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Lunge: Aufbau, Atmung und Gasaustausch
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.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
So ist die Lunge aufgebaut
Die Lunge liegt geschützt im Brustkorb. Sie besteht aus zwei Lungenflügeln. Der rechte Lungenflügel hat drei Lappen. Der linke hat nur zwei und ist kleiner, weil links auch das Herz Platz braucht.
Der Weg der Luft ähnelt einem umgedrehten Baum:
- Durch Nase oder Mund gelangt Luft in die Luftröhre.
- Die Luftröhre teilt sich in zwei Hauptbronchien.
- In beiden Lungenflügeln verzweigen sie sich in Bronchien und noch feinere Bronchiolen.
- Am Ende liegen die Alveolen, die Lungenbläschen.
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.
Bronchiolen sind feine Luftwege. Alveolen sind Lungenbläschen am Ende dieser Luftwege. Nur die Alveolen sind der Ort des Gasaustauschs.
So atmest du ein und aus
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.
Lege eine Hand auf deinen Bauch und atme ruhig ein. Wenn sich das Zwerchfell zusammenzieht und abflacht, weitet sich der Brustraum. Die Bauchorgane werden etwas nach unten gedrückt, deshalb bewegt sich die Bauchdecke nach vorn. Die sichtbare Bauchbewegung ist also eine Folge der Zwerchfellarbeit.
In den Alveolen werden Atemgase ausgetauscht
Etwa 300 Millionen Alveolen bilden zusammen eine sehr große Austauschfläche. Jede Alveole besitzt eine sehr dünne Wand und ist von einem Netz feinster Blutgefäße, den Kapillaren, umgeben.
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.
Diese Bewegung heißt Diffusion: Teilchen bewegen sich ohne Pumpe von einem Bereich mit höherer Konzentration zu einem Bereich mit niedrigerer Konzentration. Deshalb bewegen sich die beiden Atemgase gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen.
Der Aufbau unterstützt den Austausch:
- Viele Alveolen schaffen eine große Oberfläche.
- Die Trennschicht zwischen Luft und Blut ist sehr dünn.
- Das dichte Kapillarnetz bringt ständig Blut an die Austauschfläche.
Ein oberflächenaktiver Stoff, Surfactant, verringert die Oberflächenspannung des Flüssigkeitsfilms in den Alveolen. Dadurch bleiben die Lungenbläschen leichter offen und die Atemarbeit sinkt.
Nach körperlicher Belastung benötigen Muskelzellen mehr Sauerstoff und bilden mehr Kohlendioxid. Du atmest schneller und tiefer. Dadurch gelangt mehr frische Luft zu den Alveolen, während der Kreislauf die Atemgase schneller zwischen Lunge und Muskeln transportiert.
So gelangt Sauerstoff bis zur Körperzelle
Die Lunge arbeitet nicht allein. Blut und Herz übernehmen den Weitertransport. Verfolge ein Sauerstoffmolekül aus der eingeatmeten Luft:
- Es erreicht eine Alveole und diffundiert in eine Lungenkapillare.
- Das nun sauerstoffreichere Blut fließt durch die Lungenvenen zur linken Herzseite.
- Die linke Herzkammer pumpt es durch Arterien in den Körper.
- In den Kapillaren eines Muskels verlässt der Sauerstoff das Blut und gelangt zur Muskelzelle.
- Die Zelle nutzt Sauerstoff bei der Energiegewinnung. Dabei entsteht unter anderem Kohlendioxid.
Der Rückweg verläuft in Gegenrichtung: Kohlendioxid gelangt aus den Zellen ins Blut. Venen führen das Blut zur rechten Herzseite. Diese pumpt es durch die Lungenarterie zur Lunge. Dort diffundiert Kohlendioxid in die Alveolen und wird ausgeatmet.
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.
Die Atemwege schützen und reinigen sich
Mit der Luft gelangen auch Staub, Schadstoffe und Krankheitserreger in die Atemwege. Eine Schleimhaut kleidet Luftröhre und Bronchien aus. Der Schleim bindet viele dieser Fremdstoffe.
Winzige Flimmerhärchen bewegen den belasteten Schleim wie auf einem Förderband in Richtung Rachen. Dort wird er verschluckt oder abgehustet. Größere Fremdkörper können den Hustenreflex auslösen.
Diese Reinigung schützt die tieferen Atemwege, ist aber kein vollständiger Filter. Die Lunge übernimmt also zwei verschiedene Aufgaben: Sie tauscht Atemgase aus und beteiligt sich am Schutz vor eingeatmeten Stoffen.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Lunge
- Luftweg
- Luftröhre – Bronchien – Bronchiolen – Alveolen
- Atembewegung
- Zwerchfell – Brustkorb – Pleura
- Gasaustausch
- Sauerstoff ins Blut – Kohlendioxid in die Alveolen
- Transport im Körper
- Lunge – linkes Herz – Körperzelle – rechtes Herz – Lunge
- Reinigung
- Schleim – Flimmerhärchen – Rachen
- Luftweg