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Die Lunge

Sauerstoff für den Körper

16.09.2014
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Von Gudrun Heyn / Wer tief durchatmet, kann seine Lunge spüren. Wenn dann noch frische, reine Luft hineinströmt, empfinden Menschen dies als Wohltat. Atemnot dagegen macht Angst und zeigt an, wie wichtig die Lunge fürs Überleben ist.

Die Lunge transportiert Sauerstoff in den Körper, den jede Zelle für ihre Stoffwechselprozesse braucht. Bis zu 20 000 Atemzüge täglich sichern die Versorgung mit diesem lebenswichtigen Gas. Zugleich befördert die Lunge Kohlendioxid aus dem Körper hinaus, das als Endprodukt zahlreicher Prozesse entsteht. Mit jedem Atemzug können Erwachsene rund einen halben Liter Luft in die Lunge einsaugen. Doch nur 21 Prozent davon ist Sauerstoff. Der Rest sind Stickstoff (78 Prozent) und Spurengase. In den Lungenbläschen werden diese Gase getrennt, sodass nur der Sauerstoff mit dem Blut zu den Zellen gelangt. Doch auch Pollen, Bakterien und Viren sowie Schmutzpartikel und Schadstoffe sind Bestandteile der Atemluft. Die Gefahr allergischer Reaktionen oder einer Infektion der Lunge ist daher besonders groß.

Komplexer Aufbau

Mit ihren beiden Flügeln liegt die Lunge gut geschützt im Inneren des Brustkorbs. In der linken Körpermitte trennt das Herz die beiden Flügel, sodass der linke etwas kleiner ist. Seitlich begrenzen die Rippen das grau-rote, schwammige Organ, und zum Bauch hin bildet das Zwerchfell die natürliche Grenze.

Das weit verzweigte Röhrensystem der Bronchien führt der Lunge die eingeatmete Luft zu. Bereits vor der Lunge teilt sich die Luftröhre in zwei Hauptstränge, und in der Lunge verzweigen sich die beiden Hauptbronchien dann weiter in Äste und kleinste Ästchen (siehe auch schematische Darstellung in Grafik auf Seite 14). Diese sind weniger als einen Millimeter dick und enden in den Bronchiolen mit den eigentlichen Atemkammern, den Lungenbläschen (Alveolen). Wie Weintrauben hängen diese winzigen Bläschen an den Endästchen des Röhrensystems, mit denen sie gemeinsam das eigentliche Gewebe der Lunge bilden.

Stabilisator Surfactant

Surfactant, ein Gemisch aus Lipiden und Proteinen, sorgt dafür, dass das lockere Gewebe der Lunge nicht in sich zusammenfällt. Spezielle Zellen der Lungenbläschen sondern das Gemisch ab, denn sonst würde die Oberflächenspannung zwischen den feuchten Wänden der Lungenbläschen und der Luftschichtgrenze im Bläscheninneren dazu führen, dass sich die Lungenbläschen zusammen­ziehen. Surfactant setzt diese Oberflächenspannung herab. Wenn nicht ausreichend Surfactant gebildet wird, entsteht Atemnot.

Mit jedem Atemzug dehnt sich die Lunge aus, damit ausreichend Atemluft einströmen kann. Anschließend sinkt sie wieder in sich zusammen, um verbrauchte Luft auszupressen. Diesen Vorgang ermöglichen die Brustmusku­latur und der große Atemmuskel, das Zwerchfell. Zum Einatmen erweitern die Muskeln den Brustraum und zum Ausatmen verkleinern sie ihn wieder. Die Lunge macht jede dieser Bewegungen mit.

Damit dies reibungslos geschieht, kleidet eine schlüpfrige Haut die Brusthöhle aus, das Rippenfell. Sein Gegenstück ist das Lungenfell, das die Lunge von außen überzieht. Beide Häute sind spiegelglatt, geringe Flüssigkeitsmengen in ihrem dünnen Zwischenraum (Pleuraspalt) halten sie gleitfähig. Auf diese Weise können sie sich problemlos gegeneinander verschieben. Da in dem Pleuraspalt Unterdruck herrscht, können sie sich jedoch nicht voneinander trennen, sodass die Lunge den Bewegungen der Atemmuskulatur folgen muss. Gelangt durch eine Verletzung oder aus anderen Gründen Luft in diesen Spalt, geht der Unterdruck verloren, und die Lunge fällt komplett in sich zusammen (Pneumothorax).

Leichter Gasaustausch

Pro Minute atmet jeder Mensch 16 bis 18 Mal ein und aus. Körperliche Anstrengung beschleunigt die Atem­frequenz deutlich. Die Lunge ist zudem sehr gut durchblutet: Rund ein halber Liter Blut steht im Lungenkreislauf ständig zur Verfügung. Der Gasaustausch findet in den rund 300 Millionen Lungenbläschen statt, die von einem dichten Netz aus kleinsten Blutgefäßen umgeben sind. Die Wände der Bläschen und Kapillaren sind hauchdünn, sodass Gase wie Sauerstoff und Kohlendioxid leicht hindurchtreten können.

Das mit dem Blut herantransportierte Kohlendioxid diffundiert aufgrund des herrschenden Partialdrucks in die Lunge, während ein Teil des eingeatmeten Sauerstoffs in das noch sauerstoffarme Blut übertritt. Das mit Sauerstoff angereicherte Blut pumpt das Herz in den Körper.

Abwehr und Reinigung

Ebenso wie Pollen, Schmutzpartikel und Schadstoffe können neben der Luft auch Krankheitserreger über Mund und Nase in die Atemwege gelangen. Aus diesem Grund verfügen die Atemorgane über wirksame Abwehrmechanismen. Dazu gehört vor allem ein Transportsystem, das die Atemwege kontinuierlich reinigt. Da Sekret (Schleim, lat.: mucus) und Flimmerhärchen (Zilien) dabei eine entscheidende Rolle spielen, bezeichnen Mediziner diesen Reinigungsmechanismus als mukoziliäre Clearance.

Grundlage des Transportsystems ist das Flimmerepithel der Atemwege. Diese hoch spezialisierte Schleimhaut besteht aus Epithelzellen mit den Flimmerhärchen, schleimproduzierenden Becherzellen und schleimabsondernden Drüsen. Jede Epithelzelle weist mehr als 300 Flimmerhärchen auf, sodass die Zilien die Innenseite der Atemwege wie ein Rasen bedecken. Mit mehr als zehn Schlägen pro Sekunde transportieren sie Schleim und darin eingebettete Fremdkörper in Richtung Rachen und Mund.

Das Sekret der Atemwege erfüllt gleich mehrere Aufgaben: Es befeuchtet die Atemluft, um Staubteilchen zu binden, und wirkt antibakteriell, da es Antikörper und Lysozym enthält. Außerdem bleiben Schmutzpartikel und Krankheitserreger an der klebrig-feuchten Schleimschicht haften. Die Flimmerhärchen nutzen diese Schleimschicht als Transportband.

Das Atemwegssekret besteht daher aus zwei Phasen, einer wässrigen Solphase, in der sich die Zilien gut bewegen können, und einer zähflüssigen Gelphase, die wie ein Förderband funktioniert. Ist die Schleimmenge zu groß, beispielsweise bei einem Schnupfen, oder der Schleim zu zäh, weil der Erkältete ständig durch den Mund atmet, kann das Sekret sich stauen und die mukoziliäre Clearance kommt dann zum Erliegen.

Ein weiterer wichtiger Abwehrmechanismus ist der Husten. Durch Abhusten kann sich der Körper sehr schnell von zähem Schleim, Krankheitserregern und Fremdpartikeln befreien. Laut Aussage der »Lungenärzte im Netz« übernimmt der Husten als »Ersatzmotor« die Reinigung der Bronchien, wenn die mukoziliäre Clearance gestört ist oder gar nicht mehr funktioniert.

Verschiedene Segmente

Die Lungenflügel sind in mehrere Lungenlappen und diese wieder in eigenständige Segmente unterteilt. Für Chirurgen ist dies von großer Bedeutung: Weil jedes Lungensegment von Bindegewebe umschlossen ist und über einen eigenständigen Bronchialast und eine Lungenarterie verfügt, lassen sie sich als unabhängige Einheiten chirurgisch entfernen. Die Lungenvenen verlaufen dagegen zwischen den einzelnen Segmenten und dienen den Chirurgen als Orientierung.

Phytotherapie bei Bronchitis

Vor allem in der kalten Jahreszeit erkranken jede Woche rund 16 von 10 000 Menschen an Bronchitis, in den warmen Monaten nur etwa die Hälfte. Auslöser der Erkrankung sind zumeist Viren, die im Verlauf einer Erkältung tiefer in die Atemwege gelangt sind. Dort bewirken sie eine akute Entzündung der Bronchialschleimhäute. Anfangs leiden Bronchitis-Patienten unter trockenem Husten, später können sie den Schleim abhusten. Daher bringen in der ersten Phase einer akuten Bronchitis Hustenstiller (Antitussiva) wie Dextrometorphan, Pentoxyverin und Extrakte aus Spitzwegerichkraut Linderung. Bei einem produktiven Husten sind dagegen Hustenlöser (Expektorantien) wie Acetylcystein, Ambroxol oder Zubereitungen aus Thymian empfehlenswert. Außerdem sollten PTA oder Apotheker den Erkrankten zu Bettruhe und einer hohen Flüssigkeitsaufnahme raten.

Bei Kindern gelten bis zu zehn Krankheitsepisoden pro Jahr als normal, bei Erwachsenen bis zu vier. Wer häufiger an Bronchitis erkrankt, sollte einen Arzt aufsuchen. Von chronischer Bronchitis sprechen Mediziner dann, wenn ein Patient in zwei aufeinander folgenden Jahren mehr als drei Monate pro Jahr unter Husten litt, und andere Erkrankungen ausgeschlossen sind. Rauchen und eine hohe Schadstoffbelastung am Arbeitsplatz sind die häufigsten Ursachen dafür, dass die Erkrankung chronisch wird. Wichtigste Maßnahme ist daher, schädliche Substanzen (Noxen) zu meiden. Zudem verordnen Ärzte Corticosteroide gegen die Entzündung und Beta-2-Sympathomimetika, um die Bronchien zu erweitern.

Therapie des Asthma

Bei Patienten mit Bronchialasthma sind die Bronchien und Bronchiolen chronisch entzündet und reagieren selbst auf harmlose Reize überempfindlich. Asthma (griech.: Atemnot, Beklemmung) gehört zu den häufigsten Erkrankungen der unteren Atemwege. Bis zu 7 Prozent der Erwachsenen und bis zu 15 Prozent der Kinder sind in Deutschland an Asthma erkrankt. Mediziner unterscheiden verschiedene Formen der Krankheit: Allergisches Asthma wird vor allem von Tierhaaren und Blütenpollen ausgelöst, beim nicht-allergischen Asthma sind Atemwegsinfektionen und kalte Luft die häufigste Ursache.

Typisch für Asthma-Patienten sind Anfälle mit plötzlich einsetzender Atemnot, Husten und pfeifenden Atemgeräuschen. Weil sich die Bronchialmuskulatur verkrampft, die Bronchialschleimhaut anschwillt und oft auch vermehrt Schleim gebildet wird, ziehen sich die Bronchien zusammen. Diese Obstruktion ist reversibel. Mithilfe von Arzneimitteln geht sie zumindest teilweise wieder zurück, manchmal auch spontan.

Ziel der Asthmatherapie ist es, die Anfälle und krankheitsbedingten Beeinträchtigungen sowie Komplikationen zu verhindern. Zur Verfügung stehen Arzneimittel zur raschen symptomatischen Therapie und zur Langzeitbehandlung. Beta-2-Sympathomimetika wie Fenoterol oder Salbutamol bringen sofortige Erleichterung, da sie schnell die Atemwege erweitern. Zu den Langzeittherapeutika gehören Corticosteroide zum Inhalieren wie Beclometason oder Budesonid, die die Entzündungsbereitschaft hemmen, und langwirkende Beta-2-Sympathomimetika (LABA) wie Formoterol oder Salmeterol, die die Bronchien erweitern. Mithilfe eines Peak-Flow-Meters können Asthma-Patienten messen, wie kräftig die Luft aus ihren Lungen strömt und somit wie weit ihre Atemwege sind. Außerdem sollten sie die Handhabung der verschiedenen Inhalationssysteme beherrschen, da die meisten Asthma-Medikamente inhaliert werden müssen.

COPD auf Platz 4

Laut WHO belegt die chronisch-obstruktive Lungenkrankheit (Chronic Obstructive Pulmonary Disease, COPD) den vierten Platz der Erkrankungen mit den weltweit meisten Todesfällen. Bei COPD-Patienten sind die Atemwege aufgrund einer chronischen Bronchitis und/oder eines Lungenemphysems verengt. Leiden sie an einem Lungenemphysem werden die Lungenbläschen zunehmend zerstört.

Im Gegensatz zum Asthma beginnt die COPD meist erst ab dem vierzigsten Lebensjahr. In Deutschland sollen 5 bis 10 Prozent der Menschen ab diesem Alter betroffen sein. Hauptursache ist Tabakrauch, wesentlich seltener Luftschadstoffe oder Stäube am Arbeitsplatz. Sie alle schädigen das Flimmerepithel der Bronchialschleimhaut sowie das Lungengewebe. Zunächst entsteht zähflüssiger Schleim und das Gewebe entzündet sich. Schließlich verengen sich die Bronchien und die Lungenbläschen zerreißen. Die Patienten leiden dann zunehmend unter Atemnot, chronischem Husten und Auswurf. Im fortgeschrittenen Stadium sind die Atemwege so eng, dass die Erkrankung die normale Atmung und damit alle Alltagsaktivitäten deutlich beeinträchtigt.

COPD ist nicht heilbar, daher basiert die Therapie auf folgenden Maßnahmen: Die Patienten sollen das Rauchen aufgeben, Schadstoffquellen ausschalten, aber auch Atemwegsinfekte möglichst vermeiden und atemgymnastische Übungen erlernen. Gegen Atemnot und Entzündung helfen wie bei Asthma und der chronischen Bronchitis bronchienerweiternde Wirkstoffe und inhalative Corticosteroide.

Gegen Pneumokokken impfen

Häufigster Auslöser einer Lungenentzündung (Pneumonie) ist das Bakte­rium Streptococcus pneumoniae. Aber auch Viren, Pilze oder Reizgase können die Entzündung des Lungengewebes hervorrufen. In Deutschland infizieren sich jährlich rund 680 000 Menschen außerhalb eines Krankenhauses mit Pneumokokken. Mediziner sprechen in diesen Fällen von ambulant erworbener Pneumonie (engl.: community acquired pneumonia, CAP).

Viele Erkrankte müssen in einer Klinik behandelt werden, berichtet das Kompetenznetz Ambulant Erworbene Pneumonie (CAPNETZ): Das waren zwischen 2002 und 2009 mehr als 80 Prozent der älteren, an CAP erkrankten Patienten, aber immerhin noch etwa die Hälfte der Kranken unter 65 Jahren. Dies galt selbst für die Gruppe der 18- bis 30-Jährigen, obwohl die Erkrankung bei Jüngeren in der Regel wesentlich milder verläuft.

Eine Lungenentzündung beginnt meist mit Schüttelfrost, außerdem steigt die Körpertemperatur schnell auf 39 bis 40 Grad Celsius an. Bereits nach kurzer Zeit husten die Patienten gelbliches oder grünliches Sputum ab. Außerdem leiden sie unter Schmerzen beim ­Atmen und Atemnot. Mittel der Wahl bei Pneumonie sind in der Regel Antibiotika. Die Patienten sollten zudem Bett­ruhe einhalten und möglichst viel trinken.

Der beste Schutz vor einer Pneumokokken-Infektion ist die Impfung. Die Ständige Impfkommission (STIKO) am Robert Koch-Institut empfiehlt allen Über-60-Jährigen und Kindern vor dem vollendeten zweiten Lebensjahr, sich gegen Pneumokokken impfen zu lassen. Indirekt schützt die jährliche Grippeschutzimpfung vor einer Lungenentzündung, denn oft erkranken Menschen im Anschluss an eine Virusgrippe an Pneumonie.

Zwei Tumorarten

Lungenkrebs belegt in Deutschland den dritten Platz der Tumorerkrankungen. Jedes Jahr sind rund 34 000 Männer und 16 000 Frauen neu betroffen. Hauptrisikofaktor ist das Rauchen. Laut Experten des Lungeninformationsdienstes kann selbst Passivrauchen zu Lungenkrebs führen. Oft wird die Krankheit durch Zufall entdeckt, denn die Symptome sind unspezifisch. Zudem treten Husten, Brustschmerzen oder Kurzatmigkeit meist erst in einem fortgeschrittenen Stadium auf. Dies ist auch der Grund, weshalb die Erkrankung häufig erst spät diagnostiziert wird und bei vielen Patienten die Heilungschancen nach Diagnose nicht sehr groß sind.

Der Begriff Lungenkrebs fasst bös­artige Tumoren unterschiedlicher Herkunft zusammen. Tumoren können sich im Brustfell (Mesotheliom), in den Bronchien (Bronchialkarzinom), den Drüsenzellen (Adenokarzinom) oder den Lungenbläschen (Alveolarzellkarzinom) bilden. Der Begriff Bronchialkarzinom als Synonym für Lungenkrebs ist jedoch weit verbreitet, da mehr als die Hälfte aller Lungentumoren von den Zellen der Bronchien ihren Ausgang nehmen.

Wichtig für die Therapie ist die Größe der Tumorzellen. Mediziner unterscheiden Lungentumoren mit kleinen Zellen (kleinzelliges Lungenkarzinom, engl: small cell lung cancer, SCLC) und Lungentumoren mit großen Zellen (nichtkleinzelliges Lungenkarzinom, engl: non small cell lung cancer, NSCLC). Mit 75 bis 80 Prozent sind NSCLC wesentlich häufiger, bestimmte Merkmale der Patienten erlauben eine individualisierte Therapie. So setzen Ärzte beispielsweise bei Patienten mit EGFR-Mutationen Tyrosinkinase-Inhibitoren ein. Da der Tumor langsam wächst, ist er bei manchen Patienten noch lokal begrenzt, sodass er operativ komplett entfernt werden kann. Außerdem profitieren SCLC- und auch NSCLC-Patienten von einer Strahlen- und Chemotherapie.

Seltene Erkrankungen

Zu den seltenen Lungenerkrankungen gehört die Lungenfibrose, bei der sich vermehrt Bindegewebe bildet, sodass die Lungenarchitektur total versteift. Dieser Prozess betrifft auch den Raum zwischen den Lungenbläschen und den Kapillaren. Da das Bindegewebe chronisch entzündet, verhärtet und vernarbt ist, leiden die Betroffenen zunehmend unter Atemnot und trockenem Reizhusten. Die Lungenfibrose kann dazu führen, dass die Lunge gänzlich versagt. Bislang ist die Lungentransplantation eine wichtige therapeutische Option. Außerdem helfen den Patienten eine Langzeit-Sauerstofftherapie sowie spezielle Rehabilitationsprogramme mit Kraft- und Beweglichkeitstraining. /