Anatomie und Praxis: Der Atemkreislauf

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Atmung Foto: Pixabay

Wir atmen scheinbar automatisch und es geschieht ganz nebenbei. Aber: Mit jeder Ein- und Ausatmung läuft im Körper ein faszinierender Prozess ab – ein echtes Wunder der Natur.

Die Einatmung

Das Zwerchfell stellt man sich häufig als eine einfache Trennwand zwischen Bauch- und Brusthöhle vor. In Wirklichkeit handelt es sich um einen imposanten Muskel, den wichtigsten Atemmuskel. Er ist wie eine Doppelkuppel im gesamten Rumpf aufgespannt. Aktiviert sich das Zwerchfell (und mit ihm ein ganzes System weiterer Atemhilfsmuskeln), dann wird die Bauchhöhle nach unten hin zusammengedrückt. Dadurch erhält der Brustkorb nicht nur mehr Raum, es entsteht auch ein Unterdruck in den Lungen, durch den automatisch Atemluft angesaugt wird. Diese Luft gelangt durch die Nasenlöcher in die Nasen­höhle, passiert Kehlkopf und Luftröhre und erreicht schließlich die Bronchien. Die verzweigen sich in immer kleinere Durchgänge bis in die nur 1 Millimeter dicken Bronchiolen und enden in den Alveolen, den Lungenbläschen. Dort findet der Gasaustausch statt: Sauerstoff wird aus der Atemluft aufgenommen und ins Blut geleitet, während das beim Stoffwechsel in den Zellen entstandene Kohlendioxid aus dem Blut herausgefiltert und ausgeschieden wird.Dehnungsrezeptoren in den Alveolen übermitteln mit jeder Einatmung eine Information an Stammhirn und Vagusnerv. Diese erhöhen den Puls, um mehr Blut durch die Arterien zu den Lungen zu transportieren. Dort gelangen Sauerstoffmoleküle aus den Lungenbläschen in die feinsten Blutgefäße, die Kapillaren. Sie heften sich an rote Blutzellen und treten ihren Weg durch die Lungenvenen zur linken Herzkammer an. Diese pumpt das mit Sauerstoff angereicherte Blut in die Hauptschlagader, die Aorta, und von dort aus über das Netzwerk der Arterien und Kapillaren zu sämtlichen Zellen des Körpers.

Die Ausatmung

Innerhalb der Zellen nutzen die Mitochondrien, die Kraftwerke der Zellen, den Sauerstoff, um Zucker, Fett und Eiweiß zu verbrennen. Dabei entsteht als biochemischer Abfallstoff Kohlendioxid. Es wird aus den Zellen ausgeschieden, gelangt über Kapillaren ins Blut und durch die Venen zur rechten Herzkammer. Diese pumpt das mit Kohlendioxid angereicherte Blut über die Lungenarterie zurück in die Lungen. Dort geht das CO2 aus dem Blut beim Gasaustausch in die Atemluft über.
Das Zwerchfell entspannt sich, das Volumen und der Druck im Brustkorb nehmen ab und die Ausatmung wird eingeleitet. Dabei verlangsamt sich der Puls und die Zufuhr von Blut in die Lungen wird geringer. Der veränderte Druck presst die nun mit Kohlendioxid angereicherte Luft aus den Lungen heraus. Durch die Luftröhre gelangt sie wieder zum Kehlkopf, in die Nasenhöhle und verlässt schließlich den Körper. Wenig später wiederholt sich dieses Wunder: Die nächste Einatmung setzt ein.

Warum wir atmen

Die Atmung ist der einzige lebenswichtige Körpervorgang, der völlig automatisch abläuft, zugleich aber auch willentlich gesteuert werden kann. Spannendes Detail: Für den automatischen Atemreflex ist weniger das Bedürfnis nach Sauerstoff ausschlaggebend, als die Notwendigkeit, Kohlendioxid auszuscheiden. Der Hintergrund: Kohlendioxid erhöht den Säuregehalt des Bluts und das kann die Funktion sämtlicher Körperzellen beeinträchtigen. Deshalb ist das Stammhirn darauf ausgerichtet, den PH-Wert im Blut stabil zu halten. Sobald sich der Säuregehalt erhöht, triggert das Stammhirn eine Stressreaktion und sendet die dringende Botschaft ans Zwerchfell, die Atmung in Gang zu setzen und das Blut mittels Sauerstoff wieder ins Gleichgewicht zu bringen.

 

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