Wie verändert der Körper den Luftdruck in der Lunge?

Der Körper verändert den Luftdruck in der Lunge durch den Prozess der Atmung, der sowohl Inspiration als auch Exspiration umfasst. So verändert der Körper den Luftdruck in der Lunge:

Inspiration (Einatmen):

1. Zwerchfellkontraktion: Beim Einatmen zieht sich das Zwerchfell, ein großer Muskel an der Basis der Lunge, zusammen und bewegt sich nach unten. Dadurch vergrößert sich das Volumen der Brusthöhle, des Raums im Brustkorb, in dem sich die Lunge befindet.

2. Ausdehnung der Lunge: Wenn sich das Zwerchfell senkt, zieht es die Lunge nach unten und außen, wodurch sie sich ausdehnt. Durch die Ausdehnung der Lunge sinkt der Luftdruck in der Lunge im Vergleich zum atmosphärischen Druck außerhalb.

3. Luftstrom in die Lunge: Der Luftdruckunterschied zwischen Lunge und Atmosphäre erzeugt einen Druckgradienten. Luft aus der Umgebung, die unter einem höheren Druck steht, strömt durch die Nase oder den Mund in die Lunge und weiter in die Atemwege (Bronchien und Bronchiolen). Dieser Luftstrom setzt sich fort, bis der Druck in der Lunge dem atmosphärischen Druck entspricht.

Ablauf (Ausatmen):

1. Zwerchfellentspannung: Beim Ausatmen entspannt sich das Zwerchfell und bewegt sich nach oben, wodurch sich das Volumen der Brusthöhle verringert.

2. Elastischer Rückstoß der Lunge: Beim Heben des Zwerchfells zieht sich die Lunge aufgrund ihrer Eigenelastizität passiv zurück. Dieser Rückstoß trägt zusammen mit den elastischen Eigenschaften der Brustwand zur Verringerung des Lungenvolumens bei.

3. Luftstrom aus der Lunge: Durch die Verringerung des Lungenvolumens erhöht sich der Luftdruck in der Lunge im Vergleich zum Atmosphärendruck. Dieser Druckgradient führt dazu, dass die Luft in der Lunge durch die Atemwege, die Nase und den Mund ausströmt. Der Luftstrom setzt sich fort, bis der Druck in der Lunge dem atmosphärischen Druck entspricht.

Dieser Zyklus aus Inspiration und Exspiration führt zu kontinuierlichen Veränderungen des Luftdrucks in der Lunge. Beim Einatmen nimmt der Luftdruck in der Lunge ab, sodass Luft einströmen kann, während beim Ausatmen der Luftdruck ansteigt, was zum Ausstoßen der Luft führt.