Atmung

Von , Ärztin
Aktualisiert am
Eva Rudolf-Müller

Eva Rudolf-Müller ist freie Autorin in der NetDoktor-Medizinredaktion. Sie hat Humanmedizin und Zeitungswissenschaften studiert und immer wieder in beiden Bereich gearbeitet - als Ärztin in der Klinik, als Gutachterin, ebenso wie als Medizinjournalistin für verschiedene Fachzeitschriften. Aktuell arbeitet sie im Online-Journalismus, wo ein breites Spektrum der Medizin für alle angeboten wird.

Alle NetDoktor.ch-Inhalte werden von medizinischen Fachjournalisten überprüft.

Im Zuge der Atmung wird in der Lunge Sauerstoff aus der Atemluft ins Blut aufgenommen. Gleichzeitig gibt das Blut Kohlendioxid als Abfallprodukt des Stoffwechsels an die Luft ab, damit es zusammen mit dieser ausgeatmet wird. Lesen Sie hier alles Wichtige über das Atmungssystem und die Atmung: Definition, Ablauf, Störungen!

Was ist Atmung?

Atmung ist der lebensnotwendige Vorgang, bei dem Sauerstoff aus der Luft aufgenommen (äussere Atmung) und in alle Körperzellen transportiert wird, wo er zur Energiegewinnung herangezogen wird (innere Atmung). Dabei entstehen Wasser und Kohlendioxid. Letzteres wird in der Lunge an die auszuatmende Luft abgegeben und so aus dem Körper entfernt. Doch wie funktioniert die Atmung des Menschen im Detail?

Äussere Atmung

Die sogenannte äussere Atmung (Lungenatmung) passiert in der Lunge. Sie bezeichnet die Aufnahme von Sauerstoff aus der Atemluft und die Abgabe von Kohlendioxid an die Atemluft. Das Ganze wird vom Atemzentrum im Gehirn gesteuert. Im Detail läuft die äussere Atmung folgendermassen ab:

Sauerstoffreiche Atemluft strömt über Mund, Nase und Rachen in die Luftröhre, wobei sie auf ihrem Weg angewärmt, angefeuchtet und gereinigt wird. Von der Luftröhre geht es weiter in die Bronchien und ihre kleineren Verzweigungen, die Bronchiolen. Am Ende der Bronchiolen gelangt die Atemluft in die etwa 300 Millionen Lungenbläschen (Alveolen). Diese sind sehr dünnwandig und werden von einem Netz feinster Blutgefässe (Kapillaren) umgeben. Hier findet der Gasaustausch statt:

Der Sauerstoff der Atemluft diffundiert durch die Membran der Alveolen ins Blut und bindet dort an Hämoglobin (rote Blutfarbstoff in den roten Blutkörperchen). Gleichzeitig diffundiert das Kohlendioxid aus dem Blut in die Lungenbläschen, um dann mit der Luft ausgeatmet zu werden.

Das Hämoglobin transportiert den gebundenen Sauerstoff mit dem Blutkreislauf in alle Organe und zu allen Zellen, die ihn zur Energiegewinnung benötigen.

Übrigens: Die Oberfläche der Lungenbläschen, über die der Gasaustausch erfolgt, umfasst insgesamt eine Fläche von 50 bis 100 Quadratmetern. Das ist etwa fünfzigmal mehr als die Körperoberfläche.

Innere Atmung

Die innere Atmung wird auch Gewebeatmung oder Zellatmung genannt. Sie beschreibt den biochemischen Prozess, durch den organische Stoffe mithilfe von Sauerstoff verändert (oxidiert) werden, um die in den Stoffen gespeicherte Energie freizusetzen und in Form von ATP (Adenosintriphosphat) nutzbar zu machen. ATP ist die wichtigste Energiespeicherform innerhalb von Zellen.

Im Zuge der inneren Atmung fällt als Abfallprodukt Kohlendioxid an. Es wird vom Blut in die Lunge transportiert und dort abgeatmet (im Rahmen der äusseren Atmung).

Die Atemmuskulatur

Für das Ein- und Ausatmen von Luft benötigt der Körper die Atemmuskeln. Bei der Ruheatmung, die meist eine Brustatmung ist, ist das Zwerchfell der wichtigste Muskel für das Einatmen. Die drei Rippenhebermuskeln, die an den Halswirbeln ansetzen, helfen mit. Die Zwischenrippenmuskeln dienen bei der Ruheatmung nur einer Stabilisierung der Brustwand.

Wenn körperliche Arbeit die Atmung vertieft oder Krankheiten die Atmung erschweren, verstärkt sich die Einatmung. Dann heben die Zwischenrippenmuskeln die Rippen an und erweitern so den Brustraum (mehr Volumen!). Das Zwerchfell, das im Ruhezustand kuppelförmig nach oben gewölbt ist, flacht sich bei forcierter Atmung ab, drängt die Bauchorgane nach unten und wölbt die Bauchwand nach aussen. Auch dadurch vergrössert sich der Brustraum. Da die Lunge der Brustkorbwand von innen fest anliegt, muss sie sich mit der Erweiterung des Brustraumes ebenfalls ausdehnen. Dadurch wird Aussenluft verstärkt über die Luftröhre und die Bronchien angesaugt.

Beim Ausatmen ist keine Muskelanspannung nötig - sie erfolgt passiv: Das Zwerchfell entspannt sich und nimmt aufgrund seiner Eigenelastizität wieder die nach oben gewölbte Kuppelform ein. Das verkleinert den Brustkorb und damit auch die Lunge, sodass die darin befindliche Luft herausströmt. Man kann auch bewusst kraftvoll ausatmen (forcierte Ausatmung). Dabei setzt man die Bauchmuskeln ein, um die Baucheingeweide nach oben zu drängen und so das Zwerchfell nach oben zu schieben.

Welche Funktion hat Atmung?

Die Atmung des Menschen dient dazu, über den Gasaustausch in der Lunge Sauerstoff zur Energiegewinnung in den Zellen zu gewinnen und das Abfallprodukt Kohlendioxid aus dem Organismus zu entfernen.

Da der menschliche Körper den Sauerstoff braucht, ihn aber nicht speichern kann, muss ununterbrochen geatmet werden. Die durchschnittliche Atemfrequenz in Ruhe liegt bei Erwachsenen bei 12 bis 16 Atemzügen pro Minute; bei körperlicher Anstrengung können es bis zu 45 Atemzüge pro Minute werden. Ein Neugeborenes atmet etwa 40 Mal pro Minute. Im Schlaf sinkt seine Atemfrequenz auf 20 bis 40 Atemzüge pro Minute.

Wo findet die Atmung statt?

Die äussere Atmung erfolgt in der Lunge. Der aufgenommene Sauerstoff wird über das Blut in alle Körperzellen geleitet. Dort findet die innere Atmung statt.

Welche Probleme kann Atmung verursachen?

Wenn jemand das Gefühl hat, nicht genügend Luft zu bekommen, spricht man von Atemnot oder Dyspnoe. Die Betroffen versuchen oft, durch schnelles, flaches Atmen (Hyperventilation) oder vertieftes Atmen ihren Sauerstoffbedarf zu decken.

Die möglichen Ursachen einer Dyspnoe sind vielfältig. Manchmal steckt eine Lungenerkrankung dahinter wie etwa Asthma, COPD, Lungenentzündung oder Lungenembolie. Auch Herzerkrankungen wie Herzschwäche (Herzinsuffizienz) oder Herzinfarkt können Atemnot verursachen. In anderen Fällen sind Verletzungen des Brustkorbs (wie Rippenbruch), Mukoviszidose, allergische Reaktionen oder Infektionen der Atemwege (wie Diphtherie) die Ursache. Schliesslich gibt es auch die psychogene Dyspnoe: Hier wird die Atemnot etwa durch Stress, Depressionen oder Angststörungen ausgelöst.

Wenn infolge einer Störung im Atmungssystem der Sauerstoffgehalt im Blut erniedrigt ist, nennt man das Hypoxie. Schnell lebensgefährlich wird es, wenn die Atmung komplett aussetzt (Apnoe): Nach etwa vier Minuten ohne Sauerstoff beginnen die Gehirnzellen abzusterben, was zu Hirnschäden und schliesslich zum Tod führt.

Autoren- & Quelleninformationen

Jetzt einblenden
Aktualisiert am :
Wissenschaftliche Standards:

Dieser Text entspricht den Vorgaben der ärztlichen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien sowie aktuellen Studien und wurde von Medizinern geprüft.

Autor:
Eva Rudolf-Müller
Eva Rudolf-Müller

Eva Rudolf-Müller ist freie Autorin in der NetDoktor-Medizinredaktion. Sie hat Humanmedizin und Zeitungswissenschaften studiert und immer wieder in beiden Bereich gearbeitet - als Ärztin in der Klinik, als Gutachterin, ebenso wie als Medizinjournalistin für verschiedene Fachzeitschriften. Aktuell arbeitet sie im Online-Journalismus, wo ein breites Spektrum der Medizin für alle angeboten wird.

Quellen:
  • Klinke, R. & Sibernagl, S.: Lehrbuch der Physiologie, Georg Thieme Verlag, 7. Auflage, 2017
  • Pschyrembel: Klinisches Wörterbuch, Walter De Gruyter Verlag, 269. Auflage, 2023
  • Steffel, J. et al.: Lunge und Atemwege, Springer Verlag, 1. Auflage, 2014
Teilen Sie Ihre Meinung mit uns
Wie wahrscheinlich ist es, dass Sie NetDoktor einem Freund oder Kollegen empfehlen?
Mit einem Klick beantworten
  • 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
0 - sehr unwahrscheinlich
10 - sehr wahrscheinlich