Atmung: Warum und wie?

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Was passiert, wenn ich atme?

Bei der Atmung wird Luft in deine Lungen ein- und wieder ausgeatmet. Die Lunge ist ein schwammähnliches Gewebe und besteht aus vielen kleinen luftgefüllten Bläschen (Lungenbläschen), die an viele Adern geknüpft sind. Bei allen Atemzügen, die du in deinem Leben machst, wird die Luft in die Lunge ein- und wieder ausgeatmet. Bei der Einatmung vergrößern sich Lunge und Brustkorb. Bei der Ausatmung ziehen sich Brustkorb und Lunge wieder zusammen. Schau dir die Menschen in deiner Umgebung an. Kannst du an der Auf- und Abbewegung des Brustkorbs sehen, wie sie atmen? Nun beobachte deine eigene Atmung. Wie fühlt sich dein Brustkorb an, wenn du einatmest? Wie fühlt sich dein Brustkorb an, wenn du ausatmest? In diesem Kapitel wirst du lernen, was beim Atmen passiert. Wie wird die Luft in die Lunge ein- und wieder ausgeatmet? Warum ist Atmung lebensnotwendig? Was für eine Auswirkung hat die Atmung auf deinen Körper? Woran erkennt der Körper, wie viel und wie schnell er atmen muss? Nach dem Ende dieses Kapitels wird klar, wie wichtig und außergewöhnlich dein Atmungssystem ist. Wenn du weißt, wie deine Atmung funktioniert, dann kannst du untersuchen, wie du dein Atmungssystem gesund halten kannst.

Warum atmest du?

Du atmest ein, damit du ein wichtiges Gas, den Sauerstoff (O2) aus der Luft beziehen kannst. All deine Zellen in deinem Körper brauchen Sauerstoff. Wenn deine Zellen, vor allem die Gehirnzellen, keinen Sauerstoff bekommen, sterben sie innerhalb weniger Minuten ab. Bei der Ausatmung wird Kohlenstoffdioxid (CO2), ein Produkt, das von den Zellen gebildet wird, in die Atmosphäre abgegeben.

Refexion

Überprüfe dich selbst!
Wenn eine Person nicht mehr atmen kann, wird sie ohnmächtig. Was ist Ohnmacht und warum wirst du ohnmächtig, wenn du nicht atmen kannst?

Wie atmest du?

Deine Lunge ist in deine Brusthöhle eingeschlossen. Über der Lunge befindet sich dein Schultergürtel. Deine Rippen liegen vor der Lunge. Diese Knochen bilden die stabile Brusthöhle, die deine Lunge einrahmt und schützt. Das Zwerchfell, eine lange, kuppelförmige Muskelplatte, liegt unter der Lunge. Wenn das Zwerchfell kontrahiert, flacht die Kuppel ab und die Brusthöhle wird größer. Sobald das Zwerchfell wieder entspannt, bewegt es sich zurück in seine Kuppelform. Hierbei wird deine Brusthöhle wieder kleiner und du atmest aus.

Vertiefung

Ich atme
Schreibe einen kurzen Text oder ein Gedicht über die Atmung. Beziehe die folgenden Fragen während des Schreibprozesses mit ein: Was ist Atmung? Wie kannst du erkennen, ob du atmest oder nicht? Wie sieht es aus, wenn du andere Leute beim Atmen beobachtest? Wie fühlt sich deine Atmung an? Wie hört sich deine Atmung an? Was passiert, wenn du schneller atmest? Was passiert, wenn du langsamer atmest?



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Beim Einatmen strömt Luft durch Nase und Mund, durch die Luftröhre und durch viele kleinere Luftwege durch deine gesamte Lunge. Wenn du wieder ausatmest, kehrt sich die Richtung des Luftstroms um – also: Die Luft strömt aus deiner Lunge durch die kleineren Luftwege in die Luftröhre und durch Mund und Nase wieder aus deinem Körper.

Refexion

Überprüfe dich selbst!
Wenn du Sport treibst, atmest du intensiv. Während einer körperlichen Anstrengung machst du mehr Lungenzüge pro Minute als während des Ruhezustandes deines Körpers. Glaubst du, dass es daran liegt, dass dein Zwerchfell stärker kontrahiert, wenn du Sport treibst? Welche anderen Muskeln könnten dem Zwerchfell bei einer tieferen und schnelleren Atmung helfen? Lege deine Hände seitlich auf deinen Brustkorb und atme tief ein. Kannst du irgendwelche Muskeln spüren, die dir bei der Atmung helfen?



Lass uns ein Modell deines Brustkorbs und deiner Lunge anfertigen, um zu beobachten, wie sich deine Lunge aufbläht.

Aufgabe

Übung 4-1: Wie atmest du?
Einführung
Wie atmest du? Wie wird Luft in deine Lunge ein- und wieder ausgeatmet? In dieser Übung baust du ein Modell einer Lunge, um herauszufinden, wie Luft in die Lunge hinein- und wieder aus ihr hinausbewegt wird. In dieser Übung soll eine Plastikflasche den Brustkorb darstellen. Die Rolle der Lunge wird von einem Luftballon übernommen. Ein zweiter Luftballon stellt das Zwerchfell dar, den wichtigsten Atemmuskel. Das von dir angefertigte Modell soll zeigen, wie deine Lunge sich bei jedem Atemzug in deiner Brusthöhle aufbläht. Das Modell wird ebenfalls demonstrieren, welche Auswirkungen eine Verletzung, bei der z.B. der Brustkorb beschädigt wird, auf das Atemsystem hat.

Materialien

  • Eine durchsichtige Plastikflasche (etwa 1 l)
  • Schere
  • Klebeband
  • 2 Luftballons; oder einen Luftballon und einen Plastikhandschuh
  • Nadel
  • Übungsprotokoll



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Durchführung

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Schritt 1: Schneide die Plastikflasche im unteren Drittel durch. Achte darauf, relativ glatte Kanten an der Schnittstelle zu lassen, damit der Handschuh nicht zerreißt.

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Schritt 2: Positioniere den Ballon im Inneren der Flasche und stülpe den Rand der Ballonöffnung über die Flaschenöffnung.

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Schritt 3: Mache einen Knoten in den Handschuh. Schneide den Handschuh dann so durch, dass du die Öffnung der abgeschnittenen Seite der Flasche mit dem Handschuh verschließen kannst. Hierbei musst du darauf achten, dass der Knoten nach unten oder außen zeigt, nachdem du die Flasche mit dem Handschuh verschlossen hast.

Schritt 4: Befestige den Handschuh mit dem Klebeband so, dass nirgendwo Luft entweichen kann.

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Schritt 5:Ziehe den Knoten des Handschuhs nach unten, halte ihn für eine Sekunde fest und lass ihn dann wieder los.

Schritt 6: Wiederhole Schritt 5. Beobachte, was mit dem Ballon in der Flasche passiert.

Schritt 7: Mach ein Loch in den Plastikbrustkorb. Ziehe das Zwerchfell (Handschuh) nach unten. Halte es für eine Sekunde und lass es dann wieder los.

Schritt 8: Wiederhole Schritt 7. Beobachte und notiere, was mit dem Ballon im Inneren der Flasche passiert.



Deine Lunge kann mit einem Luftballon verglichen werden. Wie ein Luftballon kann sich auch eine Lunge mit Luft füllen. Dein Zwerchfell funktioniert wie eine Saugvorrichtung. Luft strömt in die Lunge, sobald das Zwerchfell kontrahiert und nach unten zieht. Die Luft wird wieder aus der Lunge gepresst, wenn das Zwerchfell entspannt. Wie wird dein Zwerchfell gesteuert? Du kannst bewusst atmen. Meistens jedoch arbeitet dein Zwerchfell ganz von alleine, ohne dass du dir dessen bewusst bist. Dein Gehirn sendet dem Zwerchfell ein Signal. Dieses Signal veranlasst das Zwerchfell zu kontrahieren, wodurch Luft in die Lunge gesaugt wird. Das Zwerchfell bewegt sich automatisch, als Teil deines inneren Lebenserhaltungsprogramms.

Vertiefung

Wusstest du schon?
Eidechsen haben kein Zwerchfell. Ihre Atmung hängt von den Muskeln zwischen ihren Rippen ab. Diese Muskeln werden ebenfalls für die Fortbewegung benutzt. So können Eidechsen nicht atmen, während sie rennen. Dieses ist eine Erklärung dafür, warum Echsen sehr gute Sprinter, aber keine guten Langstreckenläufer sind. Vielleicht galt dasselbe auch für die Dinosaurier.



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Refexion

Überprüfe dich selbst!
Was ist ein Schluckauf? Was passiert bei einem Schluckauf mit deinem Zwerchfell? Wodurch kommt ein Schluckauf zustande?

Wie sieht deine Lunge aus?

Das Innere deiner Lunge ist großartig. Stell dir vor, du würdest in deiner Körpergröße so sehr schrumpfen, dass du gerade eben so groß wie der Punkt am Ende dieses Satzes bist. Stell dir jetzt vor, dass du mit einem Atemzug in die Lunge einer anderen Person gelangst. Zuerst wirst du hin- und hergeschleudert und in irgendwelche Rohre gesaugt. Auf deinem Weg ins Innere des Körpers fliegst du an vielen Stellen vorbei, die wie Weggabelungen aussehen. Die Rohre, durch die du dich bewegst, werden immer schmaler und schmaler, die Weggabelungen immer mehr und mehr, bis du zum Schluss auf dem Grund eines kleinen, dünnhäutigen Bläschens sitzt. Nach draußen kommst du genauso, wie du hereingekommen bist, es sei denn, du bist so klein wie ein Sauerstoffmolekül. Sauerstoffmoleküle können nämlich die dünne Wand der Bläschen durchdringen.

Aufgabe

Fragen zur Überprüfung

  1. Warum musst du unaufhörlich atmen?
  2. Warum atmest du Kohlenstoffdioxid (CO2) aus?
  3. Beschreibe die Rolle des Zwerchfells bei der Ein- und Ausatmung.

Einzelnachweise