Wie die Luft zum Atmen...

Oktober 2020 | Die Zeit | Zukunft Medizin

Wie die Luft zum Atmen...

Wie gelangt die Luft über die Lunge in den Körper? Welche Erkrankungen sind besonders gefürchtet? Und wie wirkt sich Covid-19 auf die Atemwege aus?

Illustrationen: Ivonne Schulze
Dr. Ulrike Schupp / Redaktion

Geht es um Atemwegserkrankungen, ist vor allem die Diagnose „Lungenkrebs“ gefürchtet. Anhaltender Husten, Atemnot und Gewichtsverlust sind zwar Warnzeichen, können aber auch einen anderen, völlig harmlosen Hintergrund haben. Lungenkrebs ist die dritthäufigste Krebserkrankung bei Männern ebenso wie bei Frauen. Die schwere Erkrankung wird oft erst spät entdeckt, weil sie in ihren Anfängen fast symptomlos verläuft. Eine Früherkennung wirkt sich positiv auf die Heilungschancen aus. Doch eine allgemeine Vorsorge über Lungen-Screenings gibt es noch nicht.

 

Über die Atemwege gelangen Erreger in den Körper

 

Unser gesamtes Atemsystem ist nicht nur lebenswichtig, sondern bietet prinzipiell auch Viren, Bakterien, Fremdkörpern und Schadstoffen einen Zugang ins Innere unseres Körpers. Einatmen, Ausatmen und das etwa 24.000 Mal am Tag, etwa 14 Mal pro Minute.  Dabei wird Sauerstoff aus der Luft über die Atemwege in den Körper gesogen, gelangt über die Lungenbläschen ins Blut und schließlich in alle Organe. Das Kohlendioxid, das dabei entsteht, wird ebenfalls über die Atemwege wieder ausgestoßen. Ohne zu atmen kann ein Mensch nur wenige Minuten lang überleben.


Das äußere Atmungssystem besteht aus Nase, Nasennebenhöhlen, Mund und Rachen, die die eingeatmete Luft erwärmen und befeuchten. Bei der Atmung durch die Nase werden außerdem noch Partikel aus der Luft gefiltert, die möglichst nicht in den Körper gelangen sollen, wie zum Beispiel Pollen, Staub oder Krankheitserreger. Auf der Schleimhaut der Nasengänge im Inneren des Organs befinden sich Flimmerhärchen, an denen sich unerwünschte Eindringlinge verfangen, bevor sie wieder ausgeatmet werden. Die Nase zieht die eingesogene Luft zunächst in den Rachenraum. Dort trifft sie auf den Kehlkopf und die Luftröhre, hinter der auch die Speiseröhre liegt.


Kehlkopf, Luftröhre, Bronchien und Lungenbläschen bilden die unteren Atemwege. Die bis zu 12 Zentimeter lange, dehnbare Luftröhre wird durch Knorpel verstärkt und ist von innen ebenfalls mit einer Schleimhaut und Flimmerhärchen bedeckt. Die eingeatmete Luft wird durch sie hindurch zu den beiden Bronchien transportiert. Und auch hier wird sie noch einmal durch Schleim und Flimmerhärchen gefiltert. Störende Partikel werden gebunden und, zum Beispiel durch Husten, wieder aus dem Körper geschleust. Durch kleinste Verästelungen der Bronchien gelangt die Luft schließlich in die Lungenbläschen. Diese sorgen durch hauchdünne Membranen dafür, dass der Sauerstoff aus der Luft ins Blut gelangt. Auch das Kohlendioxid wird zunächst von den Lungenbläschen wieder aus dem Blut aufgenommen.


Trotz der diversen Filterfunktionen der Atemwege gelangen über die eingeatmete Luft Viren in den Körper. Sie verursachen dort Erkrankungen wie die in der Regel harmlose „Erkältung“, die meist aber eine Infektion ist und mit Husten und Schnupfen einhergeht. Beides sind Abwehrmechanismen, die schädliche Stoffe aus dem Körper befördern sollen. Kritisch werden solche Infektionen erst, wenn es sich zum Beispiel um eine „echte Grippe“ mit hohem Fieber handelt, die ärztliche Behandlung erfordert. Oder dann, wenn die Symptome einer Bronchitis chronisch zu werden drohen. Mehr als 65 Millionen Menschen leiden weltweit an COPD, einer chronischen Verengung der Atemwege, die im Verlauf der Krankheit meist sogar noch zunimmt. An den Bronchien und dem Lungengewebe treten dann Entzündungen auf, die schließlich zu einer Zerstörung des Lungengewebes führen können.  


Eine Infektion mit dem Coronavirus SARS-CoV-2, das die Lungenkrankheit Covid-19 auslöst, kann ebenso wie eine Influenza, die echte Grippe, dazu führen, dass die Lunge versagt. Untersuchungen an Patientinnen und Patienten, die an Covid-19 verstorben sind, zeigten Entzündungen in den Lungenbläschen und Eiweiß-Ablagerungen, die verhinderten, dass genug Sauerstoff ins Blut geschleust wurde. Außerdem zeigten sich winzige Thromben, die die Kapillargefäße der Lunge verstopft hatten. Von Lungenveränderungen, die durch schwere Influenza hervorgerufen werden, unterschieden sich die Lungen der Verstorbenen aber vor allem durch eine Art von Gefäßneubildungen, die auch bei Tumor- oder Autoimmunkrankheiten auftreten. Leider lassen sich aus diesen Ergebnissen allein noch keine neuen Therapien ableiten.

 

Allergien gewinnen an Bedeutung

 

Ein Thema, das für die Gesundheit der Atemwege immer mehr an Bedeutung gewinnt, sind Allergien. Bei Pollenallergikern reagiert der Körper auf Blütenstaubpartikel oder auf die Samen bestimmter Pflanzen genauso wie auf einen Virus oder einen Schadstoff mit heftigen Abwehrreaktionen, mit Niesattacken, geschwollenen Schleimhäuten, Schnupfen oder sogar Atemnot. Beim Asthma handelt es sich um eine Überempfindlichkeitsreaktion der Bronchien auf an und für sich harmlose und alltägliche Stoffe wie Tierhaare oder Staub. Die heftige und unter Umständen sogar lebensbedrohliche Reaktion geht mit einer Verengung der Bronchien, mit Atemnot und entsprechend reduzierter Sauerstoffzufuhr für die Organe einher. Bei Kindern ist Asthma die häufigste chronische Erkrankung und betrifft etwa 14 Prozent.


Das Immunsystem, verschiedene Arten von Immunzellen und Botenstoffen spielen bei der Entstehung der Erkrankung eine wichtige Rolle. Forschende konnten über umfassende Studien in Teilen des Erbgutes, die mit dem Immunsystem assoziiert sind, Genvarianten identifizieren, die das Asthmarisiko erhöhen. Und nach wie vor verursachen auch Belastungen am Arbeitsplatz Beschwerden in den Atemwegen und -organen. Mehr als 50 Millionen Menschen leiden an berufsbedingten Lungenerkrankungen. Zu den Stoffen, die beim Einatmen krank machen, gehören Mineralstäube, Asbest, Schwefeldioxid, Formaldehyd oder Ammoniak, aber auch Allergene wie Mehlstaub oder Tierhaare, um nur einige zu nennen.