Wie gelangt Luft in die Lunge?

Die Lunge ist ein Paar lebenswichtiger Organe im menschlichen Atmungssystem, die für den Gasaustausch verantwortlich sind – die Aufnahme von Sauerstoff und die Ausscheidung von Kohlendioxid. Der Prozess des Lufteintritts in die Lunge umfasst mehrere koordinierte Mechanismen:

1. Einatmen (Inspiration) :

- Beim Einatmen zieht sich das Zwerchfell, ein großer Muskel unterhalb der Lunge, zusammen, und auch die äußeren Zwischenrippenmuskeln zwischen den Rippen ziehen sich zusammen.

- Diese Kontraktionen führen dazu, dass sich die Brusthöhle (Brust) ausdehnt und ihr Volumen zunimmt.

- Wenn sich die Brusthöhle ausdehnt, folgt die Lunge diesem Beispiel, wodurch der Luftdruck in ihrem Inneren abnimmt.

- Dieser Druckunterschied stellt einen Gradienten zwischen dem höheren Atmosphärendruck und dem niedrigeren intrapulmonalen Druck her.

2. Luftstrom in die Lunge :

- Durch den geringeren Druck in der Lunge beim Einatmen entsteht ein Sogeffekt.

- Dadurch strömt Luft durch die Nase oder den Mund ein und strömt durch den Rachen, den Kehlkopf und die Luftröhre.

- Die Luftröhre verzweigt sich in zwei Bronchien, von denen einer zu jeder Lunge führt.

- Innerhalb der Lunge teilen sich die Bronchien weiter in kleinere Zweige, sogenannte Bronchiolen.

- Die Bronchiolen enden in winzigen Säcken, die Alveolen genannt werden und die Hauptorte des Gasaustauschs sind.

3. Erweiterung der Alveolen :

- Wenn beim Einatmen Luft in die Alveolen gelangt, dehnen sich diese aus.

- Die dünnwandigen Alveolen sind von Kapillaren (winzigen Blutgefäßen) umgeben, die Blut transportieren.

- Die Vergrößerung des Lungenvolumens ermöglicht eine größere Oberfläche für den Gasaustausch zwischen der Luft in den Alveolen und dem Blut in den Kapillaren.

4. Austausch von Gasen :

- Sauerstoff (O2) aus der eingeatmeten Luft diffundiert durch die dünnen Wände der Alveolen und in die Blutkapillaren.

- Gleichzeitig diffundiert Kohlendioxid (CO2), ein Abfallprodukt des Zellstoffwechsels, aus dem Blut in die Lungenbläschen.

5. Ausatmung (Expiration) :

- Beim Ausatmen entspannen sich das Zwerchfell und die äußeren Zwischenrippenmuskeln.

- Die Brusthöhle und die Lunge ziehen sich in ihre Ruheposition zurück, wodurch sich das Lungenvolumen verringert.

- Der Rückstoß führt zu einem leichten Anstieg des intrapulmonalen Drucks im Vergleich zum Atmosphärendruck.

- Durch diesen Druckunterschied wird die Luft, die jetzt einen höheren Kohlendioxidgehalt enthält, über denselben Weg aus der Lunge gedrückt, über den sie beim Einatmen gelangt ist.

Der Ein- und Ausatmungszyklus läuft regelmäßig ab und ermöglicht so einen kontinuierlichen Gasaustausch, der für die Aufrechterhaltung der Sauerstoffversorgung des Körpers und den Abtransport von überschüssigem Kohlendioxid unerlässlich ist.