Die Lunge: Aufbau und Funktion erklärt

Die Lunge ist eines der wichtigsten Organe des Körpers. Durch sie gelangt Sauerstoff ins Blut und anschließend in alle anderen Organe. Doch wie funktioniert der Vorgang genau? Und wo liegt die Lunge eigentlich? Wir zeigen Ihnen die Anatomie der Lunge, ihre Funktion und was bei Schädigungen mit ihr passiert.

ANATOMIE

Aufbau – wo sitzt die Lunge und wie sieht sie aus?

Gemeinsam mit der Luftröhre bildet die Lunge die unteren Atemwege. Sie füllt den Brustraum (Thorax) fast komplett aus und wird durch die Rippen geschützt. Die Lunge besteht aus zwei Lungenflügeln, wobei der linke – auf der Herzseite – etwas kleiner ist als der rechte. Jeder Lungenflügel ist wiederum in mehrere Lungenlappen unterteilt: zwei links, drei rechts.  Das genaue Lungenvolumen, also wie viel Luft ein Mensch maximal einatmen kann, ist von Person zu Person unterschiedlich und lässt sich anhand einer Faustformel in etwa ermitteln.

Lungenbläschen: Unerlässlich für die Sauerstoffversorgung

Am Ende der Bronchiolen sitzen die Lungenbläschen (Alveolen). Sie haben einen Durchmesser von etwa 0,1 bis 0,2 Millimeter.  Jedes der Bronchiolenenden hat 40 dieser Aussackungen, also Alveolen. Das macht insgesamt 400 Millionen Alveolen insgesamt. Feinste Lungengefäße umschlingen die Alveolen. Die Wände der Alveolen und Gefäße sind sehr dünn, so dass man das Blut durchschimmern sieht. Hier findet der Gasaustausch statt. Eine knappe Sekunde höchstens, in dieser Zeit müssen Sauerstoffteilchen in die Blutgefäße und das Kohlendioxid hinaus. Auch bei völliger Ausatmung bleibt immer eine gewisse Menge an Luft als Puffer in den Alveolen. Bei körperlicher Anstrengung, wie Sport zum Beispiel, wird ein Zahn zugelegt. Es gehen knapp 300 Millimeter Sauerstoff in jeder Minute ins Blut – das ist vergleichbar mit der Größe eines Bierglases. 

AUFGABEN

Funktion der Lunge – wie läuft die Sauerstoffversorgung im Körper ab?

Die Aufgabe der Lunge ist es, den Körper mit Sauerstoff zu versorgen. Dies erfolgt über die Lungenbläschen. Durch sie wird der eingeatmete Sauerstoff dem Blut zugeführt und Kohlendioxid (CO2) in die Ausatemluft abgegeben. Dieser Vorgang nennt sich Gasaustausch, durch ihn wird die Sauerstoffversorgung des gesamten Körpers sichergestellt. Wie beschrieben, vereinigen sich Atemwege und Blutkreislauf im Bereich der Lungenbläschen. Kleinste Blutgefäße treten mit den dünnen Alveolen-Wänden in Kontakt und ermöglichen so den Austausch von Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid zwischen Atemluft und Blut. Der ins Blut aufgenommen Sauerstoff wird über den Blutkreislauf zu den Körperzellen transportiert und trägt dort zur Energiegewinnung bei. Gleichzeitig hat die Lunge die Funktion, die Abfallprodukte der Atmung (insbesondere Kohlenstoffdioxid) an die Luft abzuführen.

Wissenswertes zur Atmung

Im Normalfall funktioniert die Atmung unbewusst. Sie wird automatisch vom Nervensystem gesteuert. Dafür gibt es im Gehirn ein eigenes Atemzentrum. Im Ruhezustand benötigt der Mensch circa sechs bis neun Liter Luft pro Minute, bei körperlicher Anstrengung kann der Bedarf aber auf bis zu 100 Liter steigen.⁵

Wie funktioniert die Lunge? Aufnahme von Sauerstoff im Detail 

Der Gasaustausch findet in den Lungenbläschen statt und regelt die Sauerstoffversorgung des Körpers. Das läuft folgendermaßen ab:

1. Das Herz pumpt sauerstoffarmes Blut aus dem Körper in die Lunge.
    
2. Das sauerstoffarme Blut fließt an den Lungenbläschen vorbei.
    
3. Der Sauerstoff tritt durch die dünnen Wände der Lungenbläschen in die Blutgefäße ein.
    
4. Das sauerstoffarme Blut kann so an den Lungenbläschen frischen Sauerstoff aufnehmen.
    
5. Gleichzeitig gibt das Blut Kohlendioxid an die Lungenbläschen ab.
    
6. Über den Blutkreislauf wird der Sauerstoff im gesamten Körper verteilt. Das Kohlendioxid wird ausgeatmet.

Der Gasaustausch folgt dabei einem sogenannten Konzentrationsgefälle: Ist der Anteil (Konzentration) von Sauerstoff in der eingeatmeten Luft höher als im vorbeiströmenden Blut, wandert Sauerstoff ins Blut. Umgekehrt tritt Kohlendioxid in das Lungenbläschen ein, wenn die CO2-Konzentration im Blut höher als in der Atemluft ist.
 

PROBLEME

Krankheit, Alter und Co.: Welche Lungenveränderungen gibt es?

Verschiedene Auslöser können zu Lungenveränderungen führen. Dazu gehören zum Beispiel Erkrankungen wie Asthma, Bronchitis  und Lungenentzündung, äußere Einflüsse wie Rauchen und Feinstaub, aber auch zunehmendes Alter. Die Folge ist häufig eine eingeschränkte Funktion der Lunge, die mit unterschiedlichen Beschwerden einhergeht – etwa Husten oder Kurzatmigkeit.

Lungenveränderungen durch Erkrankungen

Krankheiten können dazu führen, dass sich die Lunge strukturell verändert. Dazu gehören unter anderem:

• Asthma
• Bronchitis
• Lungenentzündung
• Lungenfibrose
• Lungenemphysem
• Lungenhochdruck (pulmonale Hypertonie)
• Bronchialkarzinom/Lungenkrebs

Eine chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (Englisch: chronic obstructive pulmonary disease, COPD) zum Beispiel geht neben Symptomen wie Husten, Atemnot und Schleimbildung auch mit strukturellen Lungenveränderungen einher. Diese wiederum können zu einer erhöhten Anfälligkeit für bakterielle Infekte führen, etwa mit Streptokokken.

Mehr zur chronischen Bronchitis

Lungenveränderungen durch äußere Einflüsse

Rauchen ist die häufigste äußere Ursache für Lungenveränderungen. Fast ein Viertel aller Volljährigen in Deutschland raucht.  Die Folge: Die Lungenfunktion nimmt kontinuierlich ab. Rund 90 Prozent aller lungenkrebsbedingten Todesfälle bei Männern (80 Prozent bei Frauen) sind auf Rauchen zurückzuführen.⁹

Wie wirkt sich Rauchen auf die Lunge aus?

•     Zerstörung der Flimmerhärchen an der Bronchialschleimhaut
•     verringerte Selbstreinigung der Lunge
•     fördert Entzündungen
•     Atemwegsverengungen
•     verminderte Sauerstoffversorgung des Gehirns
•     weitere Symptome wie Husten, Auswurf und Atemnot
•     erhöhtes Krebsrisiko
•     schwächt das Immunsystem

Ein weiterer äußerer Einflussfaktor für Lungenveränderungen ist Feinstaub. Bei der sogenannten Staublunge (Pneumokoniose) lagern sich beim Einatmen anorganische (mineralische und metallische) Stäube in den Atemwegen ab. Von dort aus werden sie mit dem Blut in andere Organe transportiert und können Entzündungen verursachen. Das erhöht das Risiko für Herzinfarkt, Schlaganfall oder Herzrhythmusstörungen.¹⁰  Auch bereits vorliegende Erkrankungen wie Asthma oder COPD können dadurch verstärkt werden.¹¹

Lungenveränderungen im Alter

Mit zunehmendem Alter verändern sich Struktur und Gewebe der Lunge. Im Laufe des Lebens verringert sich die Anzahl der Alveolen kontinuierlich und sinkt bis zum 80. Lebensjahr um etwa 30 bis 50 Prozent.¹²

Welche Lungenveränderungen passieren im Alter?

• weniger elastische Fasern in der Lunge
• erschwertes Ausdehnen und Zusammenziehen der Lunge
• geringere Sauerstoffaufnahme ins Blut

Darüber hinaus ist das Immunsystem im Alter häufig geschwächt. Das macht die Lunge anfälliger für Infekte. Durch den Prozess des Alterns kommt es öfters zu Lungenentzündungen, unter anderem auch zu chronischer Bronchitis oder COPD.

HEILUNG

Kann sich die Lunge von selbst regenerieren?

Grundsätzlich kann sich die Lunge selbst reinigen. Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten:

1. Mukoziliäre Clearance: Staubpartikel lagern sich auf der Bronchialschleimhaut ab. Durch metachrone Bewegungen transportieren die Flimmerhärchen sie ab. Mit dem Atemsekret werden sie schließlich abgehustet oder verschluckt.
    
2. Phagozygotische Aufnahme: Die Alveolen verfügen über sogenannte Fresszellen (Alveolarmakrophagen). Sie schließen die Staubpartikel ein und machen sie durch chemische Zersetzung unschädlich.

Krankheit, Alter oder äußere Einflüsse können das Lungengewebe zerstören. Die Neubildung von Zellen in der Lunge funktioniert jedoch im Vergleich zu anderen Organen nur schlecht. Durch positive Gewohnheiten können Sie jedoch die Regeneration Ihrer Lunge unterstützen. Dazu gehören unter anderem ausreichende Bewegung und der Verzicht auf Nikotin.