Warum Lungen nicht kollabieren: Strukturelle und physiologische Schutzmechanismen

Fünf Mechanismen, die einen Lungenkollaps verhindern

1. Negativer Pleuradruck (Pleura-Vakuum)

Viszerale und parietale Pleura umschließen einen Potenzialraum mit ~ -5 cmH₂O Druck in Ruhe. Dieser subatmospherische Druck zieht die Lungen nach außen gegen die Brustwand.

2. Lungenelastischer Rückzug

Elastinfasern im Parenchym bieten inneren Rückzug; ausgeglichen durch äußeren Brustwand-Rückzug. Bei FRC gleichen sich die Kräfte aus.

3. Surfactant reduziert Alveoläroberflächenspannung

Typ-II-Pneumozyten sezernieren Surfactant (Dipalmitoylphosphatidylcholin + Proteine). Senkt Oberflächenspannung unverhältnismäßig in kleinen Alveolen (Laplace-Gesetz: P = 2T/r), verhindert Atelektasen.

4. Atemwegsmuskeltonus

• Zwerchfell und Zwischenrippenmuskeln halten Basistonus auf, halten Brustwand erweitert.
• Phrenicusfeuerung besteht auch in Ruhe fort.

5. Atmosphärischer Druck > Pleuradruck

Externer atmosphärischer Druck (760 mmHg) übersteigt Pleuradruck und schafft eine netto nach außen gerichtete Kraft auf den Thoraxkäfig.

Klinisches Versagen: Atelektasen

• Atemwegsobstruktion (Schleimpfropf, Tumor) → resorptive Atelektasen.
• Surfactantmangel (Frühgeborene – RDS; ARDS).
• Pneumothorax: Luft im Pleuralraum gleicht Druck aus → Lungenkollaps.
• Kompression: Pleuraerguss, Masse, Abdominaldistension.

Diese Schutzmechanismen gewährleisten kontinuierlichen Gasaustausch; ihr Versagen liegt vielen Notfällen der Atemwege zugrunde.