Luftverschmutzer Mensch

Der Mensch an sich beinahe so luftverschmutzend wie ein Auto? Kaum vorstellbar! Doch was der Mensch vor allem in die Umwelt bläst, ist Kohlendioxid. Etwa 350 Kilogramm im Jahr, nur wenn er ausatmet. Ein Mittelklassewagen verschleudert diese Menge auf 2000 Kilometern. Freilich: der Vergleich hinkt ein bisschen, aber verdeutlicht zumindest, was die Lunge macht: sie versorgt uns nicht nur mit frischer Luft, sondern sie sorgt auch dafür, dass verbrauchte und vergiftete Energie wieder unseren Körper verlässt.

Was bei der Atmung passiert

Vorneweg: die Atmung bezeichnet den gesamten Stoffwechselprozess, bei dem der Körper aus Sauerstoff Energie gewinnt, die für die Verbrennung der Nahrung notwendig ist. Am Ende dieses Stoffwechselvorgangs wird giftiges Kohlendioxid abgeatmet. Luft: das ist ein Gasgemisch aus Stickstoff (78%), Sauerstoff (21%) sowie etwas Argon (0,9%) und Kohlendioxid (0,05%). Wir atmen vor allem durch die Nase und den Mund. Die (Ein)atmung durch die Nase ist gesünder – weil zum einen in der Nase schon Schad- und Schwebestoffe abgefiltert werden und zum anderen die Luft erwärmt wird, bevor sie in die Lunge gelangt.

Der Atem fließt über die etwa 10 Zentimeter lange Luftröhre in die zwei Bronchien, die sich ihrerseits wieder aufteilen – insgesamt 25 Mal. Am Ende stehen etwa 300 Millionen Lungenbläschen, die Alveolen, die – würde man sie entrollen - eine Gesamtfläche von 100 Quadratmetern ergeben! Und hier beginnt das eigentliche Wunder. Die Lungenbläschen bestehen zu 95 Prozent aus Luft und sollen diese in die Lunge bringen. Das Blut, das wiederum durch die Lunge fließt, nimmt dort den Sauerstoff der Luft in sich auf und transportiert ihn in die Mitochondrien, das sind die kleine Kraftwerke, die in jeder Nerven-, Sinnes- oder Muskelzelle sitzen. Die Blutgefässe überziehen die Alveolen wie ein Spinnennetz, so dass sich zwischen Blut und Luft nur noch ein Abstand von einem tausendstel Millimeter befindet. Entlang dieser Mini-Distanz wird auf der einen Seite der Sauerstoff der frischen Atemluft an die roten Blutkörperchen abgegeben und wandert mit dem Blutfluss zu den Organen. Andererseits löst sich das Kohlendioxid von den roten Blutkörperchen ab und wird über die Lungenbläschen mit dem Ausatmen aus unserem Körper transportiert.

Unser Atemzentrum im Gehirn reguliert diesen Vorgang. Es reagiert sehr sensibel auf verschiedene Atemreize, der größte dabei ist freilich das Kohlendioxid im Blut. Kaum ist zuviel Kohlendioxid im Blut, veranlasst das Atemzentrum den Atemapparat mehr, tiefer, schneller zu atmen und damit das CO2 abzugeben – und gleichzeitig Sauerstoff zuzuführen.

Wie wir den Atem optimal nutzen können

Sport stärkt die Lungen

Jeder, der schon mal richtig gesportelt hat, hat erlebt, dass man mit regelmäßigem Trainieren die Ausdauer steigern kann. Im Körper passiert dabei folgendes: es werden vermehrt rote Blutkörperchen, die Erythrozyten, und ein weiterer Sauerstoffspeicher, das Myoglobin gebildet. Logische Folgerung: Je mehr von ihnen vorhanden sind, desto mehr Sauerstoff kann auch ins Blut und damit in die Organe bzw. Muskeln gelangen. Je mehr Sauerstoff wir zur Verfügung haben, desto mehr können wir Fett verbrennen, weil die Fettverbrennung direkt vom Sauerstoff abhängig ist. Das ist der Grund, warum Ausdauertraining schlank macht: je länger wir Puste haben, je besser unsere Kondition ist, desto länger kann der Sauerstoff, den wir dementsprechend länger einatmen können, Speckpolster verbrennen. Spitzensportler nützen oft kurz vor Wettkämpfen den geringeren Sauerstoffgehalt in Höhen bis zu 2.500 Metern, um ihre Leistung optimal zu steigern.

Das Prinzip, das dahinter steckt, funktioniert so: in sauerstoffärmerer Höhe, werden Atemfrequenz und -tiefe gesteigert sowie der Sauerstofftransport ins Blut beschleunigt. "Der „Sauerstoff-Partialdruck", die Aufnahmefähigkeit von Sauerstoff für das Blut, ist tiefer, je höher man geht, erklärt Dr. Andreas Grüninger vom Höhenleistungszentrum St. Moritz. "Ein Gen wird gebildet, das für die Bereitstellung des Erythropoetin verantwortlich ist, also das EPO … . Das Gen bewirkt zudem, dass die Kapillaren in den Muskeln verstärkt gebildet werden, d.h. dass ich mehr Sauerstoff verbrauchen kann." Und damit Fett verbrennt und nicht - wenn kein Sauerstoffüberschuss mehr da ist – in die Kohlenhydratverbrennung gerät, durch die Säure im Körper entsteht, die Schmerzen und Leistungsabfall bedeuten.

Wenn der Atem ausgeht

Frau mit Asthmaspray

Umgekehrt kann der wenige Sauerstoff in Höhen aber auch lebensgefährlich werden. Ab 2.500 Metern sinkt die Sauerstoff-Sättigung im Blut deutlich ab. Deshalb müssen sich Extrembergsteiger über Wochen an die dünne Luft gewöhnen. Viel alltäglicher aber sind Lungenkrankheiten, die auch auf Meereshöhe entstehen können: etwa Asthma. Dabei entzünden sich die Atemwege chronisch. Asthmatiker leiden unter Atemnot, weil die Bronchien überempfindlich auf bestimmte Allergene reagieren und sich die Atemmuskulatur zusammenzieht, sich die Atemwege verengen. Jedes zehnte Kind leidet in Deutschland heutzutage unter Asthma bronchiale. Meistens weil die Eltern zu Hause rauchen. Im Qualm einer Zigarette befinden sich Verbrennungsprodukte wie Teer und Nikotin, die sich am liebsten auf der Bronchialschleimhaut ablagern und diese reizen.

Eine richtige Krankheit kann auch das Schnarchen sein. Nicht nur, dass es Psychoterror für die Bettgenossen ist. Wer schnarcht, hat oft ziemlich schlappe Muskeln im Rachenbereich. Wenn dieser entspannte Muskel im Sog der Atemluft flattert, hören wir das Schnarchgeräusch. Schnarcher leiden oft – auf Grund der erschlafften Rachenmuskulatur - an Atemaussetzern, die bis zu einer halben Minute dauern können – extrem belastend für das Herz. Der Atem setzt oft erst wieder ein, wenn das Atemzentrum Alarm schlägt – eben weil zu wenig Sauerstoff aber zuviel Kohlendioxid im Blut vorhanden ist. Dann reißt es den Schnarcher aus dem Tiefschlaf in den leichten Schlummer, der die Muskeln wieder kontrollieren kann und lässt ihn tief einatmen. Und weiterschnarchen ...