Die Atembewegung (Vertiefungswissen) 07:23 min

Hallo, ich bin Sabine. In diesem Video lernst du etwas über die Atembewegungen beim Menschen und die Bestandteile der Luft. Du lernst etwas über das Zwerchfell, die Atemfrequenz, das Lungenvolumen und die einzelnen Bestandteile der Luft. Das solltest du bereits kennen: Die Atmungsorgane des Menschen; du solltest wissen, was Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid und Stickstoff sind; und aus der Mathematik solltest du dich ein bisschen mit der Prozentrechnung auskennen. Was ist das nun, was wir jeden Tag einatmen? Natürlich, in unserer Luft ist Sauerstoff, aber es befinden sich auch Kohlenstoffdioxid, Stickstoff und andere Edelgase darin. Wissenschaftler haben in Experimenten herausgefunden, dass unsere Einatemluft anders zusammengesetzt ist als unsere Ausatemluft. Sehen wir uns zunächst die Einatemluft genauer an. Das umrandete Quadrat soll dir einmal die Zusammensetzung unserer Luft verdeutlichen. Nehmen wir einmal an, in diesem Quadrat sind 10.000 Teile Luft, dann sind 2100 von diesen Teilen Sauerstoff. Das ist ein Anteil von 21%. Kaum zu sehen im Quadrat sind die Kohlenstoffdioxidteilchen; es sind nämlich nur 3 Stück von den 10.000 Teilen. Vom Stickstoff haben wir dagegen 7800 Teile in unserer Luft, das ist ein riesiger Anteil von 78%. Wieder sehr klein, aber immerhin zu erkennen, sind die 97 Teile der Edelgase. Wie sieht nun die Verteilung der einzelnen Gase bei 10.000 Teilen Ausatemluft aus? Wir erkennen 1700 Teile Sauerstoff, 403 Teile Kohlenstoffdioxid, 7800 Teile Stickstoff und 97 Teile Edelgase. Unsere Ausatemluft enthält also 17% Sauerstoff, 4,03% Kohlenstoffdioxid, immer noch 78% Stickstoff und auch der Anteil der Edelgase hat sich mit 0,97% nicht verändert. Beim direkten Vergleich der Ein- und Ausatemluft stellen wir fest, dass sich der Anteil der Edelgase und auch der Anteil des Stickstoffs nicht verändert hat. Auch auf dem Quadrat kann man das sehr deutlich erkennen. Dagegen haben sich die Anteile von Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid deutlich verändert. Genau um 4% ist der Anteil von Sauerstoff geringer geworden und genau um diese 4% ist der Anteil von Kohlenstoffdioxid in unserer Ausatemluft angestiegen. Genaueres zu diesen Veränderungen - warum und wo sie stattfinden - erfährst du in dem Video zum "Gasaustausch in der Lunge". Nachdem du weißt, woraus unsere Luft zusammengesetzt ist, erfährst du nun etwas zu den Atembewegungen. Atme zunächst einmal ganz tief ein und dann wieder aus. Was stellst du fest? Genau, beim Einatmen hebt sich unser Brustkorb und beim Ausatmen senkt er sich wieder. Aber was genau bewegt sich da und warum bewegt es sich? Hier siehst du eine Skizze vom Oberkörper eines Menschen; die Lunge ist auch angedeutet und dieser rote Bogen stellt das Zwerchfell dar. Das Zwerchfell befindet sich unterhalb der Lunge und des Rippenbogens und ist unser eigentlicher Atemmuskel. Wird das Zwerchfell angespannt und dadurch flach, dann können sich die Lungenflügel weiten und es entsteht in der Lunge ein Unterdruck; dadurch strömt Luft in die Lunge - wir atmen ein. Wenn das Zwerchfell sich entspannt, wölbt es sich gegen die Lungenflügel, diese verengen sich und dadurch wird die Luft aus der Lunge herausgepresst - wir atmen aus. Unser Zwerchfell atmet vollkommen automatisch und unermüdlich. So werden auch im Schlaf alle Organe und Muskeln unseres Körpers mit ausreichend Sauerstoff versorgt. Wenn du schläfst, bewegst du dich sehr wenig und deshalb benötigen deine Muskeln weniger Sauerstoff - dein Zwerchfell hat also weniger zu tun, deine Atmung geht daher ruhig und langsam. Nach einem 1000-Meter-Lauf sieht das ganz anders aus: Du bist erschöpft, du atmest schnell und heftig, deine Atemfrequenz hat sich erhöht. Die Atemfrequenz sagt uns, wie oft wir in einer Minute ein- und ausatmen. Bei einem erwachsenen Menschen ist das etwa 15 bis 20 Mal in der Minute. Kinder haben eine höhere Atemfrequenz als Erwachsene. Ihre Lunge ist viel kleiner; daher müssen sie öfter atmen, um genauso viel Luft zu bekommen. Bei körperlicher Belastung oder sportlicher Betätigung benötigen unsere Muskeln mehr Sauerstoff, deshalb atmen wir dann sehr schnell, damit mehr Luft in der gleichen Zeit in unsere Lunge gelangt und mehr Sauerstoff in unseren Körper. Fassen wir noch einmal kurz zusammen, was du heute gelernt hast: Unsere Atemluft besteht aus Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Stickstoff und Edelgasen. Die Anteile von Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid sind in der Ein- und Ausatemluft unterschiedlich. Von Stickstoff und den Edelgasen ändern sich die Anteile dagegen nicht. Die Atembewegungen beim Ein- und Ausatmen werden durch das Zwerchfell bestimmt. Unser Zwerchfell ist beim Einatmen angespannt und flach, beim Ausatmen dagegen entspannt und gewölbt. Ist das Zwerchfell angespannt und flach, dann weiten sich unsere Lungenflügel und wir atmen ein. Ist dagegen das Zwerchfell entspannt und gewölbt, dann verengen sich unsere Lungenflügel - Luft wird herausgepresst und wir atmen aus. Das war's für heute. Tschüss, bis zum nächsten Mal!