VORSCHAU. zur Vollversion. Halt mal die Luft an! Atmung beim Menschen. Das Wichtigste auf einen Blick

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1 IV Der Mensch Beitrag 16 Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8) 1 von 32 Halt mal die Luft an! Atmung beim Menschen Ein Beitrag von Dr. Erwin Graf, Freiburg Mit Illustrationen von Julia Lenzmann Wir atmen täglich mindestens Liter Luft ein und aus. Dies geschieht für uns völlig unbewusst. Doch was passiert mit der Luft eigentlich in unserem Körper und welche Vorgänge laufen beim Prozess der Atmung ab? Diese Einheit gibt Antworten auf diese Fragen. Ihre Schüler führen selbst viele verschiedene Versuche zum Prozess der Atmung durch und vollziehen den Weg der Atemluft durch unseren Körper nach. Durch die handlungs- und schülerorientierte Vorgehensweise fördert die Einheit neben den fachlichen Kompetenzen auch methodisch-strategische und sozial-kommunikative Fähigkeiten bei den Lernenden. Klassen: 7/8 Dauer: 8 Stunden (Minimalplan: 6) Kompetenzen: Die Schüler können den Weg der Atemluft beschreiben. sind in der Lage, Brust- und Bauchatmung voneinander abzugrenzen. können erklären, an welchen Stellen im Körper welcher Gasaustausch erfolgt. können mit anderen Schülern konstruktiv zusammenarbeiten, sich in gemeinsame Arbeitsteams einbringen und auftretende Problemsituationen erfolgsorientiert angehen. Mit vielen Schülerversuchen! Das Wichtigste auf einen Blick Aus dem Inhalt: Unsere Lunge ist ständig gefragt. Welche Vorgänge laufen eigentlich in ihr ab? Welchen Weg nimmt die Atemluft durch unseren Körper? Wie erfolgt der Gasaustausch in der Lunge und im Körpergewebe? Wie unterscheiden sich Brust- und Bauchatmung? Wie groß ist unser Atem- und Lungenvolumen? Wie unterscheiden sich Ein- und Ausatemluft? Welchen Sauerstoffbedarf haben verschiedene Lebewesen? Foto: Thinkstock/Hemera

2 2 von 32 Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8) Der Mensch Beitrag 16 III Rund um die Reihe Warum wir das Thema behandeln Wir atmen mindestens Liter Luft täglich ein und aus. Dies ist so selbstverständlich, dass wir unseren Atemorganen erst dann Beachtung schenken, wenn wir außer Atem sind oder in Atemnot geraten. In dieser Einheit werden unsere Atemorgane in den Mittelpunkt gerückt. Neben sachlichfachlichen Themenfeldern (wie Der Weg der Atemluft, Regulation der Atmung, Grundprinzipien des Gasaustauschs in Lunge und Kapillaren und Atemmechanik ) werden die Schülerinnen und Schüler* dabei auch in zahlreichen anderen Kompetenzbereichen gefördert. So können durch die Nutzung speziisch naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen, wie vertieftes Betrachten, folgerichtiges Beobachten, problemlösendes Experimentieren und systematisches Vergleichen, methodisch-strategische Fähigkeiten geschult und angewandt werden. Auch sozial-kommunikative Kompetenzen können durch den adäquaten Wechsel verschiedener Methoden und Lernformen gefördert und gefestigt werden. * Im weiteren Verlauf wird aus Gründen der besseren Lesbarkeit nur Schüler verwendet. Was Sie zum Thema wissen müssen Wozu braucht unser Körper überhaupt Sauerstoff? Unser Körper benötigt für die unterschiedlichen Körpervorgänge (z. B. Zellteilung, Abwehr von Krankheitserregern, Muskel- und Nerventätigkeit) fortlaufend Energie. Diese wird in Form von ATP (Adenosintriphosphat) im Vorgang der Zellatmung (innere Atmung) bereitgestellt. Die Zellatmung erfordert Sauerstoff und erfolgt in den Mitochondrien der Zellen. Dabei wird Glucose unter Freisetzung von Wasser und Kohlenstoffdioxid vollständig oxidiert. In der Alltagssprache versteht man unter Atmung meist den Vorgang, bei dem Sauerstoff aus der Umwelt in den Körper aufgenommen wird und das im Körper entstandene Kohlenstoffdioxid an die Umwelt abgegeben wird (äußere Atmung). Die Menge an Kohlenstoffdioxid, die ein Organismus ausscheidet, ist ein Maß für die Intensität der Atmung, d. h., je mehr Kohlenstoffdioxid ausgeschieden wird, desto höher ist der Sauerstoffbedarf des Organismus. Der Weg der Atemluft durch unseren Körper Die Atemgase Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid werden beim Menschen nicht nur durch aktive, gerichtete Strömungsvorgänge (Konvektion), sondern auch passiv durch Diffusion transportiert. Durch Diffusion gelangt der Sauer stoff nicht nur aus der Lungenluft ins Blut, sondern auch aus dem Blut in die Zellen der unterschiedlichen Gewebe und Organe. Gleiches gilt in umgekehrter Richtung für das Kohlenstoffdioxid. Der Mensch nimmt die Luft beim Atmen über die Mundhöhle oder die Nasengänge auf. Über den Rachenraum (Pharynx) gelangt die eingeatmete Luft in die dünnwandige Luftröhre (Trachea), die bei einem Erwachsenen einen Durchmesser von ca. 2 cm hat und durch c-förmige Knorpelspangen vor dem Kollabieren infolge der wechselnden Drücke beim Einund Ausatmen bewahrt wird. Einige dieser Knorpelringe kann man unterhalb des Kehlkopfs ertasten. Die Atemluft gelangt anschließend in die beiden Hauptbronchien, in die sich die Luftröhre unterhalb des Kehlkopfes teilt und die in den rechten und linken Lungenlügel führen. In den Lungenlügeln teilen sich die Bronchien immer stärker auf: Während die Bronchien noch Knorpelringe haben, sind diese bei den Bronchiolen bereits verschwunden. Die Bronchiolen wiederum zweigen sich ebenfalls immer stärker auf, sodass schließlich eine baumartige Struktur entsteht, an deren Enden sich die dünnwandigen Alveolen (Lungenbläschen) beinden. Diese sind die Orte des pulmonalen Gasaustauschs. Die Alveolen haben einen Durchmesser von 0,1 bis 0,3 mm und ergeben beim Menschen eine Oberläche von bis zu

3 IV Der Mensch Beitrag 16 Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8) 3 von m 2, was der Fläche eines Tennisplatzes entspricht. Da sowohl die Alveolarepithelien als auch die Kapillarendothelien extrem dünn sind, misst die Diffusionsstrecke zwischen Luft und Blut weniger als 2 µm. Ein- und Ausatmen Unsere Lunge liegt in der Brusthöhle, die oben vom Schultergürtel, unten vom Zwerchfell (Diaphragma) und seitlich vom Rippenkorb begrenzt wird. Die rechte und linke Hälfte der Brusthöhle sind vom Brustfell (Pleura), einer durchgehenden Zellschicht, ausgekleidet. Die beiden Blätter des Brustfells bilden einen schmalen Spalt, der als Pleurahöhle oder Interpleuralspalt bezeichnet wird. Die Pleurahöhle ist mit Flüssigkeit gefüllt, sodass beim Atmen die Innenlächen des Brustfells während der Atembewegungen fast widerstandslos beweglich sind. Infolge der Oberlächenspannung innerhalb des Interpleuralspalts ist es schwer, die beiden Blätter voneinander zu trennen. Kommt es beispielsweise durch einen Messerstich in die Brust zu einer Verletzung des Interpleuralspalts, so strömt bei jedem Atemzug Luft in den Spalt statt in die Lunge (Pneumohorax), wodurch sich der Interpleuralspalt ständig erweitert und die Lunge schließlich kollabiert, was zum Ersticken führen kann. Die Inspiration (Einatmen) wird durch die Kontraktion des muskulösen Zwerchfells eingeleitet. Durch diese Kontraktion kommt es zu einer Vergrößerung der Brusthöhle und zu einem Unterdruck, wodurch Luft in die Lunge strömt (sog. Unterdruckatmung). Das Ausatmen (Exspiration) beginnt, wenn die Kontraktion des Zwerchfells aufhört, dieses sich entspannt und sich im Brustkorb nach oben bewegt. Somit ist Einatmen ein aktiver Prozess, während das Ausatmen ein passiver Prozess ist. Atemvolumen, Vital- und Totalkapazität Pro Atemzug und in Ruhe atmen wir etwa 500 ml Luft ein und aus (Atemzugvolumen, Tidalvolumen). Atmen wir ganz tief ein, so können wir über das normale Atemvolumen hinaus bis zu 3 l Luft aufnehmen (bei Leistungssportlern ist dieses Volumen noch höher). Dieses Luftvolumen beim tiefen Einatmen bezeichnet man als inspiratorisches Reservevolumen. Atmen wir ganz tief aus, so können wir zusätzlich zum normalen Ausatemvolumen weitere 1 bis 1,5 l Luft als sog. exspiratorisches Reservevolumen ausatmen. Atemzugvolumen, inspiratorisches und exspiratorisches Reservevolumen bezeichnet man als Vitalkapazität. Sie ist bei Frauen etwas kleiner als bei Männern. Bei Sportlern kann die Vitalkapazität um bis zu 2 l erhöht sein. Die Vitalkapazität umfasst jedoch nicht das gesamte Lungenvolumen, da sich der Brustkorb nicht beliebig komprimieren lässt. Das Restvolumen, das auch nach maximalem Ausatmen in der Lunge verbleibt, bezeichnet man als Residualvolumen. Es beträgt ca. 1,5 l. Lunge und Luftwege können also nie ganz geleert werden. Addiert man Vitalkapazität und Residualvolumen, so erhält man die Totalkapazität der Lunge. Sie beträgt bei einem Jugendlichen im Alter von Jahren (abhängig von Geschlecht, Körpergröße, Konstitution, Trainingszustand etc.) im Schnitt 4 5 l. Vorschläge für Ihre Unterrichtsgestaltung Voraussetzungen der Lerngruppe Für die Einheit ist es vorteilhaft, wenn die Lernenden einen guten Überblick über den Bau des menschlichen Körpers haben und Organe wie Haut, Gehirn, Herz, Magen, Lunge, Niere benennen sowie verorten können. Ferner sollten die Schüler damit vertraut sein, in Kleingruppen nach Anweisung weitgehend eigenständig zu arbeiten, Versuche durchzuführen, Beobachtungen zu dokumentieren und auf geeignete Hilfsmittel wie Schulbücher, das Internet oder Lexika zurückzugreifen.

4 4 von 32 Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8) Der Mensch Beitrag 16 III Tipps zur Differenzierung Ihnen stehen folgende Möglichkeiten zur Differenzierung der Einheit zur Verfügung: Beschränken Sie die Anzahl der Stationen und geben Sie eine bestimmte Anzahl an Plichtund Wahlstationen vor. Dann können an leistungsstärkere Schüler zusätzliche Erwartungen gestellt und weitere Stationen eingefordert werden. An den Stationen 1 (M 4), 2 (M 5), 3 (M 6), 4 (M 7) und 8 (M 11) werden Expertenaufgaben angeboten. Diese können freiwillig von leistungsstärkeren Schülern beantwortet werden. Bei leistungsschwächeren Klassen oder Klassen, die eigenständiges Arbeiten noch nicht gewohnt sind, können Sie sogenannte Meilensteine einbauen: Diese erfolgen nach jeder Schulstunde in Form einer Zäsur, in der die Gruppen von ihrer Arbeit im Stationenlernen berichten und sich über aufgetretene Schwierigkeiten sowie Tipps zu den einzelnen Stationen austauschen. Aufbau der Reihe Der Einstieg in die Reihe erfolgt durch ein Brainstorming, bei dem Schüler alle Begriffe, die ihnen zum Thema Atmung des Menschen einfallen, an der Tafel sammeln. Anschließend bringen die Schüler ihre Vorstellungen zum Aufbau unserer Atemorgane und dem Weg der Atemgase durch unseren Körper zu Papier (Arbeitsblatt M 1). Der Aufbau der Atemorgane wird anschließend gemeinsam besprochen, bevor die Schüler mithilfe des Vor- und Nachtests M 2 ihr Vorwissen zum Thema Atmung überprüfen und somit ihren Leistungszuwachs während der Einheit nachvollziehen können. Im Stationenlernen (M 3 M 12) beschäftigt sich die Klasse in Gruppenarbeit an neun Stationen mit der Atem- und Pulsfrequenz (Stationen 1 2), mit dem Weg der Atemluft durch unseren Körper (Station 3), mit der Temperatur der Einatem- und Ausatemluft (Station 4), mit dem Brustumfang beim Atmen (Station 5), mit dem Atemvolumen (Station 6), mit dem Vergleich der Ausatem- und Einatemluft (Station 7), mit dem Sauerstoffbedarf verschiedener Lebewesen (Station 8) und mit dem Gasaustausch in Lunge und Körpergewebe (Station 9). Als Pufferstationen dienen zwei Arbeitsblätter mit einem Quiz und einem Rätsel (Zusatzmaterial auf CD ( )). Nach jeder Station kontrollieren die Schüler ihre Ergebnisse selbstständig mithilfe von Lösungskarten. Die Stationsübersicht M 3 dient als Checkliste. In der Abschlussstunde wird der Vor- und Nachtest M 2 erneut zur Selbsteinschätzung eingesetzt. Diese Kompetenzen trainieren Ihre Schüler Die Schüler können den Weg der Atemluft beschreiben. sind in der Lage, Brust- und Bauchatmung voneinander abzugrenzen. können erklären, an welchen Stellen im Körper welcher Gasaustausch erfolgt. können die Zusammensetzung der einund ausgeatmeten Luft systematisch hinsichtlich ihrer prozentualen Zusammensetzung beschreiben. können den Zusammenhang von Atem- und Pulsfrequenz erfassen und erläutern, welche Auswirkungen körperliche Anstrengung auf die Atemfrequenz hat. wenden systematisch naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen an und erweitern ihre Kenntnisse hinsichtlich einer erfolgsorientierten Vorgehensweise. können mit anderen Schülern konstruktiv zusammenarbeiten, sich in gemeinsame Arbeitsteams einbringen und auftretende Problemsituationen erfolgsorientiert angehen. Ideen für die weitere Arbeit Die Einheit bzw. der eine oder andere Baustein kann auch in Form eines Projekts durchgeführt werden. Hierfür wären die folgenden Themen denkbar: Atmung und Gesundheit oder Konzen tration, Entspannung und Atmung.

5 6 von 32 Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8) Der Mensch Beitrag 16 III Die Reihe im Überblick V = Vorbereitung SV = Schülerversuch Ab = Arbeitsblatt/Informationsblatt D = Durchführung LEK = Lernerfolgskontrolle = Zusatzmaterial auf CD Stunde 1: Vor- und Nachtest Material M 1 (Ab) M 2 (LEK) Thema und Materialbedarf Wie stellst du dir unsere Atmung vor? r 1 Rolle Packpapier r 2 Filzstifte Teste dich selbst! Was weißt du alles über die Atmung des Menschen? Stunden 1 8: Stationenlernen Halt mal die Luft an! Die Atmung des Menschen Material M 3 (Ab) M 4 (SV) D: 15 min M 5 (SV) D: 15 min M 6 (Ab) M 7 (SV) D: 10 min M 8 (SV) D: 15 min M 9 (SV) D: 25 min M 10 (SV) D: 15 min Thema und Materialbedarf Stationsübersicht: Halt mal die Luft an! Die Atmung des Menschen Station 1: Wie häuig atmet ihr pro Minute? r 1 Stoppuhr Station 2: Welcher Zusammenhang besteht zwischen eurer Atem- und Pulsfrequenz? r 1 Stoppuhr Station 3: Welchen Weg nimmt die Atemluft im Körper? Station 4: Welche Temperatur hat die Einatemluft und welche die Aus atemluft? r 1 Thermometer r Biologiebücher Station 5: (Wie) Verändert sich der Brustumfang beim Atmen? r 1 Maßband oder 1 Stück Schnur mit Metermaß Station 6: Wie groß ist euer Atemvolumen? r 1 Glas- oder Kunststoffglocke mit Literangaben (Spirometer) r 1 große Kunststoffwanne (10 20 l) r 1 gebogenes Glasrohr r 1 Skelett des Menschen oder 1 Modell zur Brustatmung r evtl. Internetzugang oder Fachbücher r 3 Porzellanschiffchen r 1 Wasserstrahlpumpe r Leitungswasser r 1 Haushaltsmessbecher (1 l) r 1 Kunststoffschlauch (ca. 1 m lang) r 1 Mundstück (pro Schüler) Station 7: Wir untersuchen die eingeatmete und die ausgeatmete Luft r 2 Teelichter r 4 Bechergläser (200 ml) r 1 Packung Streichhölzer r 1 Stoppuhr r 1 feuerfeste Unterlage

6 IV Der Mensch Beitrag 16 Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8) 7 von 32 M 11 (Ab) M 12 (Ab) (LEK) (LEK) Station 8: Wie viel Sauerstoff benötigen verschiedene Lebewesen? Station 9: Gasaustausch in der Lunge und im Körpergewebe Wo stehen die Begriffe? Die Atmung Richtig oder falsch? Der Weg der Atemluft Dein Bio-Lexikon Begriffe von A bis Z Minimalplan Bei wenig Zeit können Sie den Vor- und Nachtest M 2 als Hausaufgabe einsetzen oder ganz wegfallen lassen und nur mit Arbeitsblatt M 1 in die Unterrichtsreihe einsteigen. Das Stationenlernen M 3 M 12 können Sie um zwei Stunden verkürzen, indem Sie auf die Stationen M 4, M 5 und M 7 verzichten.

7 IV Der Mensch Beitrag 16 Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8) 9 von 32 Teste dich selbst! Was weißt du alles über die Atmung des Menschen? M 2 Name: Klasse: Datum: Vortest am Nachtest am Erreichte Punktzahl: (/22) Erreichte Punktzahl: (/22) Aufgabe 1: Beschrifte die Skizze zu den Atmungsorganen des Menschen. 5 Punkte f a Aufgabe 2: Welche Muskeln sind primär zuständig für die a) Bauchatmung: c h b d e g 2 Punkte Foto: Oberkörper: Thinkstock/iStock, Vergrößerung: Thinkstock/Hemera b) Brustatmung: Aufgabe 3: Wie ist es zu erklären, dass man einem Ohnmächtigen durch Mund-zu-Mund- Beatmung helfen kann und er durch unsere Ausatemluft nicht erstickt? 2 Punkte

8 IV Der Mensch Beitrag 16 Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8) 15 von 32 Station 2: Welcher Zusammenhang besteht zwischen eurer Atem- und Pulsfrequenz? M 5 Wenn der Puls steigt, steigt auch die Anzahl der Atemzüge pro Minute oder etwa nicht? Überprüft mit diesem Versuch den Zusammenhang zwischen Atem- und Pulsfrequenz. Aufgabe 1 Führt den folgenden Versuch durch. Schülerversuch Vorbereitung: 5 min Durchführung: 15 min Das benötigt ihr 1 Stoppuhr So führt ihr den Versuch durch 1. Fühlt zunächst euren Puls entweder am Hals oder am Unterarm. Pulsmessung am Hals Pulsmessung am Unterarm 2. Jeder von euch setzt sich auf einen Stuhl und schließt die Augen. Atmet dann etwa 1 Minute lang ruhig ein und aus. 3. Öffnet die Augen, bleibt ruhig auf dem Stuhl sitzen und zählt eine Minute lang eure Pulsschläge. Notiert den Wert in der unten stehenden Tabelle. 4. Steht nun auf, bleibt ruhig stehen und zählt für eine Minute eure Pulsschläge. Notiert den Wert in der unten stehenden Tabelle. 5. Geht gemütlich durch den Raum oder entlang des Schulflurs. Zählt währenddessen eine Minute lang eure Pulsschläge. Notiert den Wert. 6. Macht 20 rasche Kniebeugen. Zählt anschließend eine Minute lang eure Pulsschläge und notiert den Wert. Aufgabe 2 Foto: Thinkstock/iStock a) Vergleicht zunächst eure Pulszahlen/Minute (Pulsfrequenz) bei den verschiedenen Versuchen und versucht, eine Regel daraus abzuleiten. b) Vergleicht anschließend die Pulsfrequenzen untereinander. Was stellt ihr fest? Formuliert eine zusammenfassende Regel. ( Je, desto ) c) Vergleicht nun die Pulsfrequenz bei den einzelnen Versuchen mit der jeweiligen Atemfrequenz. Erkennt ihr einen Zusammenhang? Wenn ja, notiert ihn. Expertenaufgabe Zeichnet ein Balkendiagramm für eure Messwerte.

9 IV Der Mensch Beitrag 16 Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8) 23 von Informationstext zu Station 8: Wie viel Sauerstoff benötigen verschiedene Lebewesen? Mit Ausnahme bestimmter Einzeller und Pilze benötigen alle anderen Lebewesen Sauerstoff zum Überleben, d. h., auch Planzen wie Moose, Farne und Blütenplanzen (z. B. Heckenrose, Kirschbaum, Fichte und Buche) kommen nicht ohne Sauerstoff aus. Nicht nur tagsüber, sondern auch nachts benötigen diese Lebewesen den Sauerstoff zur Aufrechterhaltung ihrer Lebensvorgänge, insbesondere zur Bereitstellung von Energie. Wir Menschen können über 10 Tage lang ohne feste Nahrung auskommen und einige Tage lang auch ohne zu trinken. Ohne Luft und den darin enthaltenen Sauerstoff können wir jedoch höchstens einige Minuten überleben. Insbesondere unser Gehirn reagiert sehr empindlich auf Sauerstoffmangel: Wird unser Gehirn mehr als drei Minuten nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt, so besteht die Gefahr von schweren Gehirnschäden oder es droht sogar der Tod infolge von Sauerstoffmangel ( Erstickungstod ). Im Gegensatz zu den grünen Planzen, die durch die Fotosynthese selbst Sauerstoff bilden können und sogar überschüssig produzierten Sauerstoff an die Umwelt abgeben, sind Tiere und wir Menschen auf den Sauerstoff aus der Luft angewiesen. Je kleiner und aktiver ein Tier ist, desto mehr Sauerstoff benötigt das betreffende Lebewesen. Krokodile, Elefanten und Blauwale sind sehr große Tiere und benötigen relativ wenig Sauerstoff. Im Gegensatz dazu benötigen kleine, sehr aktive Tiere, wie Schmetterlinge im Flug, schwirrende Kolibris und jagende Libellen, relativ viel Sauerstoff. Lebewesen Sauerstoffbedarf pro kg Körpergewicht und Stunde Lebewesen Sauerstoffbedarf pro kg Körpergewicht und Stunde Bachforelle 200 ml Mensch, schlafend 80 ml Elefant 50 ml Mensch, im Stehen 100 ml Feldhase 500 ml Mensch, beim Gehen 150 ml Feldmaus 1500 ml Mensch, beim Rudern 1500 ml Flusskrebs 40 ml Schmetterling, sitzend 1000 ml Flussmuschel 2 ml Schmetterling, liegend ml Goldisch 90 ml Tintenisch, schwimmend 90 ml Sauerstoffbedarf verschiedener ausgewählter Lebewesen Eine Bachforelle, ein Elefant oder ein Mensch welches Lebewesen hat wohl den höchsten Sauerstoffbedarf? Fotos: links und rechts: Thinkstock/iStock; Mitte:

10 IV Der Mensch Beitrag 16 Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8) 31 von 32 Lösungskarte zu Station 9 Aufgabe 1 Lungenvene zum Herzen hin, sauerstoffreiches Blut Herz Aufgabe 2 Die oberen Atemwege sind im einfachen Modell als ein Rohrsystem zu verstehen, das bei jedem Einatmen frische Luft aus der Atmosphäre in die Lunge führt und beim Ausatmen verbrauchte Luft wieder aus der Lunge abtransportiert. In den ca. 500 Millionen Lungenbläschen (= Alveolen) der Lunge wird durch die dünnen Membranen der Lungenbläschen der Sauerstoff aus der eingeatmeten Luft vom Blut aufgenommen und Kohlenstoffdioxid aus dem Blut in die Luft abgegeben. Diese verbrauchte Luft wird dann ausgeatmet. In den Geweben indet der innere Gasaustausch statt. Im Bereich der feinsten Verästelungen der Blutgefäße in den Geweben, den Blutkapillaren, wird Sauerstoff aus dem Blut in die Zellen abgegeben und Kohlenstoffdioxid im Gegenzug von den Zellen ins Blut abgegeben. Dieses sauerstoffarme und kohlenstoffdioxidreiche (sog. venöse) Blut wird zur Lunge transportiert und dort wieder durch den äußeren Gasaustausch mit Sauerstoff angereichert und kohlenstoffdioxidarm gemacht. Anmerkungen: Lungenarterie vom Herzen weg, kohlenstoffdioxidreiches Blut rotes Blutkörperchen a) Während die Gasaustauschläche in der Lunge nur ca. 200 m 2 beträgt, ist die Gasaustauschläche im Körpergewebe im Bereich der Blutkapillaren etwa 70 mal so groß und beträgt etwa m 2 ; das entspricht etwa der Größe eines Fußballfeldes nach FIFA- Norm (Länge: 105 m, Breite: 68 m; Fläche m 2 ). Auch in anderen Atmungsorganen wie den Lungen (z. B. Kiemen bzw. Geweben bei Knochen- und Knorpelischen sowie Tracheen bzw. Geweben bei Insekten) können die Vorgänge von äußerem und innerem Gasaustausch beobachtet werden, d. h. Gasaustausch ist ein wichtiges Grundprinzip bei vielzelligen Tieren.