Wie funktioniert die Lunge?

Mindestens 10.000 Liter Luft strömen jeden Tag ganz automatisch durch unsere Lungen. Damit ist die Lunge, unser Atmungsorgan, unglaublich leistungsstark. Dank ihr gelangt Sauerstoff aus der Atemluft in unseren Körper. Und ohne Sauerstoff können wir nicht leben. Aber wie genau funktioniert das? Und was atmen wir eigentlich wieder aus? 

Die Lunge ist unser zentrales Atemorgan und sorgt dafür, dass lebenswichtiger Sauerstoff in unser Blut gelangt. Denn alle Körperzellen benötigen Sauerstoff, um zu funktionieren. Gleichzeitig entsorgt sie Kohlendioxid, das als Abfallprodukt im Körper anfällt.

Die Lunge liegt gut geschützt hinter den Rippen im Brustkorb. Sie besteht aus einem linken und einem rechten Flügel. Der linke Lungenflügel ist etwas kleiner als der rechte. Das liegt daran, dass auf der linken Seite des Brustkorbs auch das Herz viel Platz benötigt.

Beide Lungenflügel sind von einem weit verzweigten System aus Röhren durchzogen – den Bronchien. Die Bronchien sind am Eingang der Lunge am breitesten. Je tiefer sie in die Lungenflügel vordringen, desto mehr verzweigen sie sich. Die Abzweigungen werden immer feiner. Am Ende der Röhren liegen rund 300 Millionen Lungenbläschen. Durch die Bronchien wird Atemluft zu den Lungenbläschen transportiert.

Die winzigen Lungenbläschen haben nur einen Durchmesser von etwa 0,2 Millimeter. Alle Lungenbläschen zusammen haben eine Oberfläche von rund 100  Quadratmetern. Würde man alle Lungenbläschen aufklappen und zusammenfügen, dann wäre die Fläche so groß wie eine Drei- bis Vierzimmerwohnung. Diese riesige Oberfläche sorgt dafür, dass wir genug Sauerstoff aus der Atemluft aufnehmen können.

Rund um die Lungenbläschen verlaufen viele sehr feine Blutgefäße: die Lungenkapillaren. Die Lungenbläschen geben Sauerstoff an die Lungenkapillaren ab und nehmen Kohlendioxid daraus auf. Umschlossen werden die Lungenbläschen von einem Netzwerk feinster Blutgefäße, den sogenannten Lungenkapillaren. Die Wände der Kapillaren und der Lungenbläschen sind so dünn, dass Kohlendioxid und Sauerstoff leicht hindurchtreten können. So findet der Gasaustausch zwischen Luft und Blut statt und das ganz automatisch.

Der Gasaustausch: Sauerstoff rein, Kohlendioxid raus

Über die Lungenbläschen gelangt Sauerstoff aus der Atemluft ins Blut. Das Herz pumpt das sauerstoffreiche Blut durch den Blutkreislauf. So gelangt der Sauerstoff zu den Körperzellen, z. B. zu den Muskeln. Gleichzeitig geben die Körperzellen das Gas Kohlendioxid ans Blut ab, eine chemische Verbindung aus Sauerstoff und Kohlenstoff (CO2). Kohlendioxid entsteht als Abfallprodukt bei verschiedenen Vorgängen in den Körperzellen.

Über den Blutkreislauf gelangt das sauerstoffarme Blut mit dem Kohlendioxid zurück zur Lunge. Hier nehmen die Lungenbläschen das Kohlendioxid aus dem Blut auf. Das Kohlendioxid wird mit der nächsten Ausatmung aus dem Körper befördert. Das Blut wird mit frischem Sauerstoff angereichert und beginnt die nächste Runde durch den Kreislauf.

An unsere Atmung müssen wir nicht denken, denn sie funktioniert von ganz allein. Damit das so ist, gibt es im Gehirn einen Bereich, der für Atmung zuständig ist. Dieses Atemzentrum regelt, dass wir automatisch atmen. Es sorgt dafür, dass wir im ruhigen Zustand etwa 10 bis 15 Mal pro Minute ein- und wieder ausatmen. Dabei beträgt die Luftmenge pro Atemzug 500 Milliliter. Bei körperlicher Anstrengung benötigen unsere Muskeln mehr Sauerstoff, daher atmen wir schneller.

Doch woher weiß das Atemzentrum, wie es die Sauerstoffzufuhr steuern soll? Dazu befinden sich im Körper spezialisierte Zellen, die als Messfühler dienen. Sie messen laufend, wie viel Sauerstoff bzw. Kohlendioxid im Blut sind. Diese Informationen werden an das Atemzentrum übermittelt, das dann je nach Bedarf die Atmung beschleunigt oder verlangsamt.