Anatomie – Physiologie – Pathologie
Band 3
Der Respirationstrakt
Anatomie, Physiologie und Pathologie
Dr. med. André Lauber
Copyright© 2019 André Lauber / :Crash Course in Brain Surgery:
app.buch@yahoo.de
www.medizin-verstehen.ch
Alle Rechte vorbehalten
ISBN-10: 3952462152
ISBN-13: 978-3952462157
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
Eine kurze «Gebrauchsanweisung»
Bereits veröffentlichte Bände
Überlegen Sie! – Anatomie und Physiologie
Respirationstrakt – Anatomie und Physiologie
Ventilation – Perfusion – Diffusion
Die Organe des Atemtraktes
Die Nase – Aufbereitung der Atemluft
Begrenzungen der Nasenhöhle
Die Nasenmuscheln – bremsen die Luft
Nasennebenhöhlen – sparen Gewicht
Pharynx – befördert Luft und Essen
Larynx – wo die Stimme herkommt
Stimmbänder – wie bei einem Saiteninstrument
Trachea – Verbindung zu den Lungen
Bronchien – Luftverteilung in den Lungen
Die Lungen – Blasebalg im Thorax
Pleura – Tapete und Verpackung in einem
Alveolen – wo der Gasaustausch stattfindet
Die Blutversorgung der Lungen – alles im Doppel
Die Atmung – stetes rein und raus
Innere und äussere Atmung
Inspiration und Exspiration
Atemsteuerung – das Hirn hat das Sagen
Zusammensetzung der Atemluft
Atemvolumen – hängt vom Bedarf ab
Überlegen Sie! – Pathologie
Respirationstrakt – Pathologie
Die Pathogenese von Lungenkrankheiten
Ventilationsstörungen
Diffusionsstörungen
Perfusionsstörungen
Infektiöse Atemwegskrankheiten
Akute Tracheobronchitis – absteigender Infekt
Pneumonie – Killer Nummer 1
Tuberkulose (Tbc) – ein ungeliebter Dauergast
Obstruktive Atemwegskrankheiten
COPD – des Rauchers letzter Husten
COPD-Exazerbation – «the worst case»
Das Lungenemphysem – grosser Thorax mit wenig Puste
Asthma bronchiale – allergisch oder nicht-allergisch
Status asthmaticus – lebensbedrohendes Asthma
Lungenkarzinome – schon wieder das Rauchen
Lungenembolie – mal auf die Beine schauen
Lungenödem – Wasser verträgt sich nicht mit Luft
ARDS – überforderte Lungen
Pneumothorax – Luft ausserhalb der Lungen
Pleuritis – mit oder ohne Erguss
Schlafapnoe-Syndrom – Schnarchen ist gefährlich
MEMO – Auf einen Blick
Abbildungsverzeichnis
Index
Vorwort
«Eine Wissenschaft, die nicht so einfach ist, dass man sie auf der Strasse jedem erklären könnte, ist nicht wahr.» (Max Planck)
Wenn Sie die folgenden Aussagen bejahen, kaufen Sie das Buch NICHT:
Mein Körper interessiert mich nicht.
Das Studium der Anatomie, Physiologie und Pathologie ist nicht so mein Ding.
Ich lerne am besten mit trostlosen, unverständlichen Handouts, die ich in den Vorlesungen bekomme.
Ich kann schon alles.
Lesen ist etwas für meine Oma.
Treffen die Aussagen nicht auf Sie zu? Dann lesen Sie weiter!
Alle Bücher und E-Books aus der Reihe «Anatomie – Physiologie – Pathologie» (APP) sind für Menschen geschrieben, die sich für einen paramedizinischen Beruf entschieden haben. Dazu gehören Pflegeberufe, Praxisassistenz, Medizinisch-Technische Radiologie (MTR), Biomedizinische Analytik (BMA), Rettungssanität, Podologie, Physiotherapie und und und…
Die Bücher sind verständlich geschrieben und decken die «Basics» des jeweiligen Themas ab. Somit sind sie ideal zum Lernen vor Prüfungen und als Ergänzung zum Unterrichtsmaterial.
Auch für naturwissenschaftlich interessierte Leserinnen und Leser hält die Buchreihe APP einige Aha-Erlebnisse bereit. Wer ist schliesslich nicht interessiert, wie sein Körper funktioniert?
Eine kurze «Gebrauchsanweisung»
Die Bücher der Reihe «Anatomie – Physiologie – Pathologie» (APP) sind eine ideale Ergänzung zur paramedizinischen Ausbildung. Die Texte sind kurz und klar geschrieben: Es gibt keine Abschweifungen und keine irrelevanten Themen.
Der kompakte Inhalt eignet sich zur Vorbereitung von Vorlesungen sowie als Lernhilfe vor einer Prüfung. Um sich schnell zu orientieren, sind die meisten Überschriften als Aussagen formuliert. Man erkennt sofort den Kern des Themas. Fachbegriffe sind bei der ersten Nennung fett gedruckt – die Erklärung/Übersetzung steht in Klammern dahinter. Anführungszeichen « » sind dazu da, um eine Zweifelhaftigkeit oder Näherungswertigkeit auszudrücken.
MEMO
Hier stehen wichtige und «merkwürdige» Fakten. Alle «MEMO» finden Sie gebündelt nochmal am Schluss des Buches.
Exkurs
Hier sind Begriffe aus dem Text erklärt und ist «Anekdotisches» parkiert. Einen Exkurs müssen Sie nicht lesen, wenn Ihnen der Begriff vertraut ist.
Die Abbildungen (ausser diejenigen vom Autor) stammen aus dem Internet und sind als «gemeinfrei» (Creative Commons: www.creativecommons.ch) deklariert.
Wenn Sie Wünsche haben oder einen Fehler entdecken, dann schreiben Sie dem Autor eine Mail: app.buch@yahoo.de.
(Damit der Text flüssig zu lesen ist, verzichtet er auf männliche/weibliche Doppelnennung. Das andere Geschlecht ist – wo passend – selbstverständlich auch gemeint.)
Bereits veröffentlichte Bände
In der APP-Reihe sind bisher erschienen:
Band 1: Zytologie, Histologie und allgemeine Pathologie
Band 2: Das Herz-Kreislauf-System
Band 3: Der Respirationstrakt
Der nächste Band trägt den Titel «Blut – lymphatisches Gewebe – Immunologie».
Überlegen Sie! – Anatomie und Physiologie
Warum sind Körperzellen auf O2 (Sauerstoff) angewiesen?
Welchen Sinn haben die oberen Atemwege?
Weshalb kreuzen sich auf Höhe des Kehlkopfs der Speise- und der Luftweg?
Wie würde die Stimme eines Menschen klingen, wenn die Stimmbänder im Rachen und nicht im Kehlkopf eingebaut wären?
Das Zungenbein (Os hyoideum) ist der einzige Knochen, der nicht über ein Gelenk mit einem anderen Knochen verbunden ist. Was hat das Zungenbein für eine Funktion?
Warum ist die rechte Lunge grösser als die linke?
Auf welche Weise vergrössern die Lungen ihr Volumen, wenn wir einatmen?
Aus welchem Grund gibt es zahllose Abwehrzellen in den Lungenbläschen (Alveolen)?
Welchen Vorteil hat die Umwandlung von CO2 (Kohlendioxid) in HCO3- (Bikarbonat) im Blut?
Warum muss man schneller und tiefer atmen, wenn man eine Treppe hochrennt?
Respirationstrakt – Anatomie und Physiologie
Der Mensch atmet, um alle Körperzellen mit Sauerstoff (O2) zu versorgen. Ohne O2 könnten die Zellen keine Energie erzeugen und keinen Stoffwechsel betreiben. Ebenso wichtig wie die Sauerstoffversorgung des Körpers ist die Entsorgung von Kohlendioxid (CO2), das bei der Herstellung von Energie als Abfallprodukt in den Zellen entsteht. Diese bedeutenden Aufgaben übernehmen die Organe des Respirationstraktes sowie die des Herz-Kreislauf-Systems. [Link im E-Book zu Band 2] (Siehe: Lauber A. Anatomie-Physiologie-Pathologie: Herz-Kreislauf-System. CCiBS; 2017:142.)
Der Respirationstrakt besteht aus Luftleitungen wie Nase, Rachen, Kehlkopf, Luftröhre und Bronchien sowie aus den Lungen – die Organe für den Gasaustausch.
Ventilation – Perfusion – Diffusion
Drei Voraussetzungen müssen erfüllt sein, damit die Lungen den Körper mit Sauerstoff (O2) versorgen und Kohlendioxid (CO2) entsorgen können.
1. Ventilation = Belüftung über die Luftleitungen bis in die Alveolen (Lungenbläschen)
2. Perfusion = Durchblutung der Lungen für den Transport von O2 und CO2
3. Diffusion = Übertritt von O2 von den Alveolen in das Blut und von CO2 aus dem Blut in die Alveolen
Exkurs Diffusion
Teilchen (Feststoffe, Gase) «wandern» vom Ort der höheren zum Ort der tieferen Konzentration. In den Lungenbläschen liegt der Gasdruck von Sauerstoff bei 100 mmHg und in den Blutgefässen nahe der Lungenbläschen bei 40 mmHg. Deshalb «wandern» die Sauerstoffmoleküle in Richtung Blutgefässe. Dasselbe gilt für CO2 – einfach in umgekehrter Richtung und mit anderen Druckverhältnissen. (Siehe: Lauber A. Anatomie-Physiologie-Pathologie: Zytologie, Histologie, allgemeine Pathologie. CCiBS; 2017:125.)
Anatomisch und klinisch trennt man die oberen von den unteren Atemwegen (Abb. 1):
Obere Atemwege: Nasus (Nase) inklusive Sinus paranasales (Nasennebenhöhlen), Pharynx (Rachen) und Larynx (Kehlkopf)
Untere Atemwege: Trachea (Luftröhre) und Bronchien (Äste der Luftwege)
Ob das Lungengewebe mit den Alveolen auch zu den unteren Atemwegen zählt, ist umstritten. Da in den Alveolen der Luftweg sein Ende findet, sollte man sie eher «Organe für den Gasaustausch» nennen.
Abb. 1 Übersicht Atemwege [Lord Akryl; bearbeitet von Dr. med. André Lauber]
Die Organe des Atemtraktes
Bei der Betrachtung der Organe des Atemtraktes folgt man am einfachsten der Luft. Somit beginnt die anatomische Reise in der Nase.
Die Nase – Aufbereitung der Atemluft
Die Nase besteht aus einem paarigen Os nasale (Nasenknochen) und verschiedenen Nasenknorpel (Cartilago nasi lateralis, alaris major, alares minores) auf jeder Nasenseite (Abb. 2).
Abb. 2 Nase von aussen [Open Stax College; bearbeitet von Dr. med. André Lauber]
Begrenzungen der Nasenhöhle
Eine Trennwand aus Knorpel (Cartilago septi nasi) und Knochen teilt den Nasenraum in zwei Kammern – die Nasenhöhlen. Das Palatum durum (harter Gaumen) begrenzt die Nasenhöhlen nach unten und ein Teil der Schädelbasis (Os ethmoidale) nach oben. Hinten bilden die Choanen (Nasenausgänge) den Übergang zum Pharynx (Rachen). Seitlich begrenzt ein Mosaik aus sieben Gesichtsknochen die Nasenhöhle. Medial trennt das Septum nasi (Nasenscheidewand) die Nasenhöhlen komplett. Das Septum nasi besteht aus drei Teilen (Abb. 3):
1. Vomer (Pflugscharbein) unten
2. Cartilago septi nasi (Knorpellamelle) in der Mitte
3. Os ethmoidale (Siebbein) oben
Abb. 3 Nasenscheidewand – Ansicht von lateral nach medial [Open Stax College; bearbeitet von Dr. med. André Lauber]
Der knorplige Teil des Septum nasi (Knorpellamelle) dient der Beweglichkeit des vorderen Abschnitts der Nase.
Am Nasendach findet man die Riechschleimhaut (Pars olfactoria). Hier sitzen die Rezeptoren, die chemische Stoffe aus der Luft fangen und als elektrische Signale (Aktionspotenziale) ins Gehirn weiterleiten. Das Gehirn interpretiert anschliessend das Signal als einen bestimmten Geruch.
Die Nasenmuscheln – bremsen die Luft
Drei knöcherne Nasenmuscheln (Concha nasalis superior, media, inferior) ragen von lateral in die Nasenhöhle hinein und unterteilen sie in drei Gänge (Abb. 4). Diese Gänge bremsen die Luft und verwirbeln sie, damit sie länger Kontakt mit der Nasenschleimhaut hat. Eine dicke, gut durchblutete Schleimhaut überzieht die Nasenmuscheln und kleidet auch den Rest der Nasenhöhlen aus.
Abb. 4 Die drei Nasenmuscheln: 1. Concha nasalis superior, 2. media, 3. inferior – Ansicht von medial nach lateral [Welleschik]
Die Form der Conchae vergrössert die Schleimhautoberfläche, was das Anfeuchten, Reinigen und Aufwärmen der Atemluft erleichtert. Die Haare am Naseneingang sowie die Nasenschleimhaut helfen bei der Filtration grober Staubteilchen wie auch bei der Abwehr von Krankheitserregern.
Nasennebenhöhlen – sparen Gewicht
Um die Nasenhöhlen herum ordnen sich die Sinus paranasales (Nasennebenhöhlen). Es handelt sich um belüftete Räume, die mit derselben Schleimhaut ausgekleidet sind wie der Nasenraum.
Paarig angelegt sind:
Sinus maxillaris (Kieferhöhle)
Die Kieferhöhle ist bei den meisten Menschen die grösste der Nasennebenhöhlen. Das Dach des Sinus maxillaris bildet gleichzeitig den Boden der Orbita (Augenhöhle). Der Kieferhöhlenboden steht im engen Kontakt mit den Zahnwurzeln der Mahlzähne.
Sinus frontalis (Stirnhöhle)
Form und Grösse der Stirnhöhlen variieren stark. Nach unten grenzen sie an die Augenhöhlen; hinten stossen sie an die Schädelgrube. Etwa 5 % der Menschen besitzen keine Sinus frontales.
Sinus sphenoidalis (Keilbeinhöhle)
Sie ist zwar paarig angelegt, zum Teil aber unvollständig getrennt. Eine dünne Knochenlamelle trennt das Dach der Sinus sphenoidales von der Hypophyse (Hirnanhangsdrüse). Die Keilbeinhöhle dient deshalb als chirurgischer Zugang zur Hypophyse.
Die Sinus oder Cellulae ethmoidales (Siebbeinzellen) bilden ein Labyrinth von acht bis zehn Elementen. Sie teilen sich in einen vorderen und hinteren Komplex. Die Siebbeinzellen liegen zwischen Augenhöhle und Nasenhöhle in enger Nachbarschaft zu den anderen drei Nasennebenhöhlen (Abb. 5).
Abb. 5 Sinus paranasales von ventral (links) und von lateral (rechts) [Open Stax College; bearbeitet von Dr. med. André Lauber]
Von den Nasennebenhöhlen zum Nasenraum gibt es Verbindungsgänge: Die Sinus sphenoidales sowie der vordere Komplex der Cellulae ethmoidales münden in den oberen, alle anderen Nebenhöhlen in den mittleren Nasengang.
Alle Sinus sind ab Geburt bereits angelegt. Sie entwickeln sich allerdings erst nach dem Durchbruch des endgültigen Gebisses zu ihrer finalen Form und Grösse.
Die Nasennebenhöhlen dienen vor allem der Gewichtsersparnis (Schädel wird leichter). Ob sie als Resonanzraum bei der Stimmbildung mithelfen, ist in der Fachwelt umstritten. Für einen Resonanzraum spricht die Stimmveränderung, wenn jemand an einer Entzündung der Nasennebenhöhlen leidet: Die Stimme klingt nasal. Vermutlich helfen die Sinus auch dabei, die Oberfläche der Nasenschleimhaut zu vergrössern, um mehr Luft anzuwärmen und anzufeuchten.
Exkurs Aussprache «Sinus»
Das Wort «Sinus» (Kammer, Hohlraum) schreibt man in Ein- und Mehrzahl gleich. Einzig die Aussprache differiert: In Einzahl spricht man es aus, wie es geschrieben steht (Betonung auf der ersten Silbe.) Meint man mehrere Sinus, betont man die zweite Silbe (sprich: Sinuus).
Pharynx – befördert Luft und Essen
Der Pharynx (Rachen) ist eine etwa 12 cm lange Muskelrinne, die von den Choanen bis zur Trachea reicht. Der Pharynx verbindet über Kreuz die Mundhöhle mit dem Ösophagus (Speiseröhre) sowie die Nase mit dem Larynx (Kehlkopf) und der Luftröhre.
Der Rachen lässt sich in drei Etagen unterteilen (Abb. 6):
1. Der Epi- oder Nasopharynx (Nasenrachen) ist über die Choanen mit der Nase verbunden.
2. Der Meso- oder Oropharynx (Mundrachen) liegt gegenüber der Mundhöhle.
3. Der Hypopharynx oder