Die Lunge, ein lebenswichtiges Organ, ermöglicht die Atmung und sorgt dafür, dass Sauerstoff aus der Atemluft ins Blut und somit in den gesamten Körper gelangt. Sie liegt gut geschützt von den Rippen im Brustkorb. Dieser Artikel untersucht die Nervenversorgung der Lunge und ihre Bedeutung für die Atmung und die allgemeine Gesundheit.
Die Anatomie der Lunge
Die Lunge ist ein paarig angelegtes Organ, das den größten Teil des menschlichen Brustkorbs ausfüllt. Nachdem die Luft beim Einatmen in den zuführenden Atemwegen von Mund oder Nase bis zur Luftröhre gereinigt und erwärmt wurde, gelangt sie in der Lunge bis in die kleinsten Atemwege, die Alveolen.
Die Luftröhre, in der Fachsprache Trachea genannt, ist ein elastisches, etwa 12 cm langes Rohr, das vom Hals hinunter in den Brustkorb hinter das Brustbein verläuft. Der Raum hinter dem Brustbein, zwischen dem rechten und linken Lungenflügel, wird in der Medizin als Mediastinum bezeichnet. Er enthält außer der Luftröhre das Herz, den Thymus, die Speiseröhre sowie Nerven, Blutgefäße und Lymphbahnen.
Die Luftröhre teilt sich in einen linken und einen rechten Zweig, die Hauptbronchien, auf. Diese treten jeweils an der Lungenwurzel in einen Lungenflügel ein und teilen sich wie bei einem Baum in immer kleinere Äste, die Bronchioli und letztlich in Lungenbläschen auf. In den 300 Millionen Lungenbläschen wird der Sauerstoff vom Blut aufgenommen und parallel dazu vom Blut Kohlendioxid an die Luft abgegeben.
Die Lungenflügel ähneln ihrer Form abgestumpften Kegeln. Sie sitzen auf dem Zwerchfell, einer muskulösen Platte, auf. Das Zwerchfell trennt den Brustraum vom Bauchraum und ist durch seine Bewegungen wesentlich an der Atmung beteiligt. Die Spitzen der Lungenflügel ragen jeweils etwas über die Schlüsselbeine empor.
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Nach ihrem Aufbau lassen sich die beiden Lungenflügel weiter unterteilen. Zwei tiefe Spalten gliedern den rechten Lungenflügel in Oberlappen, Mittellappen und Unterlappen. Bei der linken Lunge gibt es nur einen großen Spalt, er teilt die Lunge in Ober- und Unterlappen. Die Lungenlappen ihrerseits lassen sich wieder in Bereiche untergliedern, die eine gewisse Selbstständigkeit haben, die Lungensegmente. Jede Lunge hat insgesamt 10 Segmente.
Die Lunge ist von einem Flüssigkeit gefüllten Spalt (Fachausdruck Pleuraspalt) umschlossen, der die Beweglichkeit gegenüber knöchernem Brustkorb als durch Zwerchfell und Mediastinum ermöglicht. Die Flüssigkeit im Pleuraspalt kann bei Entzündung infolge einer gutartigen Erkrankung, aber auch bei bösartiger Tumorerkrankung, vermehrt sein.
Neben Nerven und Blutgefäßen durchziehen Lymphbahnen die Lunge, die mit einer Flüssigkeit, der Lymphe, ” Abfallprodukte” abtransportieren und ausfüllen. Diese Bahnen bestehen aus Lymphgefäßen und Lymphknoten und verlaufen nach Verlassen der Lunge die Lungenwurzel entlang der Luftröhre. Später münden sie in den Blutweg ein. Bei bösartigen Erkrankungen können über die Lymphgefäße auch Krebszellen abtransportiert werden. Die zwischengeschalteten Lymphknoten wirken dabei als Filter, die Zellen abfangen können. Normalerweise sind Lymphknoten bis erbsengroß. Bei gutartigen und auch bei bösartigen Erkrankungen können sie anschwellen.
Die Nervenversorgung der Lunge
Die Nervenversorgung der Lunge erfolgt einerseits über den Vagusnerv, der unter anderem Information aus Dehnungsrezeptoren durch den Plexus pulmonalis am Lungenhilus erhält, sowie über Fasern des Sympathicus und Parasympathicus als Anteile des vegetativen Nervensystems. Letztere verschalten die schnelle Anpassung der Atmung und des Herzschlages an Ruhe oder Stresssituationen. Der Vagusnerv steuert die bronchiale Schleimbildung und fördert die Durchblutung.
Die Lunge wird über eigene Blutgefäße (Vasa privata), die Arteriae und Venae bronchiales, mit Blut versorgt. Demgegenüber führen Arteriae und Venae pulmonales, die Vasa publica, das Blut vom rechten Herzen ausgehend durch die Lunge und anschließend ins linke Herz, wo es frisch mit Sauerstoff angereichert in den Körperkreislauf gepumpt werden kann.
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Die Bronchien sind ein Teil des Röhrensystems der Lunge, das als Leitsystem für die Atemluft dient. Nach Aufteilung der Luftröhre (Trachea) in einen rechten und einen linken Hauptbronchus (je ein Ast für die beiden Lungenflügel), erfolgen zahlreiche weitere Abzweigungen, welche die gesamte Lunge ausfüllen und schließlich in die Lungenbläschen (Alveolen) münden, wo der Gasaustausch zwischen Atemluft und Blut erfolgt.
Mit zunehmender Verzweigung der Bronchien ändert sich deren Wandaufbau: Zunächst werden die Wände durch Knorpelspangen verstärkt, um sie stabil zu halten. Die freien Enden dieser Knorpelspangen sind durch Stränge glatter Muskulatur, die vom Nervensystem kontrolliert wird, verspannt. Im Verlauf der Verzweigung nimmt der Knorpelanteil in den Wänden ab, der Anteil glatter Muskulatur dagegen zu. Die Bronchiolen schließlich haben nur noch eine Muskelwand ohne Knorpel.
Die Bronchien leiten die Atemluft von den oberen Atemwegen (Nase, Mund, Rachenraum, Kehlkopf) und der Luftröhre (Trachea) bis hin zu den rund 300 Millionen Lungenbläschen (Alveolen) am Ende der Bronchiolen. Diese sind von einem Netz kleinster Blutgefäße (Kapillaren) umgeben und der Ort für den Gasaustausch: Durch die hauchdünnen Wände der Alveolen wird Sauerstoff aus der Atemluft ans Blut abgegeben und Kohlendioxid aus dem Blut in die Atemluft aufgenommen, das dann ausgeatmet wird.
Das Innere der Bronchien ist (wie das der Luftröhre und der oberen Atemwege) von einem respiratorischen Epithel ausgekleidet. Es enthält unter anderem Zellen, die Schleim produzieren, an dem kleine und kleinste Partikel, die mit der Atemluft hineingelangt sind, festhaften. Benachbarte Flimmerepithelzellen befördern diese Partikel mit ihren Flimmerhärchen dann nach außen, wo sie abgehustet werden können.
In körperlich aktiven Phasen, zum Beispiel beim Sport oder bei schwerer körperlicher Arbeit, werden durch die Aktivierung des sympathischen Nervensystems die Muskeln rund um die Bronchien entspannt. Diese haben dadurch einen größeren Durchmesser und es kann mehr Luft durchfließen und die Alveolen erreichen: Das Blut wird mit mehr Sauerstoff versorgt. In körperlichen Ruhephasen verengen sich die Bronchien dagegen, weil das parasympathische Nervensystem dann aktiviert ist.
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Die Rolle des Zwerchfells und der Atemmuskulatur
Das Zwerchfell ist der wichtigste Muskel für die Atmung. Es trennt die Brusthöhle und die Bauchhöhle voneinander. Beim Einatmen zieht sich das Zwerchfell zusammen und flacht ab, wodurch ein Unterdruck entsteht, der die darüber liegenden Lunge mitzieht und aufdehnt. Luft strömt in den Brustkorb hinein. Durch eine Kontraktion (Anspannung) der zwischen den Rippen liegenden Muskeln wird zudem der Brustkorb selbst aufgeweitet, was ebenfalls eine Sogwirkung auf die umgebende Luft hat. Lässt die Anspannung der Muskeln nach, so wölbt sich das Zwerchfell wieder hoch, während der Brustkorb wieder enger wird. Die Lunge folgt ebenfalls ihren Rückstellkräften (Retraktionskräften) und die verbrauchte Luft wird bis auf ein Reservevolumen ausgeatmet.
Die Atemmuskeln sind willkürlich aktivierbar. Grundsätzlich sorgt aber das Gehirn mit seinen Impulsen dafür, dass wir nicht ans Atmen denken müssen und automatisch regelmäßig Luft holen.
Muskelschwäche oder Lähmungen können auch die Atemmuskulatur betreffen. Beispiele hier: Die Poliomyelitis ("Polio", Kinderlähmung), die durch die Impfung bei uns stark zurückgedrängt wurde, in anderen Ländern wie Afghanistan, Pakistan und Nigeria dafür nach wie vor präsent (endemisch) ist, sodann neuromuskuläre Erkrankungen, die mit Muskelschwäche und Muskelschwund einhergehen, oder auch Myasthenia gravis. Auch eine Überfunktion der Schilddrüse, Alkoholmissbrauch oder verschiedene Medikamente können die Muskeln beeinträchtigen.
Ist die Atemmuskulatur geschwächt, kommt es zu einer Atemschwäche (Hypoventilation) und subjektiv zu Atemnot: Die Atmung ist hier durchgehend unzureichend und kann den nötigen Gasaustausch nicht mehr gewährleisten. Weitere Symptome hängen von der Grunderkrankung ab. Bei unzureichendem Gasaustausch ist eine Beatmung nötig. Die Grunderkrankung wird so gezielt wie möglich behandelt. Eine wichtige Rolle spielt auch die Physiotherapie.
Erkrankungen, die die Lungenfunktion beeinträchtigen
Die Lunge steht in ständigem Austausch mit der Umwelt und ist daher ganz besonders Giftstoffen und Krankheitserregern ausgeliefert. Eine Vielzahl von Erkrankungen kann die Lungenfunktion beeinträchtigen, darunter:
Chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (COPD): Eine fortschreitende Erkrankung, die hauptsächlich durch das Rauchen verursacht wird und zu einer Verengung der Atemwege und einer Schädigung des Lungengewebes führt.
Asthma bronchiale: Eine oft allergisch bedingte Erkrankung, bei der sich die Atemwege anfallartig verkrampfen mit resultierender schwerster Luftnot.
Lungenentzündung: Eine Entzündung des Lungengewebes, die meist durch Bakterien oder Viren verursacht wird.
Lungenembolie: Ein Verschluss einer Lungenarterie durch ein Blutgerinnsel, das meist aus den Beinvenen stammt.
Lungenkrebs: Eine bösartige Erkrankung der Lunge, die häufig durch das Rauchen verursacht wird.
Zwerchfelllähmung: Zwerchfell-Lähmungen betreffen überwiegend den Zerchfellnerv und treten meistens auf einer Seite auf. Häufigste erworbene Ursachen sind Tumoren, die den Zwerchfellnerv bedrängen, zum Beispiel eine Krebsgeschwulst in der Lunge oder erkrankte Lymphknoten, aber auch Unfälle.
Diagnose und Therapie von Lungenerkrankungen
Die Diagnose von Lungenerkrankungen umfasst in der Regel eine körperliche Untersuchung, Lungenfunktionstests, Röntgenaufnahmen des Brustkorbs und gegebenenfalls weitere bildgebende Verfahren wie CT oder MRT. Die Therapie richtet sich nach der jeweiligen Erkrankung und kann Medikamente, Sauerstofftherapie, Physiotherapie oder operative Eingriffe umfassen.