Gasaustausch in der Lunge: Warum Alveolen, nicht Bronchien, der Ort sind

Der Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid erfolgt in den Alveolen – nicht in den Bronchien. Bronchien sind leitende Atemwege; Alveolen bilden die respiratorische Zone.

Schritte des alveolaren Gasaustauschs

1. Ventilation: Luft gelangt über Trachea → Bronchien → Bronchiolen → Alveolardüsen → Alveolarsäcke zu den Alveolen.
2. Diffusion (O₂): Alveolärer PO₂ ~100 mmHg > Kapillaren-PO₂ ~40 mmHg → O₂ löst sich im Surfactant, überquert die alveolar-kapillare Membran (0,5 μm) → bindet an Hämoglobin.
3. Diffusion (CO₂): Kapillaren-PCO₂ ~45 mmHg > alveolärer PCO₂ ~40 mmHg → CO₂ diffundiert nach außen → wird ausgeatmet.
4. Perfusion: Transitzeit in der Lungenkapillare ~0,75 Sekunde; Gleichgewicht nach ~0,25 Sekunde – große Sicherheitsmarge.

Warum nicht die Bronchien?

• Dicke Wände (Knorpel, glatte Muskulatur, Drüsen) – Diffusionsweg zu groß.
• Kein Kapillarenetz für den Gasaustausch.
• Funktion: Leitfähigkeit, Erwärmung, Befeuchtung, mukoziliäre Clearance.

Klinische Relevanz

• Lungenemphysem: Alveolärer Zerstörung → ↓ Oberfläche → Hypoxämie.
• Lungenödem: Flüssigkeit in den Alveolen → Diffusionsbarriere.
• Shunt: Perfusion ohne Ventilation (z. B. Atelectase) → refraktäre Hypoxämie.

Alveolen bieten 70–100 m² Oberfläche – das „Geschäftszentrum“ der Lunge.