Die Atmungsorgane

Anatomie

Zu den Atmungsorganen gehören:

• die Nasenlöcher;
• die sehr kurze Nasenhöhle;
• der Kehlkopf;
• die Luftröhre; flexible, weit offene Röhre (8 cm Länge), die sich an den Kehlkopf anschließt;
• die Bronchien; eine Verlängerung der Luftröhre, die sich in der Lunge verzweigen und sie mit Luft versorgen;
• die Lungen: 2 Lungenflügel, einen rechten und einen linken. Schwammig, elastisch; sie befinden sich zusammen mit dem Herz im Brustkorb, sind vom Brustfell umgeben und machen 1 % des Körpergewichtes aus.
• der rechte, längere Lungenflügel, hat vier Lappen: den Spitzenlappen, den Mittellappen, den Zwerchfelllappen, den Anhangslappen;
• der linke Lungenflügel: 3 Lappen (Spitzenlappen, Mittellappen und Zwerchfelllappen)

Der Begriff Atmung kann auf zweierlei Art interpretiert werden. Im engsten Sinne bezeichnet er den Gasaustausch zwischen einer Zelle und dem umgebenden Milieu, d.h. den Sauerstoffverbrauch und die Abgabe von Kohlendioxid. Er kann aber auch in einem breiteren und allgemeiner gefassten Sinne interpretiert werden, nämlich als die Hin-und-Her-Bewegung von Luft im Atmungssystem. In diesem Sinne kann man dann auch von Belüftung sprechen. Die „Belüftungsfunktion" steht in engem Zusammenhang mit dem Blutkreislauf. Der Atemzyklus (Ein- und Ausatmen) bewirkt das Einatmen von Sauerstoff und das Ausatmen von Kohlendioxid.

Die Belüftungsfunktion übt bei der Katze drei Funktionen aus:

• sie spielt die Hauptrolle bei der Regulierung der im arteriellen Blut transportierten Sauerstoffmenge. Diese wird durch ihren Partialdruck bezeichnet (PaO2, zwischen 95 und 100 mmHg),
• sie nimmt an der Regulierung des sauer-basischen Gleichgewichtes des arteriellen Blutes teil, und ermöglicht die Regulierung des Kohlendioxid-Partialdruckes (PaCO2), der zwischen 35 und 40 mmHg beträgt);
• Abgabe von Wärme über die Atemluft zur Regulierung der Körpertemperatur.

Die Luftwege

Die Luft dringt durch die Nasenlöcher in die Atemwege ein. Je nach Bedarf, und vor allem bei Hitze, kann die Katze auch durch das Maul atmen. Die Luft gelangt über die Nasenlöcher und den Rachen in die Luftröhre und die Bronchien, um sich dann in den Lungenbläschen zu verteilen. Die Luftwege sind mehr als nur einfache Luftzubringerwege. Denn die Luft wird hier nämlich vorgeheizt und bis zur Sättigung mit Wasserdampf angereichert (was bei 38° C ungefähr 6 % Wasserdampf entspricht). Bei hohen Umgebungstemperaturen läuft dieses System auf Hochtouren: Das Tier atmet schnell und stößt so eine große Menge Wärme ab. Die Körpertemperatur wird so aufrecht erhalten. Die Luft wird auf ihrer Passage mithilfe der von den Schleimhautzellen getragenen zahlreichen Härchen und der Schleimsekretion auch gefiltert. In den Nasenlöchern sitzen schließlich auch die Riechzellen und im Kehlkopf wird die Luft durch die Stimmbänder zum Schwingen gebracht, was der Katze zum Miauen verhilft. Die Bronchien der Katze haben, genau wie die der Menschen, Muskeln, deren Umfang sich bei Kontraktion verringert und dadurch einen deutlich höheren Widerstand gegen die Luftströmung hervorbringt. Diese Bronchokonstriktion ist beim gesunden Tier nicht sehr groß. Kommt es zu verstärkter Anstrengung, wird auf diesem Wege eine über den Atmungsapparat erhöhte Luftmenge freigesetzt. Bei einigen Erkrankungen der Atemwege, wie beim Bronchialasthma, können Bronchokonstriktionen (auch Bronchospasmen genannt) die Atmung beträchtlich erschweren, was mitunter dramatische Folgen haben kann.

Beim Einatmen zieht sich das Zwerchfell, ein Muskel, der den Brustkorb vom Bauch trennt, zusammen und erhöht das Volumen des Brustkorbs. Es wird von den externen Zwischenrippenmuskeln unterstützt. Diese Volumenerhöhung schafft einen Unterdruck im Bereich zwischen den Lungen und der Brustwand und bewirkt das Eindringen von Luft. Unter normalen Bedingungen z.B. in der Ruhephase folgt ein passives Ausatmen, die Elastizität der Lungen und des Brustkastens bringt sie in ihre Ruhestellung und drängt die Luft nach außen. Bei Bedarf können sich jedoch die Muskeln, insbesondere die Bauchwand, zusammenziehen um das Ausatmen zu beschleunigen. Die Atemfrequenz der Katze in der Ruhephase beträgt zwischen 20 bis 40 Atemzüge pro Minute. Bei jedem Atmen beträgt die Menge der verarbeiteten Luft um die 30 ml. Bei Anstrengungen und Erkrankung steigt die Atemfrequenz mehr oder weniger deutlich an.

Die Sauerstoffversorgung des Blutes bezeichnet den gesamten Gasaustausch zwischen der Alveolarluft und dem Blut. Sie ist eine passive Erscheinung, die mit den Partialdruckgradienten der Gase zwischen der Luft und dem Blut zusammen hängt. Der Sauerstoff, der in der Alveole konzentrierter ist als im Blut, geht von der Luft ins Blut über. Das Kohlenstoffdioxid nimmt den umgekehrten Weg. Jegliche Erhöhung der Belüftungsmenge (Hyperventilation) fördert die Erneuerung der Alveolarluft und steigert den Luftaustausch. In den Arteria carotis und in der Aorta gelegene Messfühler analysieren permanent die Blutzusammensetzung der Arterien und passen die Belüftung der jeweiligen Situation an, um immer die gleichen Sauerstoff- und Kohlendioxidpartialdruckwerte zu sichern.