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Lunge

Synonym: Pulmo
Englisch: lung

1 Definition

Die Lunge ist ein der Atmung dienendes, paarig angelegtes Organ. Es nimmt Sauerstoff aus der Atemluft auf und transportiert Kohlendioxid als Endprodukt des Körperstoffwechsels ab. Echte Lungen kommen beim Menschen und bei den luftatmenden Wirbeltieren vor.

2 Anatomie

2.1 Grobstruktur

Die Lunge beginnt im Prinzip am Lungenhilus (Hilum pulmonis), lateral der Luftröhre (Trachea). Diese verzweigt sich in der Bifurkation in die beiden Hauptbronchien (Bronchi principales), die gemeinsam mit den Lungenarterien und den Lungenvenen in den Hilus eintreten.

Der Mensch besitzt zwei Lungenflügel, die zu beiden Seiten der Brusthöhle liegen, und vom Mediastinum getrennt werden. Die linke Lunge (Pulmo sinister) ist in zwei, die rechte Lunge (Pulmo dexter) in drei Lungenlappen (Lobi pulmonis) unterteilt. Die Lungenlappen lassen sich weiter in 19 Lungensegmente (Segmenta bronchopulmonalia) gliedern, die jeweils von einem Segmentbronchus und einer Segmentarterie versorgt werden. Die rechte Lunge besteht aus 10 Segmenten, die linke Lunge aus 9 Segmenten.

2.2 Bronchialbaum

Die Untergliederung der Lunge wird von den Verzweigungen der Bronchien, dem Bronchialbaum, vorgegeben. Die Hauptbronchien bilden in jeder Lungenhälfte den Stamm des Bronchialbaums, der sich innerhalb der Lunge dichotom aufspaltet. Den rechten Hauptbronchus nennt man Bronchus principalis dexter, den linken Bronchus principalis sinister.

Die Hauptbronchien teilen sich auf in die Lappenbronchien - rechts in drei Lappenbronchien: Bronchi lobares superior, medius und inferior und links in die Bronchi lobares superior und inferior. Danach erfolgt die weitere Aufteilung in Segmentbronchien - rechts 10, links 9 Segmentbronchien. Es folgen die Subsegmentbronchien bzw. Läppchenbronchien, die Bronchiolen und schließlich die Bronchioli terminales.

Der konduktive, luftleitende Bauabschnitt des Bronchialbaums endet hier. Es folgt der Bauabschnitt, der dem Gasaustausch dient und das Lungenparenchym im engeren Sinn darstellt. Dazu gehören die Bronchioli respiratorii, die Ductus alveolares und die Sacculi alveolares. Der Bronchiolus respiratorius geht in den Ductus alveolaris über, welcher nach weiteren Teilungen im finalen Sacculus alveolaris mündet. Der Sacculus alveolaris enthält die Lungenalveolen, den eigentlichen Ort des Gasaustausches. Damit die Alveolen nicht bei der Ausatmung zusammenfallen, sind sie mit Surfactant benetzt.

Die zuletzt genannten Strukturen, welche von einem Bronchiolus terminalis ausgehen, bilden zusammengefasst einen Lungenazinus. Mehrere dieser Azini bilden die Struktur des Lungenläppchens (Lobulus), das einen Durchmesser von ungefähr 2 cm aufweist. Charakteristisch ist das makroskopisch sichtbare Netzmuster, welches die Grenzen der Lungenläppchen aufgrund von interlobulären Bindegwebssepten darstellt und histologisch durch die in den Netzen liegenden staubbeladenen Makrophagen markiert ist.

Alle Bronchien besitzen in ihrer Wand als Strukturmerkmale Knorpel, seromuköse Drüsen (Glandulae bronchiales) und glatte Muskulatur. In der Trachea und den Bronchien werden die luftführenden Hohlräume von Knorpelspangen offen gehalten. In den kleineren Bronchien sieht man nur noch inselartige Knorpelvorkommen, allerdings eine viel dickere Schicht aus glatter Muskulatur. Die Bronchiolen und Alveolen enthalten keinen Knorpel mehr.

Es kann vorkommen, dass Lungengewebe funktionslos ist, da es gar nicht an den Trachealbaum angeschlossen ist. Dies wird Lungensequester genannt.

2.3 Pleura

Außen ist die Lunge vom viszeralen Blatt des Lungenfells (Pleura) überzogen. Am Lungenhilus geht das viszerale Blatt in das parietale Blatt der Pleura ("Rippenfell") über. Die Pleuraduplikatur kaudal des Hilus bezeichnet man als Ligamentum pulmonale.

3 Histologie

3.1 Alveolen

Die Alveolen sind der Ort des Gasaustausches (O2 gegen CO2) und bilden eine Gesamtoberfläche von ca. 140 m2. Die oberflächliche Alveolarwand ist von Alveolarepithel bedeckt, welches zwei Zelltypen beherbergt:

  • Pneumozyten Typ 1
  • Pneumozyten Typ 2 (für die Produktion des Surfactant).

Die polygonalen, mit Luft gefüllten Räume (Durchmesser 250 µm) besitzen um sich herum ein Kapillarnetz und sind durch bindegewebige Interalveolarsepten voneinander getrennt. Diese führen die Kapillaren und sichern damit den Funktionserhalt der Blut-Luft-Schranke. Die Blut-Luft-Schranke lässt sich auf drei Strukturen reduzieren:

  • Kapillarendothel
  • Pneumozyten Typ 1
  • gemeinsame Basallamina

3.2 Alveolarmakrophagen

Die Alveolarmakrophagen zählen zum Monozyten-Phagozyten-System und eliminieren an der Oberfläche der Alveolen Staubpartikel, Keime und tote unbrauchbare Zellen. Außer in den Alveolen finden sich Alveolarmakrophagen in den terminalen, zilienfreien Luftwegen. Nach erfolgter Phagozytose wandern die Alveolarmakrophagen in die mit Flimmerepithel ausgestatteten Luftwege, wo sie mit dem Schleimfilm transportiert werden. Die Alveolarmakrophagen können allerdings auch in das Bindegewebe des Lungenparenchyms migrieren, wo sie entweder verbleiben und das Lobusmuster bilden oder über die Lymphbahnen in die regionalen Lymphknoten wandern.

3.3 Clara-Zellen

Clara-Zellen sind sekretorisch aktive Zellen der distalen Atemwege und sezernieren antimikrobielle und inflammatorische Proteine. Beispiele sind die Surfactant-Proteine SP-A und SP-D sowie das Clara-Zell-Protein CC10.

3.4 Neuroendokrine Zellen

Die neuroendokrinen Zellen der Lunge sind Bestandteil des diffusen neuroendokrinen System (DNES). Sie entstammen der Neuralleiste, wirken als Chemorezeptoren und sezernieren Hormone wie Serotonin, Calcitonin und Cholezystokinin. Darüber hinaus regulieren sie die Entwicklung der Lunge.

4 Embryologie der Lungen

Bereits am 26. Schwangerschaftstag wird der zukünftige Atmungsapparat angelegt.

Am Ende des ersten Schwangerschaftsmonats sind aus den ersten Anlage bereits fünf kleine Säckchen entstanden. Sie entsprechen den Hauptbronchen der fünf Lungenlappen (zwei links, drei rechts). Innerhalb weniger Wochen (bis 17. SSW) entsteht durch Verzweigung der Hohlräume der gesamte Bronchialapparat.

Zum Ende der Schwangerschaft entstehen die ersten Lungenbläschen. Der weitaus größere Teil der Lungenbläschen (ca. 80%) entsteht erst nach der Geburt in den ersten acht Lebensmonaten.

Im Mutterleib erfüllt die Lunge eine besondere Aufgabe. Sie bildet als Drüse die Amnionflüssigkeit. Die Flüssigkeit füllt alle Teile der ungeborenen Lunge aus. Unter der Geburt wird die Lunge im Geburtskanal regelrecht ausgepresst. Dies erleichtert dem Neugeborenen, die Lunge mit Luft zu füllen.

5 Erkrankungen der Lunge

Zu den Erkrankungen der Lunge zählen u.a.

siehe auch: Atemwegserkrankungen

6 Weblinks

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