Die Lunge: Anatomie, Gasaustausch und lebenswichtige Funktionen jenseits der Atmung

Die Lungen sind paarige, kegelförmige Organe, die die Brusthöhle einnehmen und durch den Mediastinum getrennt sind. Die rechte Lunge hat drei Lappen (oberer, mittlerer, unterer); die linke hat zwei (oberer, unterer) plus die Lingula, um Platz für das Herz zu schaffen.

Atemwegsarchitektur

1. Trachea → Hauptbronchien → Lappenbronchien → Segmentbronchien → Bronchiolen → terminale Bronchiolen → respiratorische Bronchiolen → Alveolardüsen → Alveolasäcke → Alveolen.
2. Leitende Zone (kein Gasaustausch): Trachea bis terminale Bronchiolen.
3. Respiratorische Zone (Gasaustausch): Ab respiratorischen Bronchiolen.
4. Alveolen: ~300–500 Millionen; gesamte Oberfläche ~70 m²; Wände eine Zelle dick (Typ-I-Pneumozyten) mit Kapillarenetzwerk.

Kernfunktionen

1. Gasaustausch (Primär)

O₂ diffundiert von der Alveolarluft (pO₂ ~100 mmHg) in das Lungenkapillarenblut (pO₂ ~40 mmHg). CO₂ diffundiert in die entgegengesetzte Richtung (pCO₂ 45 → 40 mmHg). Getrieben von Partialdruckgradienten; Perfusion und Ventilation abgestimmt (V/Q ~0,8).

2. Säure-Basen-Haushalt

CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻. Durch Anpassung der Ventilation (Rate/Tiefe) regulieren die Lungen pCO₂ und somit den Blut-pH. Atemkompensation bei metabolischer Azidose/Alkalose.

3. Abwehr und Reinigung

• Mukoziliärer Aufzug: Zilien bewegen Schleim mit eingefangenen Partikeln/Pathogenen nach oben.
• Alveolärmakrophagen: Phagozytose von Schutt, Bakterien.
• Sekretorisches IgA, Lysozym, Surfactants (SP-A, SP-D) mit antimikrobiellen Eigenschaften.
• Husten- und Niesreflexe stoßen Reizstoffe aus.

4. Lautbildung

Luft von der Lunge passiert den Kehlkopf; Stimmlippenvibration erzeugt Klang; Artikulatoren (Zunge, Lippen, Gaumen) formen die Sprache.

5. Metabolisch und endokrin

• Wandeln Angiotensin I → II über ACE (Lungenendothel) um – Blutdruckregulation.
• Inaktivieren Bradykinin, Serotonin, Prostaglandine; aktivieren einige Medikamente.
• Produzieren Surfactant (Typ-II-Pneumozyten) – reduziert Oberflächenspannung, verhindert Atelektasen.

Schutz und Mechanik

• Pleura-Membranen (viszeral/parietal) mit Pleuraflüssigkeit ermöglichen reibungsloses Gleiten.
• Negativer Intrapleuraldruck hält die Lunge aufgebläht.
• Zwerchfell und Rippenmuskeln treiben die Ventilation an.

Gesunde Lungen sind nicht nur zum Atmen unerlässlich, sondern auch für pH-Homöostase, Immunabwehr, Sprache und kardiovaskuläre Regulation.