Das Atmungssystem besteht aus einer Gruppe von Muskeln, Blutgefäßen und Organen, die uns das Atmen ermöglichen. Die Hauptfunktion dieses Systems besteht darin, Körpergewebe und -zellen mit lebensspendendem Sauerstoff zu versorgen und gleichzeitig Kohlendioxid auszuscheiden. Diese Gase werden vom Kreislauf über das Blut zu Gasaustauschstellen (Lungen und Zellen) transportiert. Neben der Atmung unterstützt das Atmungssystem auch die Vokalisierung und den Geruchssinn.
Strukturen des Atmungssystems helfen dabei, Luft aus der Umwelt in den Körper zu bringen und gasförmigen Abfall aus dem Körper zu entfernen. Diese Strukturen werden typischerweise in drei Hauptkategorien eingeteilt: Luftwege, Lungengefäße und Atemmuskeln.
Das Atmen ist ein komplexer physiologischer Prozess, der von Strukturen des Atmungssystems ausgeführt wird. Das Atmen hat eine Reihe von Facetten. Luft muss in die Lunge und aus der Lunge strömen können. Gase müssen zwischen Luft und Blut sowie zwischen Blut und Körperzellen ausgetauscht werden können. Alle diese Faktoren müssen streng kontrolliert werden und das Atmungssystem muss in der Lage sein, bei Bedarf auf sich ändernde Anforderungen zu reagieren.
Luft wird durch Aktionen der Atemmuskulatur in die Lunge gebracht. Das Diaphragma hat die Form einer Kuppel und befindet sich im entspannten Zustand auf seiner maximalen Höhe. Diese Form reduziert das Volumen in der Brusthöhle. Wenn sich das Zwerchfell zusammenzieht, bewegt sich das Zwerchfell nach unten und die Interkostalmuskeln nach außen. Diese Aktionen erhöhen das Volumen in der Brusthöhle und senken den Luftdruck in der Lunge. Der niedrigere Luftdruck in der Lunge bewirkt, dass Luft durch die Nasengänge in die Lunge gesaugt wird, bis sich die Druckunterschiede ausgleichen. Wenn sich das Zwerchfell wieder entspannt, nimmt der Raum in der Brusthöhle ab und die Luft wird aus den Lungen gedrückt.
Luft, die aus der äußeren Umgebung in die Lunge gebracht wird, enthält Sauerstoff, der für das Körpergewebe benötigt wird. Diese Luft füllt winzige Luftsäcke in der Lunge, die Alveolen genannt werden. Lungenarterien transportieren sauerstoffarmes Blut, das Kohlendioxid enthält, in die Lunge. Diese Arterien bilden sich kleiner Blutgefäße Arteriolen genannt, die Blut senden an Kapillaren Millionen von Lungenalveolen umgeben. Lungenalveolen sind mit einem feuchten Film überzogen, der Luft auflöst. Der Sauerstoffgehalt in den Alveolensäcken ist höher als der Sauerstoffgehalt in den die Alveolen umgebenden Kapillaren. Infolgedessen Sauerstoff diffundiert über das dünne Endothel der Alveolensäcke ins Blut innerhalb der umgebenden Kapillaren. Gleichzeitig diffundiert Kohlendioxid aus dem Blut in die Alveolensäcke und wird durch Luftwege ausgeatmet. Das sauerstoffreiche Blut wird dann zum transportiert Herz wo es in den Rest des Körpers abgepumpt wird.
Ein ähnlicher Gasaustausch findet an Körpergeweben und -zellen statt. Von Zellen und Geweben verwendeter Sauerstoff muss ersetzt werden. Gasförmige Abfallprodukte der Zellatmung wie Kohlendioxid müssen entfernt werden. Dies wird durch den Herz-Kreislauf erreicht. Kohlendioxid diffundiert von den Zellen ins Blut und wird über Venen zum Herzen transportiert. Sauerstoff im arteriellen Blut diffundiert aus dem Blut in die Zellen.
Der Atmungsprozess erfolgt unter der Leitung des peripheren Nervensystems (PNS). Das autonome System des PNS steuert unwillkürliche Prozesse wie das Atmen. Die Medulla oblongata des Gehirns reguliert die Atmung. Neuronen im Medulla senden Signale an das Zwerchfell und die Interkostalmuskulatur, um die Kontraktionen zu regulieren, die den Atemprozess auslösen. Die Atmungszentren in der Medulla steuern die Atemfrequenz und können den Prozess bei Bedarf beschleunigen oder verlangsamen. Sensoren in Lunge, Gehirn, Blutgefäßen und Muskeln überwachen Änderungen der Gaskonzentration und machen die Atemzentren auf diese Änderungen aufmerksam. Sensoren in Luftkanälen erkennen das Vorhandensein von Reizstoffen wie Rauch, Pollenoder Wasser. Diese Sensoren senden Nervensignale an die Atemzentren, um Husten oder Niesen auszulösen und die Reizstoffe auszutreiben. Die Atmung kann auch freiwillig durch die beeinflusst werden Zerebraler Kortex. Dies ermöglicht es Ihnen, freiwillig Ihre Atemfrequenz zu beschleunigen oder Ihre zu halten Atem. Diese Aktionen können jedoch vom autonomen Nervensystem außer Kraft gesetzt werden.
Infektionen der Atemwege sind häufig, da die Atmungsstrukturen der äußeren Umgebung ausgesetzt sind. Atemstrukturen kommen manchmal in Kontakt mit Infektionserregern wie Bakterien und Viren. Diese Keime infizieren die Atemwege Gewebe Entzündungen verursachen und die oberen Atemwege sowie die unteren Atemwege beeinträchtigen können.
Die Erkältung ist die bemerkenswerteste Art der Infektion der oberen Atemwege. Andere Arten von Infektionen der oberen Atemwege umfassen Sinusitis (Entzündung der Nebenhöhlen), Mandelentzündung (Entzündung der Nasennebenhöhlen) Mandeln), Epiglottitis (Entzündung der Epiglottis, die die Luftröhre bedeckt), Laryngitis (Entzündung des Kehlkopfes) und Grippe.
Infektionen der unteren Atemwege sind oft weitaus gefährlicher als Infektionen der oberen Atemwege. Zu den Strukturen der unteren Atemwege gehören die Luftröhre, die Bronchien und Lunge. Bronchitis (Entzündung der Bronchien), Lungenentzündung (Entzündung der Lungenalveolen), Tuberkulose und Influenza sind Arten von Infektionen der unteren Atemwege.