Luftwege Luft - ist Leben Die Atmungsorgane versorgen unseren Körper mit lebensnotwendigem Sauerstoff, der aus der Luft in den Blutkreislauf aufgenommen werden muß. Zu diesem Zweck wird unsere Atemluft in ein feines Röhrensystem mit unzähligen, baumähnlichen Verästelungen - die Bronchien - geleitet, um von dort weiter an etwa 500 Millionen Lungenbläschen mit einer Gesamtfläche von nahezu 100 m² abgegeben zu werden. Diese Lungenbläschen sorgen dafür, daß das Blut den Sauerstoff aus der Luft aufnehmen und so alle Bereiche unseres Körpers versorgen kann. Atmung - eine "saubere" Sache WFür einen optimalen Sauerstoff-Austausch ist es überaus wichtig, daß die Funktion der Bronchien nicht durch Fremdkörper, wie z.B. Staubpartikel, behindert wird. Deshalb besitzen unsere Atemwege einen hervorragenden natürlichen Reinigungsmechanismus: Sie sind mit einer Schleimhaut sowie einer Vielzahl von Flimmerhärchen ausgestattet. Diese sorgen dafür, daß die mit der Atemluft eindringenden Partikel automatisch wieder nach außen befördert werden. Zahlreiche Schleimdrüsen unterstützen die Flimmerhärchen bei dieser Aufgabe, indem sie das gesamte Atemsystem ständig befeuchten. Die normalen Lebensvorgänge im menschlichen Körper (Physiologie) sind beim Tauchen anderen Auswirkungen als auf dem Land ausgesetzt. Betroffen sind vor allem die Organe, die die Sauerstoffversorgung des Organismus gewährleisten, d.h. die Atmungsorgane und das Herz-Kreislaufsystem. Von den veränderten Druckverhältnissen sind beim Tauchen alle luftgefüllten Hohlräume des Körpers betroffen. Aufgabe der Atmung: Alle Körperzellen mit dem lebensnotwendigen Sauerstoff (O 2 ) der Luft zu versorgen und das bei den Stoffwechselvorgängen entstehende Kohlendioxyd (CO2 ) zu entfernen Die Atmungsorgane bestehen aus dem Nasen-Rachen-Raum, dem Kehlkopf mit der Stimmritze, der Luftröhre, den Bronchien und dem eigentlichen Lungengewebe mit den elastischen Fasern und den Lungenbläschen (Alveolen). Die Atmungsluft kann durch Nase und Mund in der o.g. Reihenfolge zu den Alveolen gelangen. In den Atemwegen findet noch kein Gasaustausch statt, deshalb bezeichnet man sie auch als Totraum. Der Gebrauch eines überlangen Schnorchels vergrößert den Totraum in gefährlicher Weise: Es tritt Pendelatmung auf mit CO2 Vergiftung und Sauerstoffmangel. Außerdem entsteht ein relativer Unterdruck in den Lungen, der sich schädigend auswirkt. Darum: Nie überlange Schnorchel verwenden !!! Filtration, Befeuchtung und Erwärmung der Atemluft Im vordersten Teil der Nasenhöhle halten die Nasenhaare wie ein Sieb die gröberen Verunreinigungen zurück. Das Naseninnere ist mit einer mit Flimmerhärchen besetzten Schleimhaut (Flimmerepithel) überzogen. Durch eine große Anzahl von Schleimdrüsen wird das Naseninnere ständig feucht gehalten. Dabei verdunstet täglich eine große Tasse Wasser! Bei der Einatmung wird die vorbeistreichende Luft somit angefeuchtet und erwärmt. Zugleich erfolgt auch eine Feinreinigung der Luft von mitgeführten Staubpartikeln, die sich auf der Schleimhaut niederschlagen. Im oberen Teil der Luftröhre liegt der Kehlkopf. Er dient der Stimmerzeugung und vermag durch Verschluß der Stimmritze (Stimmritzenkrampf) den Luftweg abzusperren. Dieses Phänomen ist eine gefährliche Unfallursache beim Tauchen, da der Stimmritzenkrampf zu einem Lungenüberdruckbarotrauma mit Lungenriß führen kann. Oberhalb des Kehlkopfes mit der Stimmritze schließen die oberen Luftwege an: Der Nasenraum, die Mundhöhle und der Rachenraum. Eine Erkältung der oberen Luftwege kann eine Schwellung der Nasenschleimhäute nach sich ziehen. In diesem Fall droht ein Barotrauma, wenn durch die Schwellung kein oder nur ein ungenügender Druckausgleich möglich ist. Bei einer Erkältung der oberen Luftwege sollte daher auf das Tauchen verzichtet werden. Unterhalb des Kehlkopfs schließen sich die unteren Luftwege an. Sie bestehen aus der Luftröhre, dem rechten und dem linken Stammbronchus und den bis in die Alveolen verzweigenden Bronchialästen. Durch die gesamten Luftwege wird die Atemluft in die Alveolen gesogen, wo der Gasaustausch stattfindet. Zusammengefaßt heißt das: Die Atemluft passiert die Atemwege: Hals-, Nasen-Rachenraum, Luftröhre, Bronchien, Bronchiolen und gelangt in die Lungenbläschen (Alveolen). Im ersten Teil der Atemwege wird die Luft von staubförmigen Verunreinigungen gesäubert, angefeuchtet und auf Körpertemperatur erwärmt. Erst in den Alveolen, die von feinen Haargefäßen (Kapillaren) umgeben sind, geschieht der eigentliche Gasaustausch. Nun gelangt von der Luftröhre die Luft in die zwei Hauptäste der Bronchien, die die Luft der Lunge zuführen. In der Luftröhre und den Bronchien sollen die letzten feinsten Staubteilchen, die noch in der Atemluft enthalten sind, entfernt werden. Sie sind deshalb in ihrem Inneren auch mit schleimabsondernden Zellen ausgekleidet. Zwischen diesen befinden sich andere Zellen, die mit zahlreichen Flimmerhärchen besetzt sind. Die Härchen sind in ständiger rhythmischer Bewegung und schlagen immer nach der gleichen Richtung. Auf diese Weise wird der ausgeschiedene Schleim mit den eingefüllten winzigen Staubteilchen nach außen befördert und kann so ausgeschieden werden. Die Luft gelangt dann in die Lungenbläschen (Alveolen), in diesen findet dann der Gasaustausch statt. Die Atmung wird auch äußerer Gasaustausch genannt. Atemtechnik Die Ventilation (Luftwechsel) ist notwendig, um die Luft in den Lungen zu erneuern. Sie kommt durch rhythmisch abwechselnde Ein- und ausatmung zustande. Hierbei sind der Brustkorb, die Zwischenrippenmuskulatur, Zwerchfell und die Lunge selbst beteiligt. Der Brustkorb ist elastisch und tritt immer wieder in die Ausgangslage zurück - Atemruhelage. Einatmung ist ein aktiver Vorgang und von Muskelarbeit abhängig. Die Oberfläche der Lunge mit ihrem Lungenfell (Pleura) haftet an der Innenseite des Brustkorbes mit seinem Rippenfell. Dazwischen befindet sich ein flüssigkeitsgefüllter Spalt. Durch Hebung und der damit verbundenen Erweiterung des Brustkorbs entsteht in dem Flüssigkeitsspalt der Pleurablätter ein Unterdruck. Das Lungengewebe folgt diesem Sog, d.h. die Lungenbläschen erweitern sich. Damit wird Luft über das Bronchialsystem angesaugt und die einströmende Luft gleicht den Unterdruck wieder aus. Ausatmung ist ein passiver Vorgang. Die Zwischenrippenmuskulatur erschlafft, der Brustkorb geht in die Atemruhelage zurück. Die damit verbundene Volumenverringerung bewirkt ein Ausströmen der Luft über die Atemwege. Atmung und Atemregulation Die Atmung ermöglicht die Sauerstoffaufnahme und die Sauerstoffabgabe in den Alveolen. Sauerstoff ist das für die Verbrennung im Organismus notwendige Gas. Es dient der Energiegewinnung. Stickstoff (N2) ist unter normalem Umgebungsdruck ein geruchloses und unschädliches Füllgas (Inertgas), das offenbar nicht am Stoffwechsel teilnimmt. Kohlendioxid ist das Oxidationsprodukt, das als Stoffwechselprodukt bei der Energiegewinnung entsteht und beim Ausatmen an die Umgebung abgegeben wird. Tritt CO2 in höherer Konzentration als 0,035% im Atemgas auf, kann es zu Vergiftungserscheinigungen kommen. Kohlenmonoxid (CO) darf in der Atemluft nicht vorhanden sein. Edelgase zeigen ein chemisch inaktives Verhalten und sind an der Atmung nicht beteiligt. Zusammensetzung der Luft bei: Einatmung Ausatmung 21 % Sauerstoff (O2) 17 % 0,03 % Kohlendioxyd (CO2) 4,03 % 78 % Stickstoff (N2) 78 % 0,97 % Edelgase 0,97 % Schlucken, Nasenatmung und Mundatmung Schlucken Beim Schlucken wird das Gaumensegel (oder Zäpfchen) gehoben, der Eingang der Luftröhre durch den Kehldeckel verschlossen. Somit können keine Speiseteile in die Luftwege gelangen. Nasenatmung Wenn wir normal durch die Nase einatmen, wird das Gaumensegel gesenkt und der Kehldeckel gehoben, so daß die Atemluft ungehindert vom Nasen-Rachen-Raum durch die Luftröhre in die Lunge strömen kann. Mundatmung Beim Tauchen erhalten wir unsere Atemluft vom Lungenautomaten via Mund zugeführt. Normalerweise ist dabei das Gaumensegel gehoben, der Kehldeckel selbstverständlich auch.