Lunge: Struktur, Funktionen und häufige Erkrankungen

Die Lungen sind paarige Organe des Atmungssystems und befinden sich im Brustkorb beidseits des Mediastinums. Jede Lunge liegt in einem eigenen Pleurasack und ist durch dünne seröse Häute von der Brustwand getrennt, was eine freie Bewegung während der Atmung ermöglicht. [1]

Die rechte Lunge besitzt typischerweise drei Lappen, die linke hingegen nur zwei, bedingt durch die Lage des Herzens auf der linken Seite. Die Lappen sind durch Fissuren voneinander getrennt und bestehen aus Segmenten, in denen sich Bronchien und Blutgefäße in einem relativ regelmäßigen Muster verzweigen. Dies ist wichtig für die Beschreibung von Entzündungen, Tumoren und chirurgischen Eingriffen.

Die mediale Oberfläche enthält das Lungenhilum und die Lungenwurzelregion, durch die der Hauptbronchus, die Lungenarterie, die Lungenvenen, die Lymphgefäße und weitere Strukturen verlaufen. Dieser Bereich ist von zentraler Bedeutung für das Verständnis der Tumorausbreitung, der Lymphadenopathie und vaskulärer Komplikationen. [3]

Das Brustfell (Pleura) besteht aus einem viszeralen Blatt, das das Lungengewebe bedeckt, und einem parietalen Blatt, das die Brustwand auskleidet. Zwischen diesen Blättern befindet sich die Pleurahöhle, die eine geringe Menge Flüssigkeit enthält, welche die Reibung verringert und durch einen Unterdruckmechanismus die Lungenexpansion unterstützt. [4]

Tabelle 1. Lungenlappen und ihre praktischen klinischen Implikationen

Lunge	Aktien	Was ist in der Praxis wichtig zu beachten?
Rechts	3 Aktien	Die drei Lappenbronchien und die Drainageeigenschaften während einer Entzündung werden häufiger besprochen.
Links	2 Aktien	Aufgrund des geringeren Volumens im Bereich des Herzens ist die Herzkerbe klinisch relevant.

Mikroanatomie: Bronchien, Alveolen, Surfactant und zelluläre Abwehrmechanismen

Die Atemwege werden üblicherweise in einen leitenden und einen respiratorischen Abschnitt unterteilt. Der leitende Abschnitt transportiert und bereitet die Atemluft auf, während der respiratorische Abschnitt den Gasaustausch, vorwiegend auf Alveolarebene, sicherstellt. Diese Unterteilung trägt dazu bei, zu erklären, warum Bronchitis und Asthma zu pfeifenden Atemgeräuschen führen, während Lungenentzündung und Lungenödem häufig die Sauerstoffversorgung des Blutes beeinträchtigen. [7]

Die Alveolen sind die terminalen, dünnwandigen Strukturen, in denen der Gasaustausch stattfindet. Luft und Blut sind durch die „Luft-Blut-Schranke“ getrennt, die für einen effizienten Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid dünn sein muss. Jede Verdickung der Schranke, beispielsweise bei Fibrose oder schwerer Entzündung, beeinträchtigt den Gasaustausch. [8]

Die zelluläre Zusammensetzung der Alveolarsepten umfasst Typ-1-Pneumozyten, die den größten Teil der Austauschfläche bilden, und Typ-2-Pneumozyten, die Surfactant produzieren. Surfactant reduziert die Oberflächenspannung und beugt dem Alveolarkollaps vor; sein Mangel ist daher besonders gefährlich bei Frühgeborenen. [9]

Alveolarmakrophagen sind auch in den Alveolen aktiv, wo sie Partikel und Krankheitserreger abfangen und an der Entzündungskontrolle beteiligt sind. Bei einer Funktionsstörung können seltene Erkrankungen auftreten, die mit einer Ansammlung von Surfactant und einem gestörten Gasaustausch einhergehen. Dies unterstreicht die Bedeutung der angeborenen Immunität für die Aufrechterhaltung der alveolären „Reinigung“. [10]

Tabelle 2. Leitungs- und Atmungszonen

Zone	Die Hauptrolle	Häufige Probleme
Leitfähig	Lieferung, Befeuchtung, Luftreinigung	Bronchitis, Asthma, Bronchospasmus [11]
Atmungssystem	Gasaustausch in den Alveolen	Lungenentzündung, Ödem, Fibrose, Emphysem [12]

Tabelle 3. Wichtige Alveolarzellen und ihre Funktionen

Zelle	Funktion	Klinische Bedeutung
Typ-1-Pneumozyten	dünne Diffusionsbarriere	Eine Verdickung der Barriere verschlechtert den Gasaustausch [13].
Typ-2-Pneumozyten	Surfactant, Epithelregeneration	Surfactantmangel wird mit Atemnot bei Frühgeborenen in Verbindung gebracht [14].
Alveolarmakrophagen	Phagozytose von Partikeln und Mikroben	Eine Funktionsstörung kann die alveoläre Clearance beeinträchtigen [15].

Physiologie der Atmung: Ventilation, Perfusion und Gasaustausch

Der Gasaustausch in der Lunge erfolgt primär durch Diffusion, wobei seine Effizienz von der Austauschfläche, der Barrierendicke und den Gaskonzentrationsgradienten abhängt. In der Praxis bedeutet dies, dass ein Emphysem zu einem Flächenverlust führt, eine Fibrose die Barriere verstärkt und Ödeme sowie Entzündungen beides beeinträchtigen. [16]

Für eine normale Sauerstoffversorgung des Blutes ist nicht nur die Luftzufuhr wichtig, sondern auch das Verhältnis von Ventilation zu Blutfluss, also die Ventilations-Perfusions-Anpassung. Wenn ein Teil der Lunge gut belüftet, aber schlecht mit Blut versorgt ist oder umgekehrt, entsteht eine „Fehlanpassung des Ventilations-Perfusions-Verhältnisses“, und die respiratorische Effizienz nimmt ab. [17]

Surfactant und die Atemmechanik gewährleisten die Lungenexpansion und die Stabilität der Alveolen während der Ausatmung. Bei vermindertem Surfactantspiegel und unter bestimmten pathologischen Bedingungen neigen die Alveolen zum Kollaps, wodurch sich die Gasaustauschfläche verringert und die Atemarbeit erhöht. [18]

Die klinische Beurteilung der Lungenfunktion stützt sich häufig auf Lungenfunktionstests, vor allem auf die Spirometrie. Aktuelle Standards legen Anforderungen an die Qualität der Spirometrie-Durchführung und -Interpretation fest, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse die tatsächliche Funktion und nicht Messfehler widerspiegeln. [19]

Tabelle 4. Warum sinkt der Sauerstoffgehalt bei verschiedenen Mechanismen?

Mechanismus	Was ist kaputt?	Beispiele für Staaten
Verkleinerung des Austauschbereichs	weniger "funktionierende" Alveolen	Emphysem, Resektion [20]
Verdickung der Barriere	Diffusion ist schlechter	interstitielle Fibrose [21]
Ventilations-Perfusions-Mismatch	Luft und Blut "vermischen sich nicht"	Lungenentzündung, Lungenembolie [22]
Kollaps der Alveolen	Ein Teil der Lunge ist abgeschaltet.	Atelektase, Surfactantmangel [23]

Häufige Lungenerkrankungen und wie sie diagnostiziert werden

Zu den häufigsten Problemen zählen chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), Asthma bronchiale und Lungenentzündung. COPD tritt häufig in Verbindung mit Rauchen und Luftverschmutzung auf und wird durch eine anhaltende Einschränkung des Atemflusses verursacht. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) betont die Bedeutung dieser Erkrankung als Todesursache und hebt Tabakkonsum und Luftverschmutzung als wichtige Risikofaktoren hervor. [24]

Zur Bestätigung einer chronisch-obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) ist eine Spirometrie erforderlich, wobei das Verhältnis von Einsekundenkapazität (FEV1) zu forcierter Vitalkapazität (FVC) nach Bronchodilatatorgabe von entscheidender Bedeutung ist. Der Bericht der Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease 2025 (GOLD 2025) stellt ausdrücklich fest, dass die spirometrische Bestätigung für die Diagnose obligatorisch ist. [25]

Asthma ist eine chronische Entzündungskrankheit der Atemwege mit variablen Symptomen wie pfeifenden Atemgeräuschen, Atemnot und Husten, die sich im Laufe der Zeit verändern und häufig durch bestimmte Faktoren ausgelöst werden. Die Strategie der Globalen Initiative für Asthma 2025 betont die Notwendigkeit eines modernen Diagnose- und Therapiekonzepts, und die Weltgesundheitsorganisation (WHO) bezeichnet Asthma als ein bedeutendes Problem für Menschen aller Altersgruppen. [26]

Eine Lungenentzündung ist eine Infektion der Lunge, die durch verschiedene Mikroorganismen verursacht werden kann. Präventions- und Behandlungsstrategien variieren je nach Ursache und Risikogruppe. Die US-amerikanischen Zentren für Krankheitskontrolle und -prävention (CDC) listen typische Symptome auf, darunter Schmerzen in der Brust beim Atmen oder Husten, Atemnot und Fieber, und heben Unterschiede in Bezug auf Risiko und Ursache hervor. [27]

Eine Lungenembolie ist besonders besorgniserregend, da sie sich durch plötzliche, unerklärliche Atemnot, pleuritische Brustschmerzen, Husten oder Hämoptyse und Synkopen äußern kann. Die Diagnose basiert auf der klinischen Untersuchung und Tests, einschließlich D-Dimer-Bestimmung und bildgebenden Verfahren wie der Computertomographie (CT) der Pulmonalarterie, sofern indiziert. [28]

Die Niedrigdosis-Computertomographie (LDCT) wird im Rahmen von Screening-Programmen zur Früherkennung von Lungenkrebs in Hochrisikogruppen eingesetzt. Die Empfehlungen der United States Preventive Services Task Force legen die Teilnahmevoraussetzungen fest, darunter ein Alter zwischen 50 und 80 Jahren und eine Raucheranamnese von mindestens 20 Packungsjahren, sowie die jährliche Screening-Frequenz, sofern diese Kriterien erfüllt sind. [29]

Tabelle 5. Symptome und wahrscheinliche Ursachen, die am häufigsten in der Klinik besprochen werden.

Symptom	Häufige Ursachen	Wenn das Risiko höher ist
Atemnot	Asthma, chronisch obstruktive Lungenerkrankung, Lungenentzündung, Thromboembolie	Rauchen, Infektionen, Immobilisierung, chronische Krankheiten [30]
Keuchen	Asthma, Verschlimmerung einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung	Allergene, Infektionen, Rauch [31]
Schmerzen in der Brust beim Einatmen	Lungenentzündung, Thromboembolie, Rippenfellentzündung	Fieber, plötzliche Atemnot [32]
Husten mit Auswurf	Infektionen, chronisch obstruktive Lungenerkrankung	Rauchen, chronische Entzündung [33]
Hämoptyse	Thromboembolien, Infektionen, Tumore	plötzliche Atemnot, Risikofaktoren für Thrombose [34]

Tabelle 6. Grundlegende Methoden der Lungendiagnostik und deren Ergebnisse

Verfahren	Was wird damit bewertet?	Wann es besonders nützlich ist
Spirometrie	Ausmaß und Art der Ventilationsstörung	chronisch obstruktive Lungenerkrankung, Asthma, Therapieüberwachung [35]
Röntgenaufnahme des Brustkorbs	große Infiltrate, Pleuraerguss	Lungenentzündung, Komplikationen [36]
Computertomographie des Brustkorbs	Klärung der Struktur, Knoten, interstitiellen Veränderungen	komplexe Fälle, Tumorbeurteilung, Komplikationen [37]
Niedrigdosis-Computertomographie	Lungenkrebs-Screening in Risikogruppen	Vorsorgeuntersuchungen gemäß den Kriterien [38]
Computertomographie der Lungenarterien	Blutgerinnsel in den Lungenarterien	Verdacht auf Lungenembolie [39]
Pulsoximetrie	Blutsauerstoffsättigung	Beurteilung des Schweregrades des Atemversagens [40]

Vorbeugung, Lungenschutz und wann man sofort Hilfe suchen sollte

Der stärkste beeinflussbare Risikofaktor für die Lunge ist Tabakrauch, gefolgt von Luftverschmutzung, einschließlich Biomasse-Rauch. Die Leitlinien der Weltgesundheitsorganisation (WHO) zur chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) betonen die Rolle des Rauchens und der Luftverschmutzung als Hauptursachen. [41]

Die zweite Präventionsmaßnahme besteht in der Kontrolle von Infektionsrisiken und der umgehenden Inanspruchnahme ärztlicher Hilfe bei Symptomen einer Infektion der unteren Atemwege. Bei einer Lungenentzündung sind das Alter und bestehende Vorerkrankungen wichtige Risikofaktoren, und schwere Atemnot, Brustschmerzen, hohes Fieber und Verwirrtheit erfordern eine ärztliche Untersuchung. [42]

Für Menschen mit chronischen Atemwegserkrankungen sind die Einhaltung des Behandlungsplans und die regelmäßige Überprüfung der Lungenfunktion von entscheidender Bedeutung. Die Standards für die Durchführung und Interpretation der Spirometrie betonen, dass die Qualität des Tests unerlässlich ist; andernfalls kann der Schweregrad der Erkrankung fälschlicherweise über- oder unterschätzt und der Krankheitsverlauf falsch eingeschätzt werden. [43]

Bei plötzlich auftretender, starker Atemnot, Brustschmerzen, Bluthusten, Ohnmacht und Anzeichen einer schweren Infektion mit sich verschlechterndem Allgemeinzustand ist eine sofortige ärztliche Behandlung erforderlich. Diese Symptome gelten als typisch für potenziell gefährliche Erkrankungen, darunter Lungenembolie und schwere Formen der Lungenentzündung. [44]