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Atmungssystem

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Atmungssystem

Einige Bewegungen Deines Körpers führst Du relativ bewusst aus, zum Beispiel, wenn Du ein Glas hochheben möchtest. Der Gedanke daran gibt den entsprechenden Impuls und Dein Arm reagiert darauf. Allerdings führt Dein Körper auch ständig Prozesse aus, über die Du nicht so richtig nachdenken musst. Wenn Du mal bewusst auf Deine Atmung achtest, dann merkst Du, dass sie ganz automatisch abläuft. Tag und Nacht. Der Mensch atmet pro Minute ungefähr 12 bis 15 Mal ein uns aus. Dieser Vorgang, der in der Regel unbewusst stattfindet, ist lebenswichtig. Die Atmung findet über das Atmungssystem statt, bei dem verschiedene Organe beteiligt sind.

Das Atmungssystem des Menschen einfach erklärt

Im Laufe der Evolution haben sich bei den Lebewesen verschiedene Möglichkeiten entwickelt, wie sie den Sauerstoff über die Atmung in den Organismus aufnehmen. Bei den Menschen spricht man hierbei von einer Lungenatmung, da sie den Sauerstoff über die in den Körper eingestülpten Säcke – den Lungen – aufnehmen. Bei der Atmung sind jedoch auch die Atemwege beteiligt. Sie bestehen aus einer Reihe von Hohlorganen, über die die Luft in die Lungen transportiert wird.

Das Atmungssystem setzt sich aus den Atmungsorganen zusammen. Es dient der Aufnahme von Sauerstoff aus der Atmosphäre in den menschlichen Blutkreislauf. Gleichzeitig wird über das Atmungssystem Kohlendioxid als Abfallprodukt an die Luft abgegeben.

Atmungssystem Funktion

Funktion des Atmungssystems ist es, dem Vorgang zur äußeren und inneren Atmung zu dienen. Die äußere Atmung meint dabei die Aufnahme des Sauerstoffs aus der Luft, während mit der inneren Atmung die Energiegewinnung durch einen biochemischen Prozess mithilfe des aufgenommenen Sauerstoffs gemeint ist.

Bei dem Vorgang der inneren Atmung wird mithilfe des aufgenommenen Sauerstoffs die aus der Nahrung gewonnene Glukose zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut. Dabei wird Energie freigesetzt und in Form von Adenosintriphosphat (ATP) für den Körper nutzbar gemacht. Der Mensch benötigt ATP für alle Vorgänge im Körper wie geistige und körperliche Aktivitäten oder Verdauungsprozessen. Kohlendioxid stellt bei der inneren Atmung ein Abfallprodukt dar, das vom Blut zurück in die Lunge transportiert und von dort aus im Rahmen der äußeren Atmung ausgeatmet wird.

Atmungssystem Anatomie

Bei der äußeren Atmung strömt die Luft über die Atemwege in den Körper. Dabei gibt es zwei Wege, wie die Luft eintreten kann: entweder über die Mundhöhle oder über die Nase. Dabei kann auch von einer Mundatmung oder Nasenatmung gesprochen werden. Nachdem die Luft entweder über die Nase oder über den Mund aufgenommen wurde, wird sie über den Rachen (Pharynx) weiter zum Kehlkopf (Larynx) geleitet. Unterhalb des Larynx beginnt die Luftröhre (Trachea).

Die Stimmbänder im Larynx markieren die Grenze zwischen den oberen und unteren Atemwegen!

Die Trachea verzweigt sich anschließend in zwei Hauptbronchien. Innerhalb der Lunge verzweigt sie sich dann in zahlreiche Äste – den sogenannten Bronchien. Die Bronchien gehen nochmals in Bronchiolen über. Die Lungenbläschen (Alveolen) stellen das Ende der Atemwege dar. Über deren dünne Membran strömt der Sauerstoff in die Kapillargefäße und somit in den menschlichen Blutkreislauf ein. Umgekehrt wird über sie auch Kohlendioxid aus dem Blut an die Lunge abgegeben. Der zentrale Atemmuskel ist das Zwerchfell.

Aufbau des Atmungssystems

Beim Atmungssystem wird nochmals zwischen den oberen und unteren Atemwegen unterschieden.

Die oberen Atemwege bestehen aus:

  • Nasenhöhle
  • Nasennebenhöhle
  • Mundhöhle
  • Rachen (Pharynx)

Die unteren Atemwege bestehen aus:

  • Kehlkopf (Larynx)
  • Luftröhre (Trachea)
  • Lunge

Aufgaben der Organe des Atmungssystems

Die Organe der Atemwege besitzen noch viele weitere wichtige Aufgaben, als nur die Luft in die Lunge weiterzuleiten. Die Atemluft wird auch angefeuchtet, erwärmt und von Fremdkörpern gereinigt.

Zu den Fremdkörpern zählen unter anderem Schimmel, Viren, Bakterien und Ruß.

Der Großteil der Atemwege ist mit vielen beweglichen Härchen ausgekleidet, die in ihrer Gesamtheit auch als respiratorisches Flimmerepithel bezeichnet werden. Sie kümmern sich um den Abtransport der Fremdkörper. Die Atmungsorgane besitzen jedoch auch individuell verschiedene Aufgaben, die Dir in den folgenden Abschnitten erklärt werden.

Nasenhöhle

Wird Luft durch die Nase eingeatmet, wird sie zuerst über die Nasenhöhle befeuchtet und erwärmt. Das geschieht durch die Nasenschleimhaut, die gut durchblutet und feucht ist. Außerdem wird die Atemluft durch die auf ihr befindlichen feinen Härchen grob gefiltert. Dabei bleiben feine Staubteile und Bakterien hängen und werden mithilfe des produzierten Schleims wieder herausbefördert.

Der Vorteil durch das Filtern ist bei der Mundatmung nicht vorhanden.

Rachen (Pharynx)

Aufgabe des Rachens ist die Weiterleitung der Atemluft an die Luftröhre. Eine weitere Aufgabe des Kehlkopfes ist der Transport von Nahrung in die Speiseröhre, die in Bezug auf die Atmung allerdings keine Rolle spielt. Der Rachen ist damit Teil des Atemsystems sowie auch des Verdauungstrakts.

Kehlkopf (Larynx)

Als Eingang zur Luftröhre setzt sich der Kehlkopf aus verschiedenen Knorpeln und zwei Gelenken zusammen. Dadurch sorgt er für Beweglichkeit. Ein Knorpel des Kehlkopfes spielt zudem bei der Atmung eine wichtige Rolle: der Kehldeckel. Er liegt oberhalb der Luftröhre und verschließt sie des Schluckaktes. Ohne Kehldeckel könnte ansonsten Nahrungsbrei in die Lunge eindringen.

Gleichzeitig atmen und schlucken ist deshalb nicht möglich.

Luftröhre (Trachea)

Die Luftröhre schließt direkt an den Kehlkopf an. Ihre Aufgabe besteht unter anderem darin, die Atemluft von dort aus in die Lunge zu transportieren. Die Luftröhre besteht aus 15 bis 20 Spangen aus Knorpelgewebe, die die Wand der Luftröhre verstärken. Dadurch verschließt oder erweitert sie sich nicht durch den Druck der Ein- und Ausatmung.

Außerdem ist sie mit einem Flimmerepithel mit schleimbildenden Zellen bedeckt. Durch den permanenten Schlag der Flimmerhärchen in Richtung Kehlkopf werden Fremdkörper wie Staubpartikel abtransportiert. Angelangt am Kehlkopf kommt es zu einem Hustenreiz und zum Abhusten in den Rachen und anschließend in die Mundhöhle.

Durch die Schleimhaut wird die Atemluft auch hier angefeuchtet und erwärmt.

Lunge

Die Lunge besteht aus einem linken und einem rechten Lungenflügel. Während der rechte Lungenflügel aus drei und der linke aus zwei Lungenlappen besteht, ist der rechte somit etwas größer als der linke. Die Lunge besteht einerseits aus zwei Hauptbronchien, deren "Stamm" sozusagen die Luftröhre ist, da sie darin mündet. Die Hauptbronchien verzweigen sich immer weiter und die Luftwege werden dabei immer kleiner. Schließlich enden die Bronchien in den engsten Atemwegen, den Bronchiolen. Sie haben nur noch einen Durchmesser von 0,5 Millimeter.

Außerdem produzieren einige Zellen in der Lunge Schleim und besitzen feine Härchen, durch die eingeatmete Fremdkörper nochmals abgefangen werden können. Die Fremdkörper werden dann über den Schleim und mithilfe der Härchen nach oben abtransportiert. Eine weitere Funktion der Lunge ist der Gasaustausch, der über die Lungenbläschen möglich ist.

Lungenbläschen (Alveolen)

Tausende von kleinen Lungenbläschen befinden sich am Ende jeder Bronchiole. Die Wände der Lungenbläschen sind von einem Netzwerk aus Blutgefäßen, den Kapillaren, durchzogen. An dieser Stelle findet der Gasaustausch statt. Sauerstoff tritt aus den Lungenbläschen ins Blut über.

Die zahlreichen Alveolen der Lungen bilden zusammen eine Oberfläche von mehr als 100 Quadratmetern!

Hierzu gelangt Sauerstoff aus der Atemluft in die Kapillaren. Über die Kapillaren kann das mit Sauerstoff angereicherte Blut über die Blutgefäße zu allen Organen und Geweben im menschlichen Körper fließen.

Über die Kapillaren wird auch das Abbauprodukt Kohlenstoffdioxid von den Lungenbläschen aufgenommen. Mit der Ausatmung wird es dann umgekehrt aus dem Körper hinausgebracht.

Für die Übertragung von Sauerstoff in das fließende Blut sind drei Vorgänge notwendig: Atmung, Diffusion und Perfusion. Durch die Atmung wird Sauerstoff über die Luft hin zur Lunge transportiert. Die Diffusion meint eine spontane Eigenbewegung von Gasen zwischen Alveolen und den Kapillaren. Dafür muss weder Energie noch körperliche Anstrengung aufgebracht werden. Über die Diffusion findet der eigentliche Austausch statt. Bei der Perfusion wird das Blut über das Herz-Kreislauf-System durch die Lunge gepumpt.

Vorgang der Atmung über das Atmungssystem

Zum Ein- und Ausatmen reichen die Atmungsorgane allein jedoch nicht aus. Zusätzlich werden hierfür Muskeln wie die Zwischenrippenmuskeln und das Zwerchfell benötigt. Welche Muskeln angespannt werden, hängt davon ab, ob ein Mensch über die Brust oder über den Bauch atmet.

Zwerchfell

Wird über den Bauch geatmet, muss hierfür das Zwerchfell angespannt werden. Wird der Atemmuskel angespannt und damit zusammengezogen, vergrößert sich automatisch das Volumen in der Brusthöhle, in der sich auch die beiden Lungenflügel befinden. Die Lunge kann sich dadurch ausdehnen und Luft wird dadurch eingesaugt.

Zwischenrippenmuskeln

Atmet ein Mensch über die Brust Luft ein, ziehen sich die Zwischenrippenmuskeln zusammen. Dadurch heben sich die Rippen an. Hierdurch erweitert sich der Brustkorb und die Lunge kann sich auch hier wieder ausdehnen. Durch den erzeugten Unterdruck kann Luft in die Lungen strömen.

Steuerung der Atmung durch ein spezielles Zentrum im Gehirn

Das Atemzentrum im Gehirn regelt das automatische Ein- und Ausatmen und steuert dabei auch die Häufigkeit. Dabei messen Chemorezeptoren in den Blutgefäßen, wie hoch die Sauerstoff- bzw. Kohlenstoffdioxidkonzentration im Blut ist. Je nachdem sorgt das Atemzentrum dann dafür, dass die Atmung entweder beschleunigt oder verlangsamt wird.

Chemorezeptoren sind Sinneszellen, die gelöste oder gasförmige chemische Substanzen wahrnehmen können. So gehören zu ihnen beispielsweise auch die Geruchs- und Geschmackssinneszellen.

Atmungssystem Erkrankungen

Häufig basieren die Erkrankungen des Atmungssystems auf Entzündungen. Über die Atmung können verhältnismäßig leicht Krankheitserreger und Schadstoffe eindringen. Gelangen etwa Rauch, Viren oder Bakterien in die Atemwege, können sie dort Entzündungen auslösen. Es gibt aber zahlreiche weitere Ursachen für die verschiedenen Erkrankungen des Atmungssystems.

Zu den weiteren Ursachen zählen unter anderem Verletzungen, Fehlbildungen, Gendefekte oder auch Allergien.

Erkrankungen in den oberen und unteren Atemwegen

Grundsätzlich kann nach dem Ort der Erkrankung unterschieden werden.

Da es viele verschiedene Erkrankungen der Atemwege gibt, findest Du hierzu eine Übersicht zu den häufigen Erkrankungen aufgezeigt:

Der oberen Atemwege Der unteren Atemwege
  • Akute/chronische Sinusitis
  • Akute/chronische Rhinitis
  • Kehlkopfentzündung (Laryngitis)
  • Akute/chronische Bronchitis
  • Asthma bronchiale
  • COPD (Chronic obstructive pulmonary disease)
  • Lungenemphysem
  • Lungenentzündung (Pneumonie)
  • Mukoviszidose

Eine COPD mit einem Lungenemphysem werden hauptsächlich durch Rauchen verursacht. Die Zellen in den Bronchien und Alveolen werden durch den Zigarettenrauch dazu angeregt vermehrt Elastasen (= Enzyme, die elastisches Gewebe auflösen) abzugeben. Das führt dann zur Auflösung der Alveolen und später zu einem Emphysem. Die Alveolen sind dabei überbläht wie kleine Ballons und folglich kommt nicht genug Sauerstoff im Körper an.

Atmungssystem – Das Wichtigste

  • Das Atmungssystem setzt sich aus den Atmungsorganen zusammen: Nase, Mundhöhle, Rachen (Pharynx), Kehlkopf (Larynx), Luftröhre (Trachea), Lunge.
  • Beim Atmungssystem wird nochmals zwischen den oberen und unteren Atemwegen unterschieden.
  • Die Aufgabe des Atmungssystems ist es, den Gasaustausch zwischen Umgebungsluft und dem Blut zu ermöglichen.
  • Weitere Aufgaben sind das Erwärmen, Reinigen und Anfeuchten der eingeatmeten Luft.
  • Zum Ein- und Ausatmen werden zusätzlich die Zwischenrippenmuskeln und das Zwerchfell benötigt.
  • Das Atemzentrum im Gehirn regelt das automatische Ein- und Ausatmen und steuert dabei auch die Häufigkeit.
  • Häufig basieren die Erkrankungen des Atmungssystems auf Entzündungen.
  • Es gibt aber zahlreiche weitere Ursachen für die verschiedenen Erkrankungen des Atmungssystems.

Nachweise

  1. Clauss; Clauss (2018). Humanbiologie kompakt. Springer Spektrum Berlin, Heidelberg.
  2. Zimmer; Appell (2021). Funktionelle Anatomie. Springer Spektrum Berlin, Heidelberg.
  3. Allergische Erkrankungen der Atemwege und der Lunge (Februar, 2022). MMW – Fortschritte der Medizin.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Atmungssystem

Es gehören die Organe Nasenhöhle, Mundhöhle, Rachen, Kehlkopf, Luftröhre und Lunge zum Atmungssystem. Sie alle haben die Aufgabe Sauerstoff in das Blut und Kohlenstoffdioxid nach außen zu transportieren.

Die Aufgabe des Atmungssystem ist es, den Gasaustausch zwischen Umgebungsluft und dem Blut zu ermöglichen. Weitere Aufgaben sind das Erwärmen, Reinigen und Anfeuchten der eingeatmeten Luft. 

Das Atmungssystem setzt sich aus den Atmungsorganen zusammen. Es dient der Aufnahme von Sauerstoff aus der Atmosphäre in den menschlichen Blutkreislauf. Gleichzeitig wird über das Atmungssystem Kohlendioxid als Abfallprodukt an die Luft abgegeben.

Der aus der Umgebungsluft aufgenommene Sauerstoff gelangt entweder über die Nase oder den Mund über den Rachen, dem Kehlkopf und anschließend durch die Luftröhre in die Lunge. Die Lunge besteht aus einem System aus Bronchien, Bronchiolen und Lungenbläschen. Über die Blutgefäße gelangt der Sauerstoff in die Kapillaren und somit in das Blutsystem. Auf umgekehrtem Wege wird das Abfallprodukt Kohlenstoffdioxid so aus dem menschlichen Körper wieder raustransportiert.

Finales Atmungssystem Quiz

Frage

Worüber findet die Atmung statt?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Atmung findet über das Atmungssystem statt. 

Frage anzeigen

Frage

Aus was setzt sich das Atmungssystem zusammen?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Atmungssystem setzt sich aus den Atmungsorganen zusammen. 

Frage anzeigen

Frage

Was ist mit einer äußeren Atmung gemeint?

Antwort anzeigen

Antwort

Die äußere Atmung meint die Aufnahme des Sauerstoffs aus der Umgebungsluft.

Frage anzeigen

Frage

Was ist mit einer inneren Atmung gemeint?

Antwort anzeigen

Antwort

Mit der inneren Atmung ist die Energiegewinnung durch einen biochemischen Prozess mithilfe des aufgenommenen Sauerstoffs gemeint. 

Frage anzeigen

Frage

Welches Abfallprodukt wird bei der inneren Atmung gewonnen?

Antwort anzeigen

Antwort

Kohlenstoffdioxid wird als Abfallprodukt bei der inneren Atmung gewonnen.

Frage anzeigen

Frage

Warum kann entweder von einer Mundatmung oder von einer Nasenatmung gesprochen werden?

Antwort anzeigen

Antwort

Es gibt zwei Wege wie die Luft eintreten kann: entweder über die Mundhöhle oder über die Nase. 


Tritt sie über die Mundhöhle ein, spricht man von einer Mundatmung. Tritt sie über die Nase ein, spricht man von einer Nasenatmung.

Frage anzeigen

Frage

Nenne die Atmungsorgane, die zu den oberen Atemwegen zählen!

Antwort anzeigen

Antwort

  • Nase
  • Mundhöhle
  • Rachen (Pharynx)
Frage anzeigen

Frage

Nenne die Atmungsorgane, die zu den unteren Atemwegen zählen!

Antwort anzeigen

Antwort

  • Kehlkopf (Larynx)
  • Luftröhre (Trachea)
  • Lunge
Frage anzeigen

Frage

Welche Aufgaben besitzen die Organe des Atmungssystems?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Aufgabe der Organe des Atmungssystem ist es, den Gasaustausch zwischen Umgebungsluft und dem Blut zu ermöglichen. Weitere Aufgaben sind das Erwärmen, Reinigen und Anfeuchten der eingeatmeten Luft. 

Frage anzeigen

Frage

Warum ist der Großteil der Atemwege mit einem respiratorischen Flimmerepithel ausgekleidet?

Antwort anzeigen

Antwort

Das respiratorische Flimmerepithel schützt das Atmungssystem, indem es mittels beweglichen Härchen Fremdkörper abtransportiert.

Frage anzeigen

Frage

Welcher Knorpel des Kehlkopfes spielt eine wichtige Rolle bei der Atmung?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Kehldeckel spielt eine wichtige Rolle bei der Atmung. 

Frage anzeigen

Frage

Wie ist die Lunge mit ihren Verästelungen aufgebaut?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Lunge besteht einerseits aus zwei HauptbronchienDie Hauptbronchien verzweigen sich immer weiter und die Luftwege werden dabei immer kleiner. Schließlich enden die Bronchien in den engsten Atemwegen, den Bronchiolen

Frage anzeigen

Frage

An welcher Stelle findet der Gasaustausch bei der Atmung statt?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Gasaustausch findet an den Kapillaren in den Lungenbläschen statt. 

Frage anzeigen

Frage

Warum werden die Gase an die Kapillaren ohne Energieaufwand abgegeben?

Antwort anzeigen

Antwort

Durch den Prozess der Diffusion findet eine spontane Eigenbewegung der Gase statt. Das bedeutet, dass sie ohne zusätzlichen Energieaufwand von den Lungenbläschen in die Kapillaren gelangen. 

Frage anzeigen

Frage

Warum basieren Erkrankungen des Atmungssystems häufig auf Entzündungen?

Antwort anzeigen

Antwort

Über die Atmung können verhältnismäßig leicht Krankheitserreger und Schadstoffe eindringen. Gelangen beispielsweise Rauch, Viren oder Bakterien in die Atemwege können sie dort Entzündungen auslösen. 

Frage anzeigen
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