Atmungssystem: Fakten, Funktion Und Krankheiten

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Das atmungssystem des menschen besteht aus den lungen und anderen organen. Seine hauptfunktion besteht darin, sauerstoff und kohlendioxid aufzunehmen.

Das menschliche Atmungssystem ist eine Reihe von Organen, die für die Aufnahme von Sauerstoff und das Ausstoßen von Kohlendioxid verantwortlich sind. Die Hauptorgane des Atmungssystems sind Lungen, die diesen Gasaustausch beim Atmen durchführen.

Rote Blutkörperchen sammeln den Sauerstoff aus der Lunge und transportieren ihn zu den Körperteilen, an denen er benötigt wird, so die American Lung Association. Während des Vorgangs sammeln die roten Blutkörperchen das Kohlendioxid und transportieren es zurück in die Lunge, wo es beim Ausatmen den Körper verlässt.

Der menschliche Körper braucht Sauerstoff, um sich selbst zu erhalten. Eine Abnahme des Sauerstoffs wird als Hypoxie bezeichnet und ein vollständiger Sauerstoffmangel wird als Anoxie bezeichnet, so die National Institutes of Health. Diese Bedingungen können tödlich sein. Nach etwa vier Minuten ohne Sauerstoff beginnen die Gehirnzellen laut NYU Langone Medical Center zu sterben, was zu Hirnschäden und letztendlich zum Tod führen kann.

Beim Menschen hängt die durchschnittliche Atemgeschwindigkeit vom Alter ab. Die normale Atemfrequenz eines Neugeborenen beträgt etwa 40 Mal pro Minute und kann sich, wenn das Baby schläft, auf 20 bis 40 Mal pro Minute verlangsamen, so das Children's Hospital von Philadelphia.

Laut Johns Hopkins Medicine liegt die durchschnittliche Atmungsfrequenz im Ruhezustand bei Erwachsenen zwischen 12 und 16 Atemzügen pro Minute. Körperliche Anstrengung wirkt sich auch auf die Atemfrequenz aus, und gesunde Erwachsene können während einer anstrengenden Übung durchschnittlich 45 Atemzüge pro Minute erzeugen.

Teile des Atmungssystems

Beim Atmen dringt Sauerstoff in die Nase oder den Mund ein und passiert die Nebenhöhlen, die Hohlräume im Schädel sind. Nebenhöhlen helfen bei der Regulierung der Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Luft, die wir atmen.

Die Luftröhre, auch Luftröhre genannt, filtert die inhalierte Luft nach Angaben der American Lung Association. Es verzweigt sich in die Bronchien, zwei Röhren, die Luft in jede Lunge befördern. (Jeder wird als Bronchus bezeichnet.) Die Bronchien sind mit winzigen Haaren, den sogenannten Zilien, ausgekleidet. Zilien bewegen sich hin und her und schleppen den Schleim hoch und raus. Schleim, eine klebrige Flüssigkeit, sammelt Staub, Keime und andere Stoffe, die in die Lunge eingedrungen sind. Wir schleimen aus, wenn wir niesen, husten, spucken oder schlucken.

Die Bronchien führen zu den Lungenlappen. Die rechte Lunge hat drei Lappen; Die linke Lunge hat zwei, laut der American Lung Association. Die linke Lunge ist kleiner, um Platz für das Herz zu schaffen, so die York University. Die Lappen sind mit kleinen, schwammartigen Säcken, den sogenannten Alveolen, gefüllt, und hier findet der Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid statt.

Die Alveolarwände sind extrem dünn (etwa 0,2 Mikrometer). Diese Wände bestehen aus einer einzigen Gewebeschicht (Epithelzellen) und winzigen Blutgefäßen (Lungenkapillaren).

Blut fließt durch die Kapillaren. Die Lungenarterie transportiert Blut, das Kohlendioxid enthält, zu den Luftsäcken, wo sich das Gas vom Blut in die Luft bewegt. Sauerstoffhaltiges Blut gelangt durch die Lungenvene zum Herzen, und das Herz pumpt es durch den Körper.

Das Zwerchfell, ein kuppelförmiger Muskel am Boden der Lunge, kontrolliert die Atmung und trennt die Brusthöhle von der Bauchhöhle, so die American Lung Association. Wenn ein Atemzug genommen wird, wird er flacher und zieht sich nach vorne, wodurch mehr Platz für die Lunge entsteht. Während des Ausatmens dehnt sich die Membran aus und drückt Luft aus.

Erkrankungen der Atemwege

Krankheiten und Zustände des Atmungssystems lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Viren wie Influenza, bakterielle Pneumonie, Enterovirus-Atemwegsvirus; und chronische Krankheiten wie Asthma und chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD). Laut Dr. Neal Chaisson, der in der Cleveland Clinic Lungenmedizin betreibt, kann man bei Virusinfektionen nicht viel tun, sondern nur, dass sie ihren Lauf nehmen. "Antibiotika sind bei der Behandlung von Viren nicht wirksam und das Beste, was man tun kann, ist die Ruhe", sagte er.

COPD

COPD ist der Schnittpunkt von drei verwandten Zuständen - chronische Bronchitis, chronisches Asthma und Emphysem, sagte Chaisson gegenüber WordsSideKick.com. Es ist eine fortschreitende Krankheit, die es den Betroffenen zunehmend schwer macht, zu atmen.

Asthma

Asthma ist eine chronische Entzündung der Atemwege in der Lunge, die Husten, Keuchen, Engegefühl in der Brust oder Kurzatmigkeit verursacht, erklärt Tonya Winders, Präsidentin des Allergy & Asthma Network. Diese Anzeichen und Symptome können schlimmer sein, wenn eine Person ihren Auslösern ausgesetzt ist. Dazu gehören Luftverschmutzung, Tabakrauch, Fabrikrauch, Lösungsmittel zum Reinigen, Infektionen, Pollen, Nahrungsmittel, kalte Luft, Bewegung, Chemikalien und Medikamente.

Lungenkrebs

Lungenkrebs ist oft mit Rauchen assoziiert, die Krankheit kann jedoch auch Nichtraucher betreffen. Jedes Jahr sterben etwa 16.000 bis 24.000 Amerikaner an Lungenkrebs, obwohl sie noch nie geraucht haben. Nach Schätzungen der American Cancer Society werden 2018 etwa 234.030 neue Fälle von Lungenkrebs (121.680 bei Männern und 112.350 bei Frauen) und rund 154.050 Todesfälle aufgrund von Lungenkrebs (83.550 bei Männern und 70.500 bei Frauen) auftreten.

Diagnose und Behandlung von Atemwegserkrankungen

Laut dem American College of Physicians behandeln Pulmologen das Atmungssystem, einschließlich der Lunge. Aufgrund der kritischen Natur des Atmungssystems arbeiten Pulmologen sowohl in Krankenhäusern als auch in der privaten Praxis.Ein Lungenarzt muss zuerst vom American Board of Internal Medicine zertifiziert sein und sich anschließend in der Subspezialität weiterbilden.

Übliche Diagnosewerkzeuge zur Diagnose von Atemwegserkrankungen umfassen Röntgenaufnahmen der Brust und einen Lungenfunktionstest (PFT) gemäß den Merck-Handbüchern. Eine PFT misst, wie gut die Lungen Luft aufnehmen und abgeben und wie gut sie Sauerstoff zirkulieren lässt.

Ein Arzt kann auch eine Bronchoskopie durchführen, indem er einen Tubus mit Licht und Kamera in die Atemwege - die Luftröhre und die Bronchien - einführt, um Blutungen, Tumoren, Entzündungen oder andere Anomalien zu untersuchen. Ein ähnliches Verfahren ist eine Thorakoskopie, bei der ein Arzt eine optische Vorrichtung zur Untersuchung der Lungenoberflächen verwendet.

Ein Arzt kann eine PFT als Teil einer Routineprüfung bestellen - insbesondere für Raucher, so das Medical Center der University of Pittsburgh. Eine PFT kann auch dazu bestellt werden, die Lungenfunktion vor der Operation zu testen oder die Diagnose von Lungenerkrankungen oder -erkrankungen zu unterstützen.

Ein neuer Nasentupfer-Test misst RNA- oder Proteinmoleküle in menschlichen Zellen und kann gemäß einer Studie, die am 21. Dezember 2017 im Journal of Infectious Diseases veröffentlicht wurde, eine Virusinfektion identifizieren. "Es ist ein einfacherer Test und kostengünstiger für die Untersuchung einer Virusinfektion", sagte der Autor, Dr. Ellen Foxman, Assistenzprofessorin für Labormedizin an der Yale School of Medicine, gegenüber YaleNews. Während des Tests sagten RNAs eine Virusinfektion mit einer Genauigkeit von 97 Prozent voraus.

Laut Dr. Matthew Exline, einem Lungenarzt und Experte für Intensivmedizin des Wexner Medical Center der Ohio State University, ist die häufigste Erkrankung der Atemwege, mit der er konfrontiert ist, eine Infektion. Ein Husten ist das erste Symptom, möglicherweise begleitet von Fieber.

"Husten kann jedoch ein Zeichen für chronische Atemwegserkrankungen wie Asthma, chronische Bronchitis oder Emphysem sein", sagte er. "Bei chronischen Lungenerkrankungen treten die meisten Atemwegserkrankungen mit Atemnot auf, anfänglich mit Anstrengung, wie z. B. beim Gehen über eine beträchtliche Entfernung oder beim Treppensteigen."

Die sicherste Art, Asthma zu diagnostizieren, ist laut Lungers mit einem Lungenfunktionstest, einer Anamnese und einer körperlichen Untersuchung. "Es ist jedoch schwierig, Lungenfunktionstests bei Kindern unter fünf Jahren durchzuführen. Daher müssen sich die Ärzte auf die Krankengeschichte, Anzeichen und Symptome sowie körperliche Untersuchungen von Kindern verlassen, um eine Diagnose zu stellen."

Für COPD profitieren viele Patienten von einer Atemwegsrehabilitation, so Dr. Brian Carlin, Assistenzprofessor für Medizin am Drexel University College of Medicine. "Es ähnelt der kardialen Rehabilitation von Herzpatienten und kann Bildung, Bewegung und Training anbieten, um die Anzahl der Atemstörungen zu reduzieren."

Meilensteine

Einige Meilensteine ​​in der Untersuchung des Atmungssystems.

  • 13. Jahrhundert: Der Anatom und Physiologe Ibn Al-Nafis bringt seine Theorie auf den Punkt, dass das Blut durch die Lungenarterie, durch die Lunge und zurück in das Herz gelangt sein muss, um sich um den Körper zu pumpen. Viele glauben, dass dies die erste wissenschaftliche Beschreibung des Lungenkreislaufs ist.
  • 1897: Gustav Killian verwendet ein starres Ösophagoskop, um einen Schweineknochen aus einem Bauernbronchus zu extrahieren.
  • 1898: A. Coolidge führt die erste Bronchoskopie in den Vereinigten Staaten am Massachusetts General Hospital durch.
  • 1905: Um die Versorgung von Tuberkulose-Patienten durch den Austausch ihrer Erfahrungen und Entdeckungen zu verbessern, bildet sich eine kleine Gruppe von Ärzten aus der American Thoracic Society.
  • 1907: In Philadelphia entwickelt und verbessert Chevalier Jackson die Instrumente für die Bronchoskopie und die Ösophagoskopie.
  • 1963: James Hardy von der University of Mississippi führt die erste menschliche Lungentransplantation durch. Der Patient lebt 18 Tage.
  • 1964: Shigeto Ikeda entwickelt einen Prototyp eines flexiblen Bronchoskops.
  • 1983: Joel D. Cooper, ein Thoraxchirurg, führt die erste erfolgreiche Lungentransplantation in Toronto durch.
  • 1986: Cooper führt die erste erfolgreiche doppelte Lungentransplantation durch.
  • 2013: GuineIN Tube, ein selbstführendes Roboter-Intubationsgerät.
  • 2013: Forscher der University of Michigan verwenden 3D-Druck, um eine Schiene zu bilden, die die Atemwege eines Babys offen hält, damit er atmen kann.
  • 2015: Wissenschaftler wandeln menschliche embryonale Stammzellen in Lungenzellen um.

Erfahren Sie alles über Ihre Lunge und wie das Atmen funktioniert.

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Gutschrift: Ross Toro, Mitwirkender der Lebenswissenschaften

Anmerkung des Herausgebers: Wenn Sie weitere Informationen zu diesem Thema wünschen, empfehlen wir das folgende Buch:

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Zusätzliche Berichterstattung von Alina Bradford, WordsSideKick.com-Mitarbeiterin.

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Atmungssystem: Fakten, Funktion Und Krankheiten

FAQ - 💬

❓ Welche Erkrankungen des Atmungssystem gibt es?

👉 Häufige Erkrankungen des Atmungssystems

  • Akute und chronische Bronchitis.
  • Akute und chronische Rhinitis (Schnupfen)
  • Akute und chronische Sinusitis (Nasennebenhöhlenentzündung)
  • Asthma bronchiale.
  • Bronchialkarzinom (Lungenkrebs)
  • Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD)
  • Grippe (Influenza)
  • Grippaler Infekt (Erkältung)

❓ Was ist die Funktion des Atmungssystems?

👉 Durch die Atmung werden alle Zellen Ihres Körpers mit lebensnotwendigem Sauerstoff versorgt. Gleichzeitig wird Kohlendioxid aus Ihrem Körper ausgeschieden. Das Atemzentrum steuert die Atemtätigkeit und damit die Ein- und Ausatmung; es sitzt im verlängerten Rückenmark.Em cache

❓ Welche 4 Atmungssysteme gibt es?

👉 Welche Atmungsorgane gehören zum Atmungssystem?

  • Die Nase: Hier beginnt der Atemweg. Die Nase zählt zu den oberen Atemwegen. ...
  • Die Mundhöhle – Ausgangspunkt der Speiseaufnahme und Mundatmung. ...
  • Rachen: Wo sich Speise- und Luftröhre treffen. ...
  • Der Kehlkopf mit dem Kehldeckel. ...
  • In der Lunge: Bronchien und Bronchiolen.

❓ Was muss man über die Atmung wissen?

👉 Die Atmung (Respiration) ist ein biologischer Vorgang, der für unseren Körper lebensnotwendig ist. Denn im Zuge der Atmung wird Sauerstoff über die Lunge aufgenommen und in die Zellen transportiert. Dieser Sauerstoff ist überlebenswichtig, um die Funktionen unseres Organismus aufrecht zu erhalten.

❓ Welche Organe gibt es im Atmungssystem?

👉 Sie bestehen aus Nasenhöhle, Rachen (Pharynx), Kehlkopf (Larynx), Luftröhre (Trachea), Bronchien und Lunge (Pulmo).

❓ Welche 3 Aufgaben haben die Atemwege?

👉 Neben der Aufnahme von Sauerstoff, der Abgabe von Kohlendioxid sowie der Erwärmung und Befeuchtung der Atemluft gehört die Filterung von Schadstoffen und Krankheitserregern zu den wichtigsten Aufgaben der Atemwege.


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