungenkapillare. Lungenvenen bringen das Blut zur linken Herzseite, die es durch Körperarterien pumpt. In Körperkapillaren verlässt Sauerstoff das Blut und erreicht die Zellen. Das dort gebildete Kohlenstoffdioxid kehrt über Körpervenen und die rechte Herzseite zur Lunge zurück.
Eine Schleimhaut kleidet Luftröhre und Bronchien aus. Ihr Schleim bindet viele eingeatmete Fremdstoffe wie Staub oder Krankheitserreger. Flimmerhärchen befördern den Schleim in Richtung Rachen, wo er verschluckt oder abgehustet wird. Größere Fremdkörper können Husten auslösen. Die Reinigung ist kein vollständiger Filter; Gasaustausch und Schutz sind verschiedene Aufgaben.
Merke: Arterie und Vene bezeichnen die Flussrichtung, nicht den Sauerstoffgehalt: Arterien führen vom Herzen weg, Venen zum Herzen hin. Deshalb führt die Lungenarterie sauerstoffarmes und die Lungenvene sauerstoffreiches Blut.
Beispiel: Staub aus den Atemwegen entfernen
- 1Beim Einatmen gelangt ein Staubteilchen in einen Bronchus.
- 2Es bleibt am Schleim der Schleimhaut haften.
- 3Flimmerhärchen bewegen den belasteten Schleim zum Rachen.
- 4Dort kann er verschluckt oder abgehustet werden.
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Alles auf einen Blick
Lunge
Luftröhre – Bronchien – Bronchiolen – Alveolen
Zwerchfell – Brustkorb – Pleura
Sauerstoff ins Blut – Kohlendioxid in die Alveolen
Lunge – linkes Herz – Körperzelle – rechtes Herz – Lunge
Schleim – Flimmerhärchen – Rachen
Wie bleibt ein Lungenbläschen offen?
- 1Ein kleines Lungenbläschen ist innen von einem dünnen Flüssigkeitsfilm bedeckt.
- 2Oberflächenspannung würde seine Entfaltung erschweren.
- 3Surfactant verringert diese Spannung.
- 4Dadurch bleibt das Bläschen leichter offen und für den Gasaustausch erreichbar.
Fehler finden
Fehler in Zeile 2Richtig: In den Bronchien wird Luft geleitet. Der Gasaustausch erfolgt an den dünnen Wänden der Lungenbläschen und der angrenzenden feinen Blutgefäße.
Lückentext
Die Luft strömt von den Bronchien in die . An deren Enden liegen die . Über die folgt die Lunge der Bewegung des Brustkorbs.