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Damit der Körper überschüssiges Kohlenstoffdioxid loswerden und neuen Sauerstoff aus der Atemluft beziehen kann, muss das Blut vom Herzen zur Lunge gelangen. Die Lungenarterie ermöglicht den Transport und sorgt durch ihre geschickte Verzweigung für die optimale Austauschfläche zwischen Lungenbläschen und Blut. Aber was genau ist die Lungenarterie eigentlich? Wie ist ihr Verlauf und wie lässt sich ihre Funktion genauer beschreiben? Die Antwort auf diese Fragen sowie klassische Pathologien beinhaltet der folgende Artikel.
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Lungenarterie – Definition
Die Lungenarterie – in der Fachsprache Pulmonalarterie oder „Arteria pulmonalis“ genannt – führt Blut vom rechten Ventrikel des Herzens zur linken und rechten Lunge. Als Teil der Vasa publica ist sie die einzige Möglichkeit des Körpers, sauerstoffarmes und kohlenstoffdioxidreiches Blut zur Lunge zu transportieren und den Gasaustausch in den Lungenbläschen – sogenannte Alveolen – zu ermöglichen. Entsprechend hoch ist ihre Bedeutung für den menschlichen Organismus.
Lungenarterie – Anatomie und Aufbau
Wenn sich das Herz in der Systole komprimiert, wird das Blut aus dem rechten Ventrikel in die Lungenarterie ausgeworfen. In der Ruhe- und Anspannungsphase sind die beiden Strukturen durch die Pulmonalklappe, eine von den zwei Taschenklappen des Herzens, getrennt. Nach einem kurzen gemeinsamen Stamm, dem Truncus pulmonalis, teilt sich die Arterie im mittleren Mediastinum in einen rechten und einen linken Zweig. Die Aufzweigung in zwei Lungenarterien liegt von außen betrachtet etwa auf Höhe der 3. Rippe beziehungsweise des 4. Brustwirbelkörpers.
Asymmetrie der Pulmonalarterien
Bedingt durch die spezielle embryonale Entwicklung des Herzens liegt der Truncus pulmonalis als Ausführungsgang des rechten Ventrikels ventral und leicht links der Medianebene. Entsprechend ist die rechte Arteria pulmonalis meist 2-3 cm länger als die linke Lungenarterie.
Äste
Die Lungenarterie orientiert sich bei ihrem Verlauf an der Aufteilung des Bronchialbaums und zieht entsprechend durch die Zentren der Lungenbestandteile: Zunächst im Zentrum der Lungenlappen, dann im Zentrum der Lungensegmente. Auch die Benennung der Äste der Lungenarterie orientiert sich an ihren bronchialen Begleitern. So teilt sie sich erst in Aa. lobares (Lappenarterien) auf, die anschließend Aa. segmentales (Segmentarterien) abgeben.
Arteria pulmonalis dextra
Die rechte Lungenarterie (latein: „Arteria pulmonalis dextra“) verläuft dorsal der aus dem linken Ventrikel aufsteigenden Aorta aber ventral der Trachea zum Eingang („Hilum“) der rechten Lunge. Sie teilt sich – entsprechend der Einteilung der Pulmo dextra – in drei Lobararterien und zehn Segmentalarterien auf.
Lungenhilum der Pulmo dextra
Anders als bei der linken Lunge tritt der rechte Bronchus oberhalb seiner begleitenden Arterie ins Lungenhilum ein. Für die Reihenfolge von kranial nach kaudal kann man sich den Merkspruch „Die rechte Lunge ist BrAV merken.
Arteria pulmonalis sinistra
Die linke Lungenarterie („Arteria pulmonalis sinistra“) zieht ventral der absteigenden Aorta zur linken Lunge und teilt sich in zwei Lobar- und neun Segmentalarterien auf.
Lungenarterie – Funktion und Aufgaben
Die wichtigste Aufgabe des Lungenkreislaufs ist die Ermöglichung des Gasaustauschs in den Alveolen, bei dem Kohlendioxid aus dem Blut entfernt und Sauerstoff hineingelangen kann. Dieser ist nur im Kontaktbereich zwischen Gefäßen und Lungenbläschen, also im Bereich der Kapillaren, möglich. Einfluss auf diese sogenannte Diffusion haben die große Austauschfläche, die besonders kleine Strecke, die die Gase überwinden müssen und ihre jeweiligen Diffusionskoeffizienten. Die treibende Kraft für die Diffusion ist jedoch der Partialdruck eines Gases – sprich der Druck, der diesem Gas zugeordnet werden kann. Gase treten passiv auf die Seite des geringeren Drucks. Die beschriebenen Zusammenhänge werden durch das Ficksche Diffusionsgesetz zusammengefasst.
Im Falle des Gasaustauschs in der Lunge sind also die unterschiedlichen Partialdrücke von Sauerstoff (O2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) in Lungenarterie und den Alveolen bedeutend. Da die Einatemluft über circa 13,3 kPa O2 verfügt, die A. pulmonalis jedoch nur über 5,3 kPa, diffundiert das Gas ins Blut. CO2 wird hingegen aus dem „gemischt-venösen“ Blut mit 6,1 kPa in die Alveolen, in denen lediglich ein Druck von 5,3 kPa herrscht, transportiert.
Lungenarterie – Krankheiten und Beschwerden
Die Lungenarterie kann von klassischen arteriellen Krankheiten betroffen sein. Durch ihre nahe Beziehung zum Herzen und zur Lunge bringt sie jedoch auch eigene charakteristische Krankheitsbilder mit sich.
Pulmonale Hypertonie
Normalerweise ist der mittlere Blutdruck der Lungenarterie eher gering. Übersteigt er die Grenze von 25 mmHg, spricht man von Pulmonaler Hypertonie, umgangssprachlich auch Lungenhochdruck genannt. Sie kann akut durch eine Lungenembolie ausgelöst werden oder eine chronische Entwicklung nehmen. Im Folgenden sind einige Krankheiten als mögliche Ursachen aufgelistet:
- Dysfunktion des Linken Herzens (Insuffizienz, Klappenfehler, …)
- Chronisch Obstruktive Lungenerkrankung (COPD)
- Schlafapnoe-Syndrom
- Alveoläre Hyperventilation
- Anlagebedingte Fehlbildung
- Systemische oder Metabolische Erkrankungen
- Tumore
- Nierenausfall
Zeichen für die Pulmonale Hypertonie sind beispielsweise gestaute Halsvenen, ein verstärkter 2. Herzton der Pulmonalklappe oder eine Erweiterung der Lungenarterie auf Röntgenbildern. Langfristig kann die Hypertonie ein sogenanntes Cor pulmonale auslösen, eine Hypertrophie des rechten Herzens, die zur Herzinsuffizienz führen kann.
Lungenödem
Bei einem Lungenödem triff Flüssigkeit aus den Pulmonalgefäßen (beispielsweise der Lungenarterie) aus und sammelt sich in der Lunge. Grund hierfür ist meist eine Linksherzinsuffizienz oder ein -versagen. Neben Luftnot zeigt sich die Krankheit klinisch durch rasselnde Atemgeräusche und einen neidrigeren Sauerstoffpartialdruck. Auf Röntgenbildern ist die Flüssigkeitsansammlung ebenfalls sichtbar.
Häufige Fragen
- Wie funktioniert der Lungenkreislauf?
- Wie fühlt sich Lungenhochdruck an?
- Wo liegt die Lungenarterie?
- Welche Aufgaben hat der Lungenkreislauf?
Die Lungenarterie transportiert Blut vom Herzen zu den Lungenbläschen. Hier findet nach dem Fickschen Diffusionsgesetz der Sauerstoff- und Kohlendioxidaustausch statt. Ermöglich wird die Diffusion der Gase durch eine große Austauschfläche, eine besonders dünne Trennwand und unterschiedliche Gaspartialdrücke in der Lungenarterie und den Lungenbläschen. Sauerstoff wird demnach ins Blut, Kohlendioxid in die Lunge transportiert.
Die Symptome von pulmonaler Hypertonie oder Lungenhochdruck hängen stark von der zugrunde liegenden Ursache ab. Bei akuter Hypertonie, die meist durch Lungenembolien ausgelöst wird, kommt es häufig zu Atemnot, Brustschmerzen und Husten. Chronische Hypertonien können hingegen zu einem Cor pulmonale, einer speziellen Form der Rechtsherzinsuffizienz, führen, die sich in Leistungsabfall, Kurzatmigkeit oder Ödemen äußern kann.
Die Lungenarterie verlässt als Truncus die rechte Herzkammer und teilt sich auf Höhe des 4. Brustwirbelkörpers bzw. der 3. Rippe in ihre zwei Hauptäste auf. Damit ist sie eine Struktur des Mediastinum mediale. Sie liegt ventral der Trachealbifurkation und etwas links der Medianebene. Die Aorta beschreibt von vorne nach hinten einen Bogen um die Lungenarterie.
Der Lungenkreislauf (auch kleiner Kreislauf oder Vasa publica der Lunge) dient dem Gasaustausch des Körpers an den Lungenbläschen. Er besteht aus der Lungenarterie, die gemischt-venöses Blut vom Herzen zur Lunge transportiert, den Kapillaren, an denen der Austausch stattfindet und der Lungenvene, die das Blut zum Herzen transportiert. Er ist die einzige Struktur im menschlichen Körper, die den Austausch ermöglicht. Ohne den Lungenkreislauf wäre der Mensch entsprechend nicht lebensfähig.
- Schünke, Prometheus LernAtlas – Innere Organe, Thieme (Verlag),6.Auflag, 2022
- Arasthéh, Duale Reihe Innere Medizin, Thieme (Verlag), 4. Auflage, 2018
- Silbernagl, Taschenatlas Physiologie, Thieme (Verlag), 9. Auflage, 2018
- Greten, Innere Medizin, Thieme (Verlag), 13. Auflage, 2010
- Thelen, Bildgebende Kardiodiagnostik, Thieme (Verlag), 9. Auflage, 2007
