Respirationstrakt

Aufgaben des Atemwegssystems

• Die Atemwege dienen nicht nur der Zuleitung von Frischluft während der Inspiration und der Ableitung von "Alveolarluft" während der Exspiration, sondern erfüllen auch eine Reihe von Hilfsfunktionen für die Atmung. Hierzu gehören die

      Reinigung,

      Erwärmung

      Befeuchtung der eingeatmeten Luft.

Nasopharynx

MRI, head and neck, sagittal section

• Nasal cavity • Nasopharynx • Pharynx • Larynx • Tongue • Spinal column • Spinal cord • Epiglottis • Cricoid cartilage • Cricotracheal membrane • Trachea

Larynx

Normal nasopharyngeal anatomy - computed tomography Transverse section through the nasopharynx at the level of the mandibular condyle (k). The lateral pterygoid muscle (m) runs

from the lateral pterygoid plate (black arrow) to the insertion along the medial aspects of the mandibular neck. Air is seen in the eustachian tube close to the opening in torus tubarius (open arrow). The fossa of Rosenmüller is partly collapsed (arrowhead).

(a=internal carotid artery; v=internal jugular vein; s=styloid process)

TracheaDie Trachea (Luftröhre) ist ein bis zu seiner Teilung zehn Zentimeter langer Schlauch, der aus einer hufeisenförmigen vorderen Knorpelspange (Cartilago trachealis) und einem hinteren die Spangenenden verbindenden Tracheal-Muskel (M. trachealis) mit Bindegewebe (Membranwand, Paries membranaceus) besteht. Schichtenmäßig wird die Tracheawand in eine äußere Tunica adventitia, eine innnere Tunica mucosa (mit respiratorischem Zylinderepithel) und eine mittlere Tunica fibro-musculo-cartilaginea unterteilt. In Höhe von Th IV, wo sich auch die Grenze zwischen Hals- und Brustteil der Trachea befindet, teilt sich die Trachea an der Bifurcatio tracheae in einen steil verlaufenden rechten Hauptbronchus und einen linken fast waagrecht verlaufenden Bronchus principalis auf, die beide einen Wirbel weiter unten über den Hilus in die Lunge eintreten. Dieser steilere Ver lauf des rechten Bronchus ab der Bifurkation ist verantwortlich dafür, dass eingeatmete Fremdkörper meist im rechten Bronchus landen.

Vorderansicht von Kehlkopf, Luftröhre, Stammbronchen und Segmentbronchen. Darstellung des Lymphsbflusses aus den Lungen und Darstellung der wichtigsten Lymphknotenstationen. Die Segmentbronchen tragen die Nummern der entsprechenden

Lungensegmente. 1 Teilungsstelle der Luftröhre (Bifurcatio tracheae). 2 Rechter Stammbronchus. 3 Kleines Zungenbeinhorn (Cornu minus). 4 Großes Zungenbeinhorn (Cornu majus). 5 Adamsapfel (Prominentia laryngea). 6 Schildknorpel (Cartilago

thyroidea). 7 Unteres Horn des Schildknorpels mit Gelenk. 8 Ring des Ringknorpels (Cartilago cricoidea). 9 Tracheale Lymphknoten. 10 Knorpelspange der Luftröhre. 11 Trachobronchiale Lymphknoten. 12 Lymphknoten der Teilungsstelle. 13

Hiluslmyphknoten (Nodi lymphstici bronchopulmonales). a Querschnitt der Aorta. b Querschnitt der linken Lungenschlagader. c

Querschnitt der rechten Lungenschlagader. d Querschnitt der Azygosvene.

BronchienDie Anteile des Bronchus werden wie die Räume der Lunge gegliedert (wobei eigentlich die Gliederung der Bronchien der Grund für die Gliederung der Lungenoberfläche ist): Nach dem Hauptbronchus folgt der Lappenbronchus (Bronchus lobaris), nach ihm kommen die Segmentbronchien, die nur mehr Knorpelinseln enthalten, keine Knorpelspangen mehr. (Die Lungenoberfläche würde weiter in Läppchen (Lobuli) gegliedert werden.) Diese teilen sich meist dichotom in Subsegmentbronchien auf und werden schließlich zu knorpelfreien Bronchiolen (vgl. Arteriolen, Venolen: Verk leinerungsform). Die terminalen Bronchiolen sind noch nicht das Ende, sondern teilen sich noch in die Bronchioli respiratorii auf. Die Äste der sauerstoffarmes Blut führenden A. pulmonalis laufen direkt an den Bronchien und ihren Untergliederungen entlang (sie sind also die Achsen der Lungensegmente), die Venen laufen zwischen den Segmenten (sie sind somit die Segmentgrenzen). Die Gliederung in Segmente ist nicht rein theoretisch sondern hat ihre klinische Entsprechung, weil sich Krankheiten oft auf einzelne Segmente beschränken.

An die Bronchioli terminales schließen sich die Bronchioli respiratorii an, die eine Übergangsregion zwischen Bronchiolen und Alveolarraum darstellen. Daher ist ihr Epithel verkümmert, es kommen bereits Aussackungen (Alveolen) und Pneumozyten II vor – Dinge, die für den Alveolarraum kennzeichnend sind.

Die Ductus alveolares gehen aus den Bronchioli respiratorii hervor und sind an ihrer Seite dicht von Alveolen besetzt, die durch Septen voneinander getrennt sind. Wegen dieser dichten Besetzung kann man auch keine eigene Wand der Ductus alveolares erkennen, die Alveolen "geben" dem Ductus vielmehr eine Wand. Die Ductus enden schließlich blind in den Alveolarsäcken, bei denen es sich um Alveolen-Gruppen handelt.

Die Alveolen sind der Ort des Gasaustausches. Hier wird Sauerstoff ins Blut aufgenommen und Kohlenstoffdioxid aus dem Blut abgegeben. Die Septen zwischen den Alveolen bestehen aus Epithel und dem Bindegewebe unter dem Epithel (Lungeninterstitium) und sind an einigen Stellen löchrig.

Bronchographie

bei deformierten, ektatischen Lingulabronchien. Diese Untersuchung ist nur noch von historischem Interesse (und ästhetischem - was die Bilder anbelangt).

Pleura - RippenfellDas Rippenfell (Pleura parietalis) besteht aus einem Epithel (Mesothel) und einer Bindegewebsschicht, in der Gefäße eingelagert sind. Nur das Rippenfell ist fähig, die Flüssigkeit zwischen den beiden Blättern zu resorbieren, aber auch Luft oder Staub! Das Lungenfell (Pleura visceralis) ist dagegen viel dicker. Gerade die Bindegewebsschicht ist verantwortlich für diese Dicke; hier befinden sich ebenfalls viele Gefäße, zusätzlich kommen hier viele elastische Fasern vor, außerdem ist das Kollagen in zwei Schichten gelagert.

Es gibt zwei Pleurablätter. Die Pleura visceralis ist mit der Lunge verwachsen, die Pleura parietalis mit der Thoraxwand. Beides sind seröse Blätter, und zwischen ihnen befindet sich ein mit Flüssigkeit gefüllter Spalt (Cavitas pleuralis). Die Adhäsionskräfte binden die beiden Pleurablätter verschieblich aneinander, so dass letztlich die Lunge den Bewegungen des Thorax folgen muss, d. h. sich bei Dehnung des Thorax ebenfalls dehnen und bei Schrumpfung des Thorax ebenfalls schrumpfen muss. Die Lunge folgt den Thoraxbewegungen also passiv; dies ist die Grundlage für die Atmung. Passiert es nun, dass die Pleurablätter nicht mehr aneinander haften, so fällt die Lunge mit ihrer Pleura viscerale in sich zusammen ("Pneumothorax"). Der Spannungspneumothorax ist eine Var iante davon. Hier ist ebenfalls die Lunge kollabiert, in der Pleura parietalis befindet sich aber ein ventilähnlicher Spalt, so dass zwar Luft angesaugt werden, aber nicht entweichen kann.

Vereinfachter Frontalschnitt durch die beiden Pleurahöhlen mit Lungen. Ausgezogene Striche geben die Lage von Brustwand und Zwerchfell bei Ausatmung an, unterbrochene Striche die Lage der

Einatmung. 1 Entfalteter Spaltraum zwischen Zwerchfell und Brustwand (Recessus costodiaphragmaticus). 2 Brustfell (Pleura parietalis). 3 Lungenfell

(Pleura pulmonalis). 4 Von Flüssigkeiten erfüllter Pleuraspalt (Verschiebespalt). 5 Zwerchfellkuppel .   

Lunge - Pulmones

Die Lunge lässt sich in Lappen, Segmente etc. einteilen, wobei sich diese Einteilung an der Aufteilung der Bronchien orientiert. Diese luftleitenden Wege liegen im Inneren der Lunge, bilden mit ihrem Epithel das Parenchym der Lunge und sind von einem bindegewebigen Stroma umgeben, das viele elastische Fasern und außerdem alle Gefäße enthält.

Die Lunge wird von einer Pleura umgeben, die am Lungenhilum umschlägt. Das Lungenfell ist also mit der Lunge verwachsen, das Rippenfell dagegen mit den Rippen und den übrigen Dingen der Thoraxwand. Beide Blätter beteiligen sich an der Bildung der Flüssigkeit zwischen ihnen, die sie aneinander kleben lässt. Die Resorption erfolgt allerdings nur durch die parietale Pleura.

Die Lungen werden grob in einen unteren und in einen oberen Lappen eingeteilt, wobei sie durch die bindegewebige und nicht nur theoretisch vorhandene Fissura obliqua getrennt werden. Diese Fissur läuft dorsal übrigens viel weiter nach kranial, als dies ventral der Fall ist. In etwa lässt sich der Verlauf der schrägen Fissur nachvollziehen, indem man die Hand auf den Kopf legt – die Margo medialis der Skapula entspricht dann dem Verlauf der Fissur. Der rechte Oberlappen hat zusätzlich eine Fissura horizontalis, die den Oberlappen in einen Oberlappen im engeren Sinn und in einen Mittellappen einteilt.

Die fixierten Lungen weisen an ihrer mediastinalen Fläche Eindrücke von den sie umgebenden Organen auf. So hat die rechte Lunge deutliche Impressionen von Herz, V. cava und Oesophagus, die linke Lunge von Herz, Aorta und Oesophagus, hinzu kommen auf beiden Lungen kleinere Abdrücke von N. phrenicus (vor dem Hilum verlaufend) und N. vagus, außerdem von Ducuts thoracicus auf der linken Lunge. Die Lungenspitze wird von den Aa. subclaviae beider Seiten eingedellt.

Normalbefund

Die Pleura ist im CT normalerweise nicht sichtbar. Wenn sich die Lunge bei einem Pneumothorax wie im Bild von der Thoraxwand abhebt, kann mann sie als

begrenzende Verdichtungslinie sehen.

MSCT-koronare Aufnahme

Lungenhilus

Das Lungenhilum ist der Ort, an dem wichtige Gefäße in die Lunge eintreten (A. und V. pulmonalis, Bronchi principales, Lymphgefäße, autonome Nerven und natürlich die winzigen Vasa privata der Lunge, nämlich Aa./Vv. bronchioli), und wo die Pleura visceralis in die Pleura parietalis umschlägt, wobei dieser Umschlagsort etwas nach kaudal gezogen ist und als Lig. pulmonale bezeichnet wird. Grundsätzlich tritt die Vene am kaudalsten ein, die Arterie tritt an der rechten Lunge unter (!) dem Bronchus (von oben nach unten BAV) ein, an der linken Lunge über (!) ihm (ABV) ein. Der Bronchus liegt meist dorsaler als die übrigen Gefäße.

Innervation - Gefäße

Innerviert werden die Lungen sympathisch und vagal (also parasympathisch) über den Plexus pulmonalis.

Während die Vasa publica der Lunge aus dem rechten Ventrikel kommen und sich mit den Bronchien etc. aufteilen, stammen die Vasa privata, d. h. die Rr. bronchiales aus der Aorta, aus der A. thoracica interna sowie aus einigen A. intercostales; sie sind funktionelle Endarterien. Vasa publica und Vasa privata können übrigens miteinander anastomosieren;

man nennt dies "intrapulmonalen Shunt". Ein solcher Shunt kann zu einer Minderversorgung der Lungen durch die Vasa publica führen. Die Venen münden in die Vena azygos und die mit ihr in Verbindung stehenden Vena hemiazygos accessoria.

Atemmechanik

Bei der Inspiration (Einatmung) wird Luft in die Lungen eingesogen. Die Brusthöhle wird erweitert, indem die an den Rippen ansetzende Atemmuskulatur (Interkostalmuskeln) die Rippen etwas nach außen zieht. Gleichzeitig flacht sich das Zwerchfell ab , wodurch die Erweiterung des Brustkorbs noch zunimmt und die Lunge gedehnt wird. Durch diese Ausdehnung saugt die Lunge Luft über die Atemwege an. Die Alveolen werden gefüllt, Sauerstoff kann aufgenommen und das Abfallprodukt Kohlendioxid nach außen abgegeben werden. Am Ende der Einatmung entspannen sich Interkostalmuskeln und Zwerchfell, der Brustkorb flacht sich ab und die Luft kann während der Exspiration (Ausatmung) entweichen. Zusätzlich spielt auch die Elastizität der Lunge, die einen Zug auf die Thoraxwand ausübt, eine wichtige Rolle beim Ausstoßen der Luft aus dem Thoraxraum.

Steuerung der Atmung

Die Atmung wird durch das Atemzentrum in der Medulla oblongata gesteuert. Dieses Zentrum wirkt über die Ncrven, welche die Atemmuskulatur und das Zwerchfell innervieren, und kann so die Tiefe der Atembewegungen beeinflussen. Für die normale Steuerung der Atmung ist außerdem der Kohlendioxidgehalt des Blutes von besonderer Bedeutung. Ein noch so geringer CO2-Anstieg im Blut beschleunigt und vertieft die Atmung. Auch der Abfall von Sauerstoff im Blut regt das Atemzentrum und über dieses die Atembewegungen an.

Danke für Ihre Aufmerksamkeit!