Atmen ohne Not: Wie "es uns atmet"

Sauerstoff – Schlüsselmolekül des Lebens. Atemwege, Lungen, Herz, Kreislauf und das Blut stellen die zentrale Versorgerkette. Als Atempumpe dienen Atemmuskeln und Brustkorb mit Brustfell, für den Atemantrieb sorgt das Gehirn

von Dr. med. Claudia Osthoff, 11.09.2012
Illustration der Atmung

Ein, aus, ein...der Atemrhythmus funktioniert bewusst und unbewusst


Die Lungen liefern uns beim Atmen den lebensnotwendigen Sauerstoff. Er ist der Brennstoff bei der "Zellatmung" – also im Energie- und Baustoffwechsel des Körpers. Das dabei anfallende Kohlendioxid wird abgeatmet. Zwischen Ein- und Ausatmung sind die Atemgase im Blut gebunden und kreisen auf den Blutbahnen im Körper.

Das Zwerchfell: Atemmuskel Nr. 1

In einer ruhigen Minute holen wir 13- bis 15-mal rund einen halben Liter Luft. Maßgeblich bewirken das außer den Lungen die Atemmuskeln, allen voran das Zwerchfell. Es liegt zwischen Brust- und Bauchraum. Wenn es sich zusammenzieht, entsteht ein Unterdruck, der die Luft über die Atemwege in die Lungen saugt. Die Atemmuskeln zwischen den Rippen und zahlreiche Atemhilfsmuskeln unterstützen die Atmung

Lungenbläschen

Die Lungen sind von zwei dünnen Häuten, dem Lungenfell und dem Rippenfell, umgeben. Die Doppelhülle heißt Brustfell oder Pleura. Im flüssigkeitsgefüllten Spalt dazwischen herrscht ein Unterdruck. Dadurch folgt die Lunge den Bewegungen des Brustkorbes, dem das Rippenfell innen anliegt. Bei der Einatmung dehnt der Unterdruck sich aus, ebenso die Lunge.
Die Ausatmung erfolgt in Ruhe passiv: Brustkorb und Lungen geben nach, die Luft entweicht durch die offene Stimmritze im Kehlkopf. Bei erhöhtem Atmungsbedarf oder beim Husten helfen Bauchmuskeln nach, um den Druck zu erhöhen und das Zwerchfell nach oben zu wölben.

Messfühler und Reflexe für die Atmung

Neben dem Antrieb bedarf es auch zuverlässiger Regler. In der Tat verfügt der Körper über eine ganze Staffel von Sensoren, die laufend den Druck (Partialdruck) von gelöstem Sauerstoff und Kohlendioxid sowie den pH-Wert im arteriellen Blut erfassen, also chemische Werte. Die Daten dieser Chemorezeptoren werden im Atemzentrum im Hirnstamm ausgewertet, wo wiederum chemosensible Strukturen aktiv sind. Sie kontrollieren die Einhaltung der Sollwerte. Das Atemzentrum regt die Atemmuskulatur an. Gleichzeitig empfängt es Signale übergeordneter Zentren im Gehirn. Außerdem verfügen die Atemwege über blitzschnell reagierende Eigenschutzmechanismen – sehr wichtig hier: der Hustenreflex – und viele weitere Reflexe, die das Atemzentrum aktivieren.

Datendifferenzen zwischen den einzelnen Ebenen können Fehlermeldungen auslösen. Wir atmen dann zum Beispiel stärker, um dem Gefühl von "Luftmangel" zu begegnen. Signale weiterer Rezeptoren, sogenannter Muskel- und Dehnungsrezeptoren, schlagen bei erschwerter Atemarbeit (Gefühl der "Brustenge") Alarm, beispielsweise bei Asthma.

Impulsgeber Gehirn

Das Atemzentrum im Hirnstamm regelt die Atmung grundsätzlich automatisch – weder müssen wir daran denken noch können wir es über eine bestimmte Dauer hinaus (Apnoetauchen...) unterdrücken. Der rhythmische Atemantrieb funktioniert natürlich auch im Schlaf – den Normalzustand vorausgesetzt.
Das Gehirn gibt der Atmung also unentwegt Impulse. Natürlich auch bewusste. Zum Beispiel beim Entschluss, genau jetzt, in diesem Augenblick beim Lesen innezuhalten und ganz bewusst einmal tief durchzuatmen!
Wie stark Emotionen und Atmung sich wechselseitig beeinflussen, das weiß jeder, man denke nur an "atemberaubende" Gefühlseindrücke oder aber eine Schrecksekunde, in der uns die Luft wegbleibt. Eine gesteigerte Atmung oder die Wahrnehmung von Atemnot können mitunter psychisch bedingt sein. Mehr dazu unter "Atemnot – Ursachen: Hyperventilationssyndrom" in disem Beitrag.

Wie körperliche Veränderungen die Atmung beeinflussen

Bei Blutarmut, Fieber, unter dem Einfluss bestimmter Arzneimittel, erhöhter Schilddrüsenhormonspiegel oder in der frühen Schwangerschaft durch die hormonelle Umstellung kann das Atemzentrum zum Beispiel das Signal "erhöhter Sauerstoffbedarf" erhalten und in Abstimmung mit anderen Gehirnzentren darauf reagieren. Atemfrequenz und Atemtiefe nehmen zu (Hyperventilation). In den letzten Wochen vor der Geburt braucht das Ungeborene viel Platz im Bauch und erschwert der Schwangeren so allerdings das Atmen mechanisch. Dann kann sie ihre Sauerstoffreserven nicht mehr so gut ausschöpfen und kommt besonders bei körperlicher Anstrengung leicht außer Atem.