Die Lungen

Der Aufbau der Lungen

Die Lungen sind leichte paarige Organe, die sich in der Brusthöhle befinden und links sowie rechts an das Herz grenzen. Sie haben die Form von Halbkugeln, die auf dem Zwerchfell aufliegen; ihre Spitze reicht bis zu den Schlüsselbeinen (auf 2–3 cm). Die rechte Lunge hat drei Lappen, die linke zwei. Das Gerüst der Lungen besteht aus einem verzweigten Bronchienbaum. Jede Lunge ist von einer serösen Hülle, der Lungenpleura, umgeben: das viszerale Blatt umschließt die Lunge selbst, während das parietale Blatt die Innenwand der Brusthöhle bildet. Zwischen diesen Blättern befindet sich eine pleurale Höhle, in der ein eisenhaltiges Exsudat (Pleuralflüssigkeit) zirkuliert. Auf der medialen (kardialen) Seite jeder Lunge ragt eine Ausbuchtung hervor – das Hilus der Lungen. Zum Hilus gehören die Lungenarterie und die Bronchien, während zwei Lungenvenen davon ausgehen. Die Lungenarterien verzweigen sich parallel zu den Bronchien.

Das Lungengewebe besteht aus pyramidalen Segmenten (Lungenlappen), deren Basis auf der Oberfläche aufläuft. Zu jedem Segment gehört ein Bronchus, der sich konsekutiv in Endbronchiolen (18–20) teilt. Jede Bronchiole mündet in einen Azinus – das strukturell-funktionale Element der Lunge. Azini bestehen aus alveolären Bronchiolen, die sich in Alveolargänge aufteilen; jeder Gang endet in zwei Alveolarsäckchen.

Die Alveolen sind halbkugelige Ausbuchtungen, die aus kollagener Faserverbindung bestehen. Sie werden von einer Schicht Epithelzellen ausgekleidet und reichlich mit Blutkapillaren durchzogen. In den Alveolen vollzieht sich die Hauptfunktion der Lunge: der Gasaustausch zwischen atmosphärischer Luft und Blut. Dabei diffundieren Sauerstoff und Kohlendioxid über eine Diffusionsbarriere (bestehend aus dem Epithel der Alveolen, der Basalmembran und der Wand der Blutkapillare) vom Erythrozyten zur Alveole und umgekehrt.

Die Funktionen der Lungen

Die wichtigste Funktion der Lungen ist der Gasaustausch: die Sauerstoffversorgung des Hämoglobins sowie die Ausscheidung von Kohlendioxid. Der Eintrag wird durch Luftsauerstoff angereichert, das Ergebnis ist eine Kohlensäure-sättigung; dies geschieht dank den aktiven Bewegungen des Brustkorbs und des Zwerchfells sowie der kontraktilen Fähigkeiten der Lunge. Zudem übernehmen die Lungen eine aktive Rolle bei der Aufrechterhaltung des notwendigen Säure-Basen-Gleichgewichts im Organismus, können viele Substanzen (wie Duftstoffe, Äther und andere) ausleiten und regulieren die Wasserbilanz: durch die Lungen verdampft etwa 0,5 Liter Wasser pro Tag. In extremen Situationen (z. B. bei Hyperthermie) kann dieser Wert bis zu 10 Litern pro Tag steigen.

Die Lungenventilation vollzieht sich dank des Druckunterschieds im Blutkreislauf. Während der Inspiration ist der Druck in den Lungen deutlich niedriger als der atmosphärische Druck, wodurch Luft in die Lungen einströmt; während der Exspiration ist der Druck in den Lungen höher als der atmosphärische Druck.

Es gibt zwei Atemtypen: thorakal (Brustatmung) und diaphragmal (Bauchatmung).

• Die Thorakal-Atmung

An den Stellen der Befestigung der Ränder zur Wirbelsäule befinden sich Muskelpaare, die von einem Ende zum anderen zusammenziehen. Man unterscheidet äußere und innere Zwischenrippenmuskeln. Die äußeren Zwischenrippenmuskeln gewährleisten den Einatmungsprozess; bei normaler Atmung ist die Ausatmung passiv, während sie bei Pathologie durch die inneren Zwischenrippenmuskeln unterstützt wird.

• Die Zwerchfellatmung

Die Zwerchfellatmung erfolgt unter Beteiligung des Zwerchfells. Im Ruhezustand hat das Zwerchfell die Form einer Kuppel; bei Kontraktion flacht es ab, wodurch sich der Umfang des Brustkorbs vergrößert und der Lungenblutdruck im Vergleich zum atmosphärischen Druck sinkt – so wird der Atemzug realisiert. Bei Schwächung der diaphragmatischen Muskulatur aufgrund von Blutdruckunterschieden nimmt das Zwerchfell wieder seine Ausgangslage ein.

Die Regulation des Atmungsprozesses

Die Atmung wird durch die Zentren für Ein- und Ausatmung reguliert. Das Atemzentrum befindet sich im verlängerten Mark. Die Rezeptoren, die die Atmungsregulation gewährleisten, liegen in den Wänden der Blutgefäße (Chemorezeptoren, die auf Kohlendioxid- und Sauerstoffkonzentration reagieren) sowie an den Bronchialwänden (Barorezeptoren, die auf Druckänderungen reagieren). Zudem gibt es rezeptorische Felder im Karotissinus (Stelle der Verzweigung der inneren und äußeren Halsschlagadern).

Die Lungen des Rauchers

Durch das Rauchen werden die Lungen am stärksten geschädigt. Der in die Lungen eindringende Zigarettenrauch enthält Teer, Kohlenstoffmonoxid und Nikotin. Diese Substanzen schädigen das Lungengewebe, woraufhin das Epithel abstirbt; die Lungen des Rauchers erscheinen als schmutzig-graue oder sogar schwarze Masse aus absterbenden Strukturen. Die funktionelle Leistungsfähigkeit solcher Lungen ist erheblich reduziert. Bei Rauchern entwickeln sich Bronchialdyskinesien, Bronchiospasmus (mit Ansammlung von Bronchialsekret), chronische Entzündungen sowie Bronchiektasien – allesamt Faktoren, die zur Entwicklung einer COPD führen.

Die Lungenentzündung

Eine der häufigsten schweren Lungenerkrankungen ist die Lungenentzündung. Der Begriff „Lungenentzündung" umfasst Erkrankungen mit unterschiedlicher Ätiologie und Pathogenese; die klassische bakterielle Pneumonie wird durch Fieber, Husten mit eitrigem Auswurf sowie Pleuralschmerzen charakterisiert. Bei der Entwicklung einer Lungenentzündung kommt es zur Erweiterung des Alveolarraums, zur Ansammlung von Exsudat in den Alveolen, zum Einströmen von Erythrozyten und zur Füllung der Alveolen mit Fibrin sowie Leukozyten. Für die Diagnostik bakterieller Pneumonien werden radiologische Verfahren, mikrobiologische Untersuchungen des Auswurfs sowie laborchemische Analysen und Blutgasbestimmungen eingesetzt. Eine Grundlage der Behandlung ist die antibakterielle Therapie.