Schutz- und Hilfsmechanismen des Atemwegsystems

Für das weitere Verständnis ist es wichtig zu wissen, dass das Atemwegsystem keineswegs ein starres Rohr ist. Jedes Teilstück ist bis zu einer bestimmten Grenze elastisch und kann sich erweitern und wieder verengen. Das passiert zum Beispiel dann, wenn sich in der Einatemluft Stoffe oder Fremdpartikel (z.B. Hausstaub, Pollen usw.) befinden, die unser Körper nicht einatmen möchte.

Muskelfasern umschließen ringförmig die Bronchien. Werden diese Muskeln angespannt, verkleinert sich der Durchmesser der Bronchien, so dass die Menge an Luft, die hindurch strömt, geringer wird. Lässt die Anspannung der Muskelschicht nach, vergrößert sich der Durchmesser der Bronchien wieder und eine größere Menge an Luft kann hindurch strömen.

Die Schleimhaut bedeckt unsere gesamten Atemwege und schützt sie so vor Fremdkörpern und vor Austrocknung. Schon in der Nase befinden sich kurze Haare, die die großen Staubpartikel abhalten und auffangen. Deshalb ist es so wichtig, durch die Nase einzuatmen, damit schon die größten Partikel abgefangen werden und die Luft erwärmt und angefeuchtet wird. Die gesamte Oberfläche der Schleimhaut der Atemwege ist mit vergleichbaren feinsten Härchen an der Oberfläche der Zellen, den sog. Flimmerhärchen, bedeckt. Die gesamte Schleimhaut ist mit einer Schleimschicht (daher der Name) überzogen, die von bestimmten Zellen in der Schleimhaut gebildet wird, den sog. Becherzellen. Die Flimmerhärchen bewegen sich gleichmäßig im Takt (12-20 mal/sek) und schlagen wellenförmig in Richtung Rachen. Dadurch werden Fremdkörper wie Staubteilchen, die über die Atemluft in unsere Atemwege gelangt sind, auf der Schleimschicht mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 cm/min zum Rachen hin transportiert. Dort können sie über einen kleinen Hustenstoß (Räuspern, Niesen) aus den Atemwegen entfernt werden, oder sie werden einfach verschluckt.

Bei jedem Atemzug bewegt sich der Brustkorb auf und ab. Durch Anspannen der Zwischenrippenmuskeln werden die Rippen so angehoben, dass dadurch der Brustraum vergrößert wird (= Brustatmung). Zusätzlich zieht sich beim Einatmen das Zwerchfell, das den Brustraum vom Bauchraum trennt, zusammen (= Bauchatmung). Die Lunge selbst ist über das Lungen- und das Rippenfell mit dem Brustkorb verbunden. Dadurch macht dies der Lunge Platz, sich zu entfalten. Mit Ausdehnung der Lunge sinkt der Luftdruck in der Lunge gegenüber dem umgebenden Luftdruck ab. Auf Grund dieses Druckgefälles strömt die Luft in die Lunge, bis hin in die Lungenbläschen. Unterstützend können im Bedarfsfall die Rücken- und Halsmuskeln als "Atemhilfsmuskeln" mit herangezogen werden. Somit kann der Brustkorb noch weiter gedehnt werden. Dies kommt vor allem bei erschwerter Atmung, z.B. Atemnot beim Asthma-Anfall, vor. Die Ausatmung ist ein weitgehend passiver Vorgang. Während der Einatmung werden die elastischen Fasern der Lunge gedehnt. Sobald am Ende der Einatmung der Muskelzug nachlässt, zieht sich das Lungengewebe wieder zusammen. Dies ist vergleichbar mit einem ausgezogenen Gummiband, welches wieder in seine Ausgangsposition zurückspringt.