Atmung

in Biologie, geschrieben von unbekannt

Allgemeines:
Zur Einleitung ein kurzer Streifzug über unser Atmungssystem bevor ich mit der Lunge und den Erkrankungen der unteren Atemwege.

Atmung:
Die menschliche Atmung umfasst alle Vorgänge, die bei der Aufnahme von Sauerstoff aus der Luft sowie bei der Abgabe von Kohlendioxid beteiligt sind. Es sei kurz erwähnt, dass Fische über Kiemen den Sauerstoff aus dem umgebenden Wasser aufnehmen.
Es können bei der Atmung 3 wesentliche Schritte unterschieden werden:

1. Die äußere Atmung, sie umfasst den Gasaustausch zwischen dem Atemmedium, also der Luft und der respiratorischen Oberfläche, also dem Lungengewebe.
Beim Einatmen wird der Brustkorb gehoben und erweitert. Die Einatmungsluft enthält ca. 21 % Sauerstoff (O2) und 78 % Stickstoff (N2) sowie 0,04 % Kohlendioxid (CO2) und 0,96 % Edelgase. In der späten Phase der Ausatmung sind in der Alveolarluft nur 17 % Sauerstoff aber 4,04 % Kohlendioxid und 0,96 % Edelgase enthalten. Ein Erwachsener hat eine Atemfrequenz von ca. 10 bis 16 Atemzügen pro Minute. Bei körperlicher Ruhe benötigt er 4 bis 8 Liter Luft pro Minute, wohingegen bei schwerer Arbeit bis zu 150 Liter pro Minute benötigt werden.

2. Die innere Atmung, die im Gastransport durch die Körperflüssigkeit und in der Aufnahme des Sauerstoffs in die Zelle bzw. der Abgabe des Kohlendioxids aus der Zelle besteht.
Die innere Atmung besteht im An- bzw. Abtransport von Sauerstoff und Kohlendioxid mit dem Blut zu bzw. von den Körperzellen. Die Vorgänge bei der Atmung unterliegen der bewussten und unbewussten Steuerung durch das Atemzentrum im Gehirn.
3. Die Zellatmung, die auf biochemischen Reaktionen im Inneren der Zellen beruht.
Noch ein paar Zahlen:
Man atmet täglich ungefähr 23 000 mal, das sind ca. 16- 20 mal in der Minute. Dann atmen wir ca. 8l ein. – Bei körperlicher Belastung erhöht sich diese Zahl. Bei spazieren gehen beispielweise atmen wir schon 14l bei höchster Anstrengung können bis zu 140l pro min. ein und ausatmen. – Die Lunge eines Erwachsenen fasst ca. 5 Liter Luft.

Die Lunge:
Aufbau und Lage:
Die Lunge liegt im Brustkorb geschützt vor Stößen von außen durch den Rippenkasten. Sie besteht aus 2 Lungenflügeln, dem rechten, der aus 3 und dem linken, der aus 2 Lungenlappen besteht, darunter sind die Bronchien. Die Bronchien haben jeweils eine Hauptbronchie, die sich im oberen Teil der Brusthöhle befindet. Diese führt dann durch den jeweiligen Lungenflügel und verzweigen sich in immer kleiner werdende Bronchien auf, wie die Verästelungen eines Baumes. Die verzweigten Bronchien enden in den Lungenbläschen, jedes Bläschen ist von winzigen Blutgefässen, den Haargefässen umspannt. Die Lungenbläschen und die Haargefäße haben so dünne Wände, das der Sauerstoff aus den Bläschen ins Blut gelangen kann und so auch das Kohlendioxid hinein, welches beim nächsten Atemzug wieder "herausgespült" wird. Durch die Lungenflügel wird die Luft also in die Bronchien verteilt und dann durch die Lungenbläschen ins Blut abgegeben.

Funktion der Lunge:
Die Aufgabe der Lunge ist es, das Blut mit frischem Sauerstoff zu versorgen. Gleichzeitig wird der Kohlenstoff aus den Nahrungsstoffen in Kohlendioxid zerlegt. Das Blut versorgt die Zellen mit Sauerstoff und nimmt ihr Kohlendioxid auf. In der Lunge wird dem Blut neuer Sauerstoff gegeben und es wird vom Kohlendioxid befreit.

Erkrankungen und Störungen der unteren Atemwege
Zu den unteren Atemwegen zählen die Luftröhre (3), die Bronchien (4) und die Lungenbläschen (5). Luft gelangt durch die Luftröhre in die Bronchien und von da aus in die Lungenbläschen, wo die Diffusion stattfindet. Die Bronchien sind mit einer Schleimhaut und Flimmerhärchen ausgekleidet, welche gleichmäßige Wellenbewegungen erzeugen und so Schleim, der in der Schleimhaut gebildet wird in Richtung Mund transportieren. Asthma und Bronchitis gehören zu den meisten bronchialen Krankheiten. Die Zahl der betroffenen steigt stetig. "Wer lange hustet, lebt lange." Dieses alte, immer noch häufig gebrauchte Sprichwort trifft den Kern der Einstellung vieler Menschen zum Thema Husten und verdeutlicht die Bagatellisierung eines körperlichen Signals, das auf eine ernste Erkrankung der unteren Atemwege hindeuten kann.

1. Bronchitis:
Bronchitis bezeichnet eine akute Entzündung der Bronchien, die mit den Symptomen Husten und vermehrter Bronchialschleimbildung einhergeht. Der Husten dient dabei der Entfernung des vermehrt gebildeten Sekretes, auch Auswurf genannt. Die Bronchitis ist fast immer die Folge eines Virusinfektes oder einer bakteriellen Infektion. Eine normale akute Bronchitis heilt fast immer in 2 bis 4 Wochen vollständig aus. Die Behandlung erfolgt anfangs mit hustenreizstillenden, später mit schleimlösenden Medikamenten, wobei auch Medikamente aus der Naturheilkunde gut eingesetzt werden können. Gelegentlich sind Antibiotika, manchmal auch bronchialerweiternde Medikamente und kurzzeitig Kortison erforderlich. Wird eine akute Bronchitis nicht ausreichend behandelt und ist der Patient dem entsprechend veranlagt, kann diese in eine chronische Bronchitis übergehen. Neben den genannten Symptomen tritt zusätzlich Atemnot auf. Bei chronischer Bronchitis werden zusätzlich Atemgymnastik und langer Aufenthalt an frischer Luft verordnet.

2. Asthma:
Asthma ist die häufigste chronische Krankheit im Kindesalter. Die Entzündung, die nicht durch Bakterien oder andere Keime entsteht, sondern meist durch Allergene oder Reizstoffe, ist als Ursache anzusehen. Die Bronchialschleimhaut reagiert überempfindlich auf die Reizstoffe mit einer starken Anschwellung, vermehrter Durchblutung und Schleimabsonderung. Die Muskulatur der Bronchien verkrampft. Die Folgen sind Husten und akute Atemnot. Asthma kann zwar nicht geheilt, aber wirkungsvoll behandelt werden, durch die Inhalation von Betamemetika und die Gabe von Kortison. Bei einem allergischen Asthma sollte der Kontakt zu den Stoffen gemieden d.h. den Kontakt zu Pollen und zu Tieren meiden, Hausstaub einschränken. Leider wirken sich auch chemische und physikalische Reizstoffe der Umwelt negativ auf das Asthma aus. Für die Behandlung von Asthma ist es wichtig, die Ursachen z.B. durch Allergietests festzustellen. Zur Therapie gehören atemgymnastische Übungen. Mit Hilfe eines Peak-Flow-Meters, welches die Ausatmungsgeschwindigkeit misst, kann jeder Patient seinen Krankheitsverlauf kontrollieren und die Medikamente entsprechend dosieren.

 
3. Lungenemphysem:
Im Unterschied zur Bronchitis und zum Asthma ist das Lungenemphysem keine Erkrankung der Bronchien, sondern der Lungenbläschen und tritt oft als Spätfolge einer chronischen Bronchitis auf. Durch ungenügende Entleerung der Lungenbläschen kommt es zu einer sogenannten Überblähung der Lunge. Dadurch werden die Lungenbläschen überdehnt und zerstört. Durch die verminderte Oberfläche kommt es zur ständigen Atemnot. Das Emphysem kann man durch eine Computertomographie oder ein Röntgenbild feststellen. Da beim Emphysem bereits Teile der Lunge komplett zerstört sind, ist eine Behandlung nicht mehr möglich. Eine Linderung ist durch die selben Medikamente wie bei Asthma und Bronchitis möglich. Im Spätstadium führt das Emphysem zur Überlastung des rechten Herzens.

4. Lungenentzündung
Die Lungenentzündung in der Fachsprache Pneumonie genannt, kann entweder durch Viren oder Bakterien verursacht werden. Man unterscheidet zwischen einer Lappenpneumonie, einer Bronchopneumonie und einer Viruspneumonie. Die Bronchopneumonie wird meist durch einen Virusbefall der Atemwege eingeleitet, ihre Symtome sind: langsam steigendes Fieber, und eitrig-schleimiger Auswurf. Die weitaus schlimmeren Symptome der Lappenpneumonie sind, Schüttelfrost, plötzliches hohes Fieber, Brustschmerzen, Auswurf, Atemnot und Steigerung der Herzfrequenz in schlimmen Fällen auch Sauerstoffmangelzustände. Vor allem bei jungen und alten Menschen kann es durch Kreislaufversagen zum Tode führen.
Die Viruspneumonie ist die harmloseste Art der Lungenentzündung, sie verläuft meist gut und ist gekennzeichnet durch hartnäckigen, trockenen Husten, Kopf und Gliederschmerzen. Die Behandlung bei Lungen-entzündungen sind körperliche Schonung, viel Flüssigkeit, schleimlösende Mittel, herz- und kreislaufanregende Medikamente und im schlimmen Falle eine durch Breitbandantibiotika eingeleitete Chemotherapie.

5. Lungen- oder Bronchialkrebs:
Die gefährlichste Lungenerkrankung ist der Bronchialkrebs im Volksmund auch Lungenkrebs genannt. Kein anderer Tumor hat in den letzten 60 Jahren so beängstigend zugenommen wie der Bronchialkrebs. Der Trend hält an. In Deutschland erkranken jährlich ca. 40 000 Menschen. Die plötzliche Häufigkeitszunahme dieser Krebsform begann zwischen den beiden Weltkriegen; zuerst in England, wo das Zigarettenrauchen um die Jahrhundertwende in Mode gekommen war. Daraus folgert man, dass das Zigarettenrauchen einen entscheidenden Einfluss auf die Entwicklung des Bronchialkrebses ausübt. Die Inkubationszeit beträgt etwa 15 bis 25 Jahre. Heute steht fest, dass etwa jeder 17. Raucher an Bronchialkrebs erkrankt. Weitere Ursachen können diese Stoffe sein. Typische Symptome sind ständiger Husten, blutiger Auswurf und Atemnot. Es besteht für ¼ der Erkrankten die Möglichkeit einer Operation. Bronchialkrebs führt durchschnittlich nach 5 Jahren zum Tod.

6. Tuberkulose (TB):
Historisches:
Bedingt durch eine erhebliche Bevölkerungsdichte in den Städten zur Zeit der industriellen Revolution, spielte die Tuberkulose für die Sterblichkeit der Menschen, vor allem im letzten Jahrhundert und den ersten Jahrzehnten dieses Jahrhunderts, eine große Rolle.

 
Die öffentliche Aufmerksamkeit und die Betroffenheit der Menschen war sicherlich mit der heutigen bezüglich AIDS vergleichbar. Zusätzlich bekam die Krankheit fast den Rang einer Kulterkrankung, was sich u.a. im Zauberberg von Thomas Mann oder der "Selbstmordpartnerin" von Heinrich von Kleist, Henriette Vogel, die sich gemeinsam im Jahre 1811 töteten, dokumentierte. Lange wurde, ähnlich wie in den Anfängen der Aidserkrankung, über die Ursachen gestritten. Wobei anfänglich die vorherrschende Meinung war, dass Tuberkulose eine soziale Erkrankung sei, also eine Folge der Wohn- und Lebensbedingungen der einfacheren Volksschichten.
 
Auch eine Erblichkeit wurde erwogen. Im Jahre 1882 beendete Robert Koch in Berlin diese Diskussion mit der Entdeckung des Tuberkel- Bakteriums. Dennoch spielt die soziale Komponente auch heute immer noch eine wichtige Rolle, da gut ernährte Menschen ungleich seltener an Tuberkulose erkranken als unterernährte Menschen in schlechten sozialen Verhältnissen. Rund 40 Jahre nach Robert Kochs Entdeckung stand ein wirksamer Impfstoff für die Menschen zur Verfügung.
In den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts glaubte man, dass die Tuberkulose besiegt sei und zumindest für die erste Welt keine Rolle mehr spielen würde. Diese Hoffnung trog; seit den 80er Jahren ist ein starker Anstieg von Tuberkulose-Erkrankungen und -Todesfällen in den Industrienationen, bedingt durch HIV und Immigranten aus der dritten Welt und Osteuropa, zu verzeichnen.
 
Was ist die Tuberkulose überhaupt?
Die Tuberkulose, auch Schwindsucht genannt, ist eine chronisch verlaufende Infektionskrankheit, die weltweit verbreitet ist und heutzutage auch in den Industriestaaten durch HIV und Immigration wieder an Bedeutung gewinnt. Weltweit sterben jährlich 3 Millionen Menschen an den Folgen der Tuberkulose. Schlechter Ernährungszustand, niedere soziale Verhältnisse und ein geschwächtes Immunsystem begünstigen Infektion und Erkrankung. Krankheitsauslöser sind Tuberkelbakterien (Mykobakterium tuberkulosis), die durch Tröpfcheninfektion übertragen werden.
Kurze Zeit nach der Infektion entsteht die Primärtuberkulose, die durch einen isolierten Entzündungsherd meist in der Lunge, der sich in der Folge abkapselt, gekennzeichnet ist. Die Erreger können sich jedoch auch unbemerkt im Körper ausbreiten und nach vielen Jahren ist entsteht dann durch Reaktivierung die Postprimärtuberkulose mit fortschreitender Entzündung in Lunge, Niere, Knochen oder anderen Organen.
Die Tuberkulose wird ansteckend, wenn ein Entzündungsherd aufbricht und die Erreger nach außen gelangen. Man spricht dann von einer offenen Tuberkulose, die dem Gesundheitsamt gemeldet werden muss und einer Isolierung des Betroffenen bedarf. Die Diagnose wird durch Lungenröntgen und den oft schwierigen Erregernachweis gestellt. Die Behandlung besteht aus einer Kombination von mehreren Medikamenten, die das Wachstum der Bakterien hemmen und muss konsequent über neun Monate durchgeführt werden. Die Möglichkeit einer Schutzimpfung wird derzeit nur für Risikogruppen empfohlen.

Artikeln aus Fachzeitschriften

Vom Mund in die Lunge:
Schlechte Zähne und erkranktes Zahnfleisch können chronische Lungenleiden verstärken. Diesen Zusammenhang haben amerikanische Forscher in einer Studie mit fast 14.000 Patienten entdeckt. Demnach sollen Bakterien aus den Zahnzwischenräumen die Atemwege schädigen und weiteren Bakterien das Eindringen in die Lunge erleichtern.
 
Befragungen betroffener Patienten hatten ergeben, dass Erkrankungen im Mund häufig negative Folgen für die Lunge mit sich brachten. Welche Bakterien konkret beteiligt sind, ist allerdings noch nicht bekannt. Das Risiko besteht offenbar auch nur für Patienten, die bereits ein chronisches Lungenleiden haben. Diese sollten aber auf jeden Fall ihre Zahnpflege mit sehr großer Sorgfalt betreiben, empfehlen die Forscher.
 
Fremde Lunge im Körper: Für Frau Blum begann das zweite Leben:
Verpflanzungen von Herz, Niere oder Leber sind für Chirurgen inzwischen fast schon Alltag. Probleme bereitet aber noch immer die Transplantation der Lunge – sie ist extrem empfindlich. Dennoch konnten die Spezialisten des Deutschen Herzzentrums bereits 100 Patienten, darunter sieben Kindern, eine neue Lunge einpflanzen. Immer öfter werden, jetzt sogar beide Flügel transplantiert. "Unsere Patienten haben lebensgefährliche Lungenerkrankungen im Endstadium", sagt der Chef des Herzzentrums, Professor Roland Hetzen. Dazu gehört eine der häufigsten Erbkrankheiten in Deutschland – Mukoviszidose (jedes 2000. Baby wird damit geboren). Dabei kommt es in der Lunge zu starker Sekretbildung, die etwa 300 bis 450 Millionen Bläschen verkleben – der Körper bekommt zuwenig Sauerstoff. Eva Blum (57) merkte vor 14 Jahren, dass mit ihrer Lunge etwas nicht stimmt. "Das Treppensteigen fiel mir sehr schwer. Später konnte ich kaum mehr atmen, auch nicht mehr essen. "Diagnose: Emphysem (Bläh-Lunge). Sie magerte auf 36 Kilogramm ab, musste mit Sauerstoff beatmet werden. "Meine Lungenbläschen platzten. Das war kein Leben mehr. "Im August '94 bekam sie im Herzzentrum zwei neue Lungenflügel eingepflanzt, führt jetzt wieder ein normales Leben.
 
Bei chronischen Lungen-Infektionen sind doppelseitige Transplantationen nötig. Hetzer: "Denn ein gesunder Flügel würde sich ebenfalls anstecken. "Größtes Problem ist, Spenderorgane zu finden. "Sie werden erst entnommen, wenn ein Mensch hirntot ist. Bis dahin wurde er meist über lange Zeit künstlich beatmet, das begünstigt Infektionen", sagt der Professor. Auch wenn ein geeignetes Organ gefunden ist, haben die Chirurgen kein leichtes Spiel, besonders schwierig sind die Durchblutungs-Anschlüsse für die neue Lunge. Nach der Operation besteht Infektionsgefahr. Durch die Atmung ist die Lunge ständig mit der Außenwelt in Kontakt. Weltweit haben bisher 3.000 Menschen eine neue Lunge bekommen. Die Überlebenschance liegt im ersten Jahr bei 70 bis 80 Prozent.

Ausgangslage:
Bis Ende 1996 ging es mir relativ gut. Dann begann sich die Lungenfunktion in kleinen Schritten zu verschlechtern. Ich hatte eine Lungenentzündung nach der anderen und benötigte permanent Sauerstoff. Im Frühjahr wurde mir erstmals die Möglichkeit einer Transplantation dargelegt. Im August 1997 musste ich wegen Erstickungsgefahr auf die Intensivstation. Ich erholte mich einigermaßen, aber eine Transplantation musste so rasch wie möglich ins Auge gefasst werden. Vor der Transplantation hatte ich noch ein Lungenvolumen (FVC) von 0,52 Liter, jetzt habe ich 4,3 Liter!

 
Die Operation selbst dauert zwischen 4 – 9 Stunden. Ich möchte noch darauf hinweisen, dass sich alle Formulierungen auf eine beidseitige Lungentransplantation beziehen. Zuerst wird ein Schnitt von links nach rechts unterhalb der Brust gemacht. Dann wird die schlechtere Lunge entfernt. In dieser Zeit wird man über die andere alte Lunge beatmet. Die neue Lunge wird zuerst am Hauptbronchus, dann an der Lungenarterie und zuletzt an der Lungenvene befestigt. Die Blutzirkulation zur neuen Lunge wird hergestellt. Nun wird die zweite Lunge entfernt und wiederum verbunden wie die erste. Sobald diese auch gemacht wurde, wird wiederum die Blutzirkulation hergestellt. Dann wird der Brustkorb verschlossen und der Patient kommt auf die Intensivstation. Ich wurde nach vollständigem Erwachen sofort entubiert.
 
12 Stunden nach dem OP wird bereits mit Physiotherapie begonnen. Am ersten Tag konnte ich bereits auf den Bettrand sitzen. Durch Umlagerungen, Abklopf- und Vibrationstherapie wird die Schleimabsonderung gefördert, damit sich die neuen Lungen besser entfalten können. In der ersten Woche wird zweimal täglich ein Röntgenbild gemacht. Man bleibt solange auf der Intensivstation, bis man selber stabil atmen kann, normalerweise 2 bis 8 Tage. Ich wurde am dritten Tag nach der Transplantation auf die Bettenstation verlegt. Hier wird die intensive Behandlung wie Physiotherapie etc. fortgeführt, damit man wieder langsam zu Kräften kommt. Die meisten Patienten können nach 3 – 4 Wochen schon 1,5 km spazieren. Der Spitalaufenthalt beträgt ungefähr 4 bis 8 Wochen. Leider kann es während oder nach der Operation zu Komplikationen kommen. Bitte um auf die nächste Seite zu kommen.

Nachkontrollen:
In den ersten paar Monaten nach der Transplantation wird man engmaschig kontrolliert. Später, wenn alles i.O. ist, muss man so alle 3 Monate in die Kontrolle. Es werden mindestens 6 Bronchoskopien und Biopsien (Lungenspiegelung mit Gewebeentnahme) durchgeführt. Zuerst wird die Lunge mit ca. 200ml Flüssigkeit gespült, um ev. Infektionserreger zu suchen.

 
Nachher werden kleine Gewebeproben entnommen um, wie bereits oben erwähnt, eine Abstoßung oder nicht nachzuweisen. Die meisten Patienten wollen bei dieser Untersuchung schlafen, ich persönlich bin aber lieber wach. 1 bis 2 Tage nach der Brochoskopie kann es bei Husten immer noch leicht bluten. Innerhalb der ersten 24 Stunden kann auch Fieber auftreten. Außerdem habe ich manchmal Halsweh. Dies verschwindet aber nach 1 Tag wieder. Die Früherkennung sowie die Behandlung einer ev. Auftretenden Abstoßung ist mit das wichtigste bei der Nachbehandlung.

Fazit:
Obwohl das Warten auf eine Spenderlunge sowie die erste Zeit nach der Transplantation sicher nicht leicht ist, würde ich mich auf jeden Fall wieder für die Transplantation entscheiden. Für mich waren die anfangs vielen Kontrollen sowie teilweise auftretenden Nebenwirkungen manchmal auch nervig. Aber lieber das, als einmal einen qualvollen Tod durch ersticken oder Organversagen erleiden zu müssen! Eine durch Mukoviszidose gestörte Lebensqualität kann nur durch eine Transplantation wieder ermöglicht werden. Die Heilung mittels neuer Medikamente oder Gentherapien ist leider auch längerfristig immer noch ein unerfüllbarer Wunschtraum!


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