Atmung

Autor:
Publikation:	30.8.2006
Herkunft:	La main à la pâte, Paris

Je nachdem, ob man den ganzen Organismus oder die einzelne Zelle betrachtet, hat das Wort Atmung zwei verschiedene Bedeutungen.

Auf der Ebene des Organismus ist die Atmung der Austausch von Gasen zwischen dem Organismus und seiner Umwelt, d.h. die Aufnahme des in der Luft enthaltenen oder im Wasser gelösten Sauerstoffs (O₂) und der Ausstoß von Kohlendioxid (CO₂).

In der Umgangssprache wird der Begriff Atmung oft verwendet, um die Lungenventilation beim Menschen, d.h. das Ein- und Ausatmen von Luft während der Atmungszyklen zu beschreiben.

Auf Zellebene versteht man unter Atmung sämtliche Prozesse zur Gewinnung von chemischer Energie. Dabei bauen die Zellen mit Hilfe von Sauerstoff die aus der Verdauung gelieferten kleinen Moleküle ab. Dieser Abbau ist vollständig und führt schließlich zur Bildung von Kohlendioxid und Wasser. Alle lebenden Zellen benötigen für ihre Aktivitäten (Bewegungen, Synthesen, Sekretionen usw.) chemische Energie.

Wenn Tiere im Wasser gelösten Sauerstoff aufnehmen und Kohlendioxid ins Wasser abgeben, spricht man von Wasseratmung, die in der Regel mittels Kiemen erfolgt.

Kiemen und Herz der Auster
Über die Kiemen erfolgt der Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen dem Organismus und dem Wasser, in dem er lebt.
Bei der Auster werden die Atemgase über eine spezialisierte Flüssigkeit, die Hämolymphe, transportiert, die durch einen Hohlmuskel, das Herz, in Bewegung versetzt wird.

Wenn Tiere Sauerstoff aus der Luft aufnehmen und Kohlendioxid in die Luft ausstoßen, spricht man von Luftatmung. Die Atmungsorgane der Wirbeltiere sind die Lungen (bei den Tetrapoden, d.h. den vierbeinigen Tieren) und die Kiemen (bei den Fischen).

Atemöffnung der Schnecke
Die Weinbergschnecke, ein Luftatmer, hat eine Art Lunge, die über eine Öffnung mit der Außenwelt in Verbindung steht.

Bei den Insekten übernehmen die Tracheen diese Funktion. Diese Röhren verzweigen sich im ganzen Körper und treten über Öffnungen an der Oberfläche des Hinterleibs, die so genannten Stigmata, mit der Außenwelt in Verbindung. Die Tracheen transportieren die Luft direkt zu den Zellen.

Trachee eines Schmetterlingsflügels (Lichtmikroskop, 600-fache Vergrößerung)

Einige Tiere, wie beispielsweise der Regenwurm, besitzen keine spezialisierten Atmungsorgane. Bei ihnen erfolgt der Gasaustausch über die Haut. Bei den Fröschen erfolgt der Gasaustausch im Wesentlichen über die Haut, obwohl sie mit Lungen ausgestattet sind.

In den Lungen tritt der Luftsauerstoff ins Blut über, das ihn über den Kreislauf zu allen Körperzellen transportiert, während die Tracheen der Insekten die Luft ohne Flüssigkeit direkt zu den Zellen bringen.

In den Kiemen tritt der im Wasser gelöste Sauerstoff ins Blut über.

Präparation des Herz-Lungen-Systems des Huhns
Das Herz pumpt das von den Organen kommende Blut zu den Lungen. Dort nimmt es Sauerstoff auf und fließt zum Herzen zurück, das es über die Aorta zu den verschiedenen Organen pumpt, die über das Blut mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt werden.

Es ist festzuhalten, dass die Art der Atmung – Luft- oder Wasseratmung – eines Tieres nicht unbedingt seinen Lebensraum widerspiegelt. So leben die marinen Säugetiere wie Wale, Delphine oder Robben sowie die Meerschildkröten im Meer, haben aber eine von Lungen übernommene Luftatmung. Diese Tiere atmen zwischen zwei Tauchgängen Luft an der Oberfläche.

Die Wasserinsekten atmen wie die Landinsekten über ein Tracheensystem und kommen ebenfalls zwischen zwei Tauchgängen zum Atmen an die Wasseroberfläche. Dagegen sind zahlreiche aquatische Insektenlarven sowie die Kaulquappen der Amphibien mit Kiemen ausgestattet.

Letzte Aktualisierung: 11.2.2014