1 Brustsitus. 1.1 Entwicklung des Respirationstraktes. 1.2 Trachea (Luftröhre) und Bronchialbaum Aufbau. 6 1 Brustsitus

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1 6 1 Brustsitus Renate Stockinger 1 Brustsitus 1.1 Entwicklung des Respirationstraktes Zum Respirationstrakt zählen: Luftröhre Bronchialbaum Lunge. Zum Kehlkopf siehe Anatomie-Skript 3. Die Entwicklung der entodermalen Strukturen des Respirationstraktes geht von der ventralen Zone des embryonalen Vorderdarms aus. Hier bildet sich die Laryngotrachealrinne, aus der die epithelialen Anteile von Kehlkopf, Trachea und Lunge entstehen. Die Laryngotrachealrinne verlängert sich und formt ein Divertikel, aus dem die Lungenknospen hervorgehen. Zunächst steht das Lungendivertikel über seine ganze Längsausdehnung in offener Verbindung mit dem Vorderdarm. Diese breite Verbindung wird bald durch das Septum oesophagotracheale eingeengt. Nur im Bereich der späteren Kehlkopföffnung bleibt eine Verbindung zwischen der Anlage des Respirationstraktes und dem Vorderdarm erhalten. Vom primitiven Pharynx geht jetzt der Laryngotrachealschlauch ab. Die knorpeligen Strukturen (z.b. die Knorpelspangen der Luftröhre), das Bindegewebe (z.b. die Ligg. anularia) und die Muskulatur (z.b. der M. trachealis) differenzieren sich aus dem umgebenden Mesenchym. Die auf die Ausbildung der primären Lungenknospen folgende Entwicklung der Lunge ist erst mit dem 8. Lebensjahr abgeschlossen und wird in vier Phasen eingeteilt: pseudoglanduläre Phase (5 16. EW): Der Bronchialbaum zweigt sich bis zu den Bronchioli terminales auf. Strukturen zum Gasaustausch sind noch nicht vorhanden. kanalikuläre Phase ( EW): Die Bronchioli terminales zweigen sich in Bronchioli respiratorii auf, es entwickeln sich außerdem die Ductus alveolares und die Alveolen. terminale Phase (25. EW bis Geburt): Die Alveolen nehmen Kontakt zu den Kapillaren auf, spezialisierte Alveolarepithelzellen Typ I und II bilden sich aus. Vor dem 7. Monat ist die Lunge unreif, die Surfactantbildung ist erst wenige Wochen vor der Geburt halbwegs ausreichend. alveoläre Phase (Geburt bis 8. LJ): In dieser Zeit bilden sich weitere Alveolen und die Blut-Luft-Schranke. Die Lungen sind pränatal schlecht durchblutet und reifen daher spät, weshalb Atmungsprobleme bei Frühgeborenen sehr häufig sind. Apropos Atemnotsyndrom Frühgeborener. Es stellt die häufigste Todesursache bei Frühgeborenen dar. Wesentliche Ursache ist der Mangel an Surfactant, in dessen Folge es zum Kollabieren von Alveolen (Atelektasebildung) kommt. Nach Schädigung des Alveolarepithels und des Kapillarendothels akkumulieren Plasmaproteine (hyaline Membranen), die wiederum die Surfactantbildung beeinträchtigen. Die Therapie besteht vor allem im der Gabe von Surfactant. Fazit Das müssen Sie wissen! Die Entwicklung der entodermalen Strukturen des Respirationstraktes geht von der ventralen Zone des embryonalen Vorderdarms aus.! In der pseudoglandulären Phase ( EW) zweigt sich der Bronchialbaum bis zu den Bronchioli terminales auf. Strukturen zum Gasaustausch sind noch nicht vorhanden. 1.2 Trachea (Luftröhre) und Bronchialbaum Die Trachea verbindet den Kehlkopf mit den Bronchien. Sie dient dem Transport der Atemluft, die auf ihrem Weg durch die Trachea angefeuchtet, angewärmt und gereinigt wird. In der Luftröhre findet aber kein Gasaustausch statt, ihr Lumen gehört daher zum sog. Totraum, der bis zu den Terminalbronchien reicht Aufbau Die Trachea ist cm lang und beginnt beim Erwachsenen unterhalb des Kehlkopfes auf Höhe des 7. Halswirbels. Auf Höhe des Brustwirbels teilt sie sich an der Bifurcatio tracheae in die beiden Hauptbronchien (Stammbronchien) auf: Bronchus principalis dexter und Bronchus principalis sinister. Da die Rippen am Thorax schräg von hinten oben nach vorn unten verlaufen, entspricht die Höhe von Th4 dem Ansatz der 3. Rippe am Sternum. An der Gabelungsstelle ragt die Carina tracheae als sagittaler Sporn in das Lumen und wirkt wie eine Trennwand, die die eingeatmete Luft zwischen linkem und rechtem Hauptbronchus aufteilt. Die dabei entstehenden Turbulenzen kann man als Atemgeräusch hören. Auf Höhe des 5. Brustwirbelkörpers ziehen die beiden Hauptbronchien dann gemeinsam mit den begleitenden Gefäßen in das Lungenhilum (S. 8) hinein. Die Bifurcatio tracheae gabelt sich in einem Winkel von ca. 60, wobei der rechte Hauptbronchus beinah senkrecht und der linke Hauptbronchus bogenförmig nach links verläuft. Bei-

2 1.3 Pulmo (Lunge) 7 Trachea Kehlkopf Ligg. anularia hyaline Knorpelspange rechter Hauptbronchus C7 Th4 Th5 Abb. 1.1 Bronchialbaum. Th5 linker Hauptbronchus Aorta Segmentbronchien (mit zugehöriger Nummer) Segmentbronchien Segmentbronchien Lappenbronchius Lappenbronchius de gabeln sich in ihrem weiteren Verlauf in Lappenbronchien (Bronchi lobares): Bronchus principalis dexter: nach ca. 3 cm in 3 Lappenbronchien, Bronchus principalis sinister: nach ca. 4 5 cm in 2 Lappenbronchien. Durch weitere Aufzweigung entstehen auf der rechten Seite 9 10, auf der linken Seite 9 Segmentbronchien (Bronchi segmentales). Da der rechte Hauptbronchus steiler als der linke verläuft, gelangen sowohl aspirierte Fremdkörper als auch ein zu tief vorgeschobener Beatmungstubus in der Regel in den rechten Hauptbronchus und weiter in den rechten Unterlappenbronchus (Abb. 1.1). Die weitere Aufzweigung erfolgt der Reihe nach in: Läppchenbronchien (Bronchioli lobulares) Terminalbronchien (Bronchioli terminales) respiratorische Bronchien (Bronchioli respiratorii). Da sich die respiratorischen Bronchien noch ca. dreimal teilen, spricht man hier auch von Bronchioli respiratorii I. III. Ordnung. Am Ende des Bronchialbaums befindet sich dann die Ductus alveolares mit den Sacculi alveolares und den Alveolen. Die Gesamtoberfläche der Alveolen beträgt ca m 2. Als Azinus wird die Gesamtheit der einem Bronchiolus terminalis zugeordneten Alveolen bezeichnet. Die Azini sind nicht bindegewebig voneinander abgegrenzt. V. thyroidea inferior V. brachiocephalica dextra V. cava superior Vv. bronchiales mit Mündung in die V. azygos An ihrem Ursprung wird die Trachea ventral vom Isthmus der Schilddrüse bedeckt, außerdem befindet sich der Thymusrestkörper ventral der Trachea. Dorsal begleitet der Ösophagus die Trachea über ihre gesamte Länge. In der Rinne zwischen Trachea und Ösophagus verläuft rechts und links der N. laryngeus recurrens. Im Halsbereich ziehen ventral der Truncus brachiocephalicus und die A. carotis communis sinistra über die Trachea hinweg. Im Bereich der Bifurcatio tracheae kreuzt der Aortenbogen von vorne nach hinten über den linken Hauptbronchus und grenzt somit von links lateral auch an die Trachea. Auch die V. azygos hat eine enge Lagebeziehung zur Trachea: Sie kommt von dorsal und verläuft direkt kranial des rechten Hauptbronchus zu ihrer Mündungsstelle an der V. cava. (Abb. 1.2) Gefäßversorgung Im Halsbereich wird die Trachea wie auch der Kehlkopf, die Schilddrüse und die Pars cervicalis des Ösophagus von der A. thyroidea inferior (aus dem Truncus thyrocervicalis, s. Anatomie-Skript 3) versorgt. Im Brustbereich sind zusätzlich Äste der A. thoracica interna (ebenfalls ein Ast der A. subclavia) beteiligt. Die Bronchien werden von den Rr. bronchiales der Aorta thoracica und den Interkostalarterien (meist 3. und 4. Interkostalarterie) versorgt Innervation Die Trachea wird vor allem durch den N. laryngeus recurrens innerviert. Die sympathische Innervation erfolgt durch Äste aus dem Grenzstrang und dem Ganglion cervicale inferius. Wie alle inneren Organe wird auch der Bronchialbaum sympathisch (vom Grenzstrang) und parasympathisch (vom N. vagus) innerviert. 1.3 Pulmo (Lunge) V. brachiocephalica sinistra V. hemiazygos accessoria V. azygos V. hemiazygos Bronchus principalis sinister Vv. bronchiales mit Mündung in die V. hemiazygos accessoria Abb. 1.2 Lagebeziehungen der venösen Gefäße zu Trachea und Bronchien. nach Wurzinger et al., Duale Reihe Anatomie, Thieme, Lagebeziehungen Die Lunge hat die Aufgabe, Sauerstoff aus der Atemluft aufzunehmen und im Austausch Kohlendioxid abzugeben Aufbau Lungenflügel (Pulmo). Die Lunge besteht aus zwei Lungenflügeln (Pulmo dexter et sinister), deren Form von den jeweils

3 8 1 Brustsitus umgebenden Organen geprägt ist. Ein Lungenflügel hat ein Gewicht von ca. 400 g bei einem Volumen von 2 l. Die beiden Lungenflügel liegen jeweils in einer Pleurahöhle (Cavitas pleuralis), sie werden von der Pleura pulmonalis (S. 10) umhüllt. Die Pleurahöhle wird durch die Rippen, die Wirbelsäule, das Sternum, das Zwerchfell und das Mediastinum begrenzt. Die Lungenflügel besitzen die Form eines Kegels mit einer nach kranial weisenden Spitze (Apex pulmonis) und einer breiten Grundfläche (Basis pulmonis) mit dem Margo inferior. An jedem Lungenflügel kann man drei Außenflächen unterscheiden (Tab. 1.1): Facies diaphragmatica Facies costalis Facies mediastinalis. Lungenlappen (Lobus pulmonalis). Die Lungeflügel unterteilen sich entsprechend dem Aufbau des Bronchialbaums (Bronchi lobares) weiter in Lungenlappen. Der linke Lungenflügel besitzt dabei zwei, der rechte Lungenflügel drei Lappen: linke Lunge (Pulmo sinister): 1. linker Oberlappen (Lobus superior pulmonis sinistri) 2. linker Unterlappen (Lobus inferior pulmonis sinistri) rechte Lunge (Pulmo dexter): 1. rechter Oberlappen (Lobus superior pulmonis dextri) 2. Mittellappen (Lobus medius pulmonis dextri) 3. rechter Unterlappen (Lobus inferior pulmonis sinistri) Der Mittellappen ist nur von ventral auskultierbar! Rechter Lungenflügel: drei Lappen Die Lappen werden durch Fissuren voneinander getrennt: Fissura obliqua: Sie trennt an der rechten Lunge den Mittelvom Unterlappen, an der linken Lunge den Ober- vom Unterlappen (da dort ja der Mittellappen fehlt). Sie beginnt dorsal auf Höhe der 4. Rippe und endet ventral am Margo inferior auf Höhe der 6. Rippe. Fissura horizontalis: Sie trennt Ober- und Mittellappen auf der rechten Seite und verläuft parallel zur 4. Rippe. Fissura obliqua: obligatorisch für beide Lungenflügel Fissura horizontalis: nur am rechten Lungenflügel. Das IMPP zeigt im Physikum ab und zu schematische Abbildungen der Lungensegmente, auf denen Sie dann die Segmente richtig zuordnen müssen. Lernen Sie am besten zunächst, welcher Lungenlappen wie viele Segmente enthält, denn auch danach wird gefragt. Lungensegment (Segmentum bronchopulmonale). Ihnen liegt die Aufteilung des Bronchialbaums in die Bronchi segmentales zugrunde. Die Lungensegmente unterteilen die Lungenflügel funktionell in Atmungseinheiten und können im Gegensatz zu den Lungenlappen makroskopisch nicht voneinander abgegrenzt werden. Pro Lungenflügel liegen normalerweise zehn Segmente (S1 10) vor (Abb. 1.3), wobei auf der linken Seite die Segmente S7 und S8 meist verschmolzen sind. Apropos Muss ein Teil einer Lunge entfernt werden, so richtet man sich bei der Resektion nach den einzelnen Lungensegmenten. Die Grenzen werden durch die Venen markiert, die Arterien verlaufen zentral in den Segmenten. Beim Abklemmen der Segmentarterie erblasst das entsprechende Segment. Lungenläppchen (Lobulus pulmonalis). Die Segmente teilen sich analog den Bronchioli lobulares weiter in Lungenläppchen, die unvollständig durch bindegewebige Septen getrennt werden. Hilum pulmonalis. Auf Höhe von Th5 an der Facies mediastinalis befindet sich das Lungenhilum, an dem folgende Strukturen ein- und austreten (Abb. 1.3): eintretende Strukturen: Hauptbronchus, A. pulmonalis, Rr. bronchiales (aus der Aorta thoracica), Nerven austretende Strukturen: Vv. pulmonales, venöse Rr. bronchiales (zur V. azygos bzw. V. hemiazygos), Lymphgefäße (7)8 9 5 a b Abb. 1.3 Lungensegmente. a Ventralansicht der rechten und der linken Lunge. b Medialansicht der rechten und der linken Lunge. Rechte Lunge: 1 Segmentum apicale, 2 Segmentum posterius, 3 Segmentum anterius (1 3 Lobus superior); 4 Segmentum laterale, 5 Segmentum mediale (4 + 5 Lobus medius); 6 Segmentum superius, 7 Segmentum basale mediale, 8 Segmentum basale anterius, 9 Segmentum basale laterale, 10 Segmentum basale posterius (6 10 Lobus inferior). Linke Lunge: Segmentum apicoposterius, 3 Segmentum anterius, 4 Segmentum lingulare superius, 5 Segmentum lingulare inferius (1 5 Lobus superior); 6 Segmentum superius, 7 Segmentum basale mediale, 8 Segmentum basale anterius, 9 Segmentum basale laterale, 10 Segmentum basale posterius (6 10 Lobus inferior).

4 1.3 Pulmo (Lunge) 9 Die Lagebeziehungen von Arterie, Bronchus und Vene sind prinzipiell: A. pulmonalis: eher kranial Bronchus principalis: eher dorsal Vv. pulmonales: eher kaudoventral. Am Hilum folgen die Strukturen sozusagen dem Alphabet: Arterie Bronchus Venen. Wenn ein Patient nach einer Messerstecherei mit einer Einstichverletzung im Thoraxbereich eingeliefert wird, ist es hilfreich zu wissen, auf welche Höhe sich Lunge und Pleura bei Inspiration und Expiration projizieren. Das IMPP fragt auch gelegentlich danach. Natürlich muss man auch bei kleinen, von außen harmlos aussehenden Stichverletzungen von Organverletzungen ausgehen, da man die genaue Stichrichtung und die Tiefe der Verletzung von außen nicht beurteilen kann. Da die Leber die rechte Zwerchfellkuppel und damit auch die rechte Lunge etwas nach kranial verschiebt, können auch die Strukturen am rechten Hilum etwas verschoben sein Lagebeziehungen Angrenzende Strukturen. Kaudal liegt die Lunge dem Zwerchfell auf, seitlich wird sie durch die Rippen begrenzt (Tab. 1.1). Nach medial grenzt die Lunge an das Mediastinum (S. 25). Der linke Lungenflügel grenzt zusätzlich an: linke Herzkammer linkes Herzohr Ösophagus Aortenbogen linke A. subclavia Truncus pulmonalis. Der rechte Lungenflügel grenzt zusätzlich an: rechten Vorhof des Herzens Ösophagus V. cava superior V. azygos rechte V. subclavia. Da sich die Lunge ihrer Umgebung anpasst, hinterlassen die angrenzenden Organe in der Regel Abdrücke auf der Lunge. Die Lungenspitzen ragen ca. 2 cm über die obere Thoraxapertur hinaus. Sie haben u.a. Beziehung zu: Plexus brachialis N. laryngeus recurrens Ganglion cervicothoracicum N. phrenicus. Projektionen. In Tab. 1.2 ist die Projektion von Lunge und Pleura auf die Thoraxwand dargestellt (vgl. auch Abb. 1.4). Die Lungenspitzen befinden sich in Höhe des 1. Brustwirbels, die Pleurakuppeln projizieren also ca. 2 cm oberhalb der Clavicula auf die Thoraxwand. Apropos Befindet sich im Bereich der Lungenspitze ein Tumor (sog. Pancoast-Tumor), kann er auf die benachbarten Leitungsbahnen übergreifen. So kann es z.b. zu einer Beeinträchtigung des Plexus brachialis kommen Gefäßversorgung Innerhalb der Lunge verlaufen alle Arterien (sowohl die Vasa privata als auch die Vasa publica) mit den Bronchien, alle Venen dagegen zwischen den einzelnen Segmenten. Vasa privata (Versorgungsgefäße). Die Versorgung von Lungegewebe und Bronchien erfolgt über Rr. bronchiales. Die für die linke Lunge entspringen aus der Aorta thoracica, die für die rechte Lunge kommen zusätzlich oder allein aus der 3. oder 4. Interkostalarterie. Sie verlaufen im peribronchialen Bindegewebe zusammen mit den Ästen der Aa. pulmonales. Der Abfluss erfolgt bei den hilusnahen Vv. bronchiales rechts in die V. azygos, links in die V. hemiazygos. Die Vv. bronchiales aus der Lungenperipherie münden in die Lungenvenen. Vasa publica (Arbeitsgefäße). Sie kommen vom bzw. ziehen zum Herzen und sind für die Sauerstoffversorgung des Körpers zuständig. Es gibt die arteriellen (Aa. pulmonales) und die venösen (Vv. pulmonales) Vasa publica: Aa. pulmonales: Sie stammen aus dem Truncus pulmonalis. Obwohl sie sauerstoffarmes Blut führen, werden sie als arteriell bezeichnet, da sie vom Herzen kommen. Sie verzweigen sich gemeinsam mit den Bronchien und werden an den Alveolen mit Sauerstoff gesättigt. Vv. pulmonales: Ihr Blut ist sauerstoffreich und soll möglichst schnell dem Körper zur Verfügung stehen. Daher verlaufen sie auf schnellstem Wege zwischen den einzelnen Segmenten. Tab. 1.1 Lagebeziehungen der Lungenflügel. Abschnitt zugewandte Seite angrenzende Organe Facies diaphragmatica Zwerchfell (Diaphragma) Facies costalis Rippen (Costae) Facies mediastinalis Mediastinum links: Magen, Milz rechts: Leber Mediastinum, Wirbelsäule Tab. 1.2 Projektion von Lunge und Pleura. Lunge Pleura Medioklavikularlinie 6. Rippe 7. Rippe vordere Axillarlinie 7. Rippe Rippe mittlere Axillarlinie 8. Rippe Rippe hintere Axillarlinie 9. Rippe 10. Rippe Skapularlinie 10. Rippe 11. Rippe Die Höhe ist ein Richtwert in der Atemruhelage. Bei Inspiration verschiebt sich die Lunge nach kaudal, bei Exspiration nach kranial.

5 10 1 Brustsitus Die Vasa privata sind die Versorgungsgefäße für die private Eigenversorgung der Lunge. Sie heißen Rr. bronchiales. Die Vasa publica des Lungenkreislaufs sind für die öffentliche Sauerstoffversorgung des Körpers zuständig. Dies sind die Aa. und Vv. pulmonales. Eine Lungenembolie entsteht, wenn Blutgerinnsel, die andernorts entstanden sind, in eine Lungenarterie geschwemmt werden und diese verlegen. Besonders häufig geschieht dies infolge einer tiefen Bein- oder Beckenvenenthrombose, auch Gerinnsel aus dem rechten Vorhof (oder rechten Herzohr) können die Ursache sein Innervation Der N. vagus und der Truncus sympathicus bilden mit ihren Ästen und Ausläufern auf den Hauptbronchien ein Geflecht, den Plexus pulmonalis. Die efferenten Fasern des Sympathikus bewirken in der Lunge eine Bronchodilatation. Die parasympathischen Fasern wirken auch hier antagonistisch zum Sympathikus. Die sensorischen Fasern aus den unteren Teilen der Atemwege verlaufen v.a. im N. vagus Lymphabfluss Die Lymphe fließt an der Lunge von der Außenfläche durch das Organ zum Hilum. An jedem Abschnitt des Bronchialbaums sind regionäre Lymphknoten zwischengeschaltet. Der Abfluss der Lymphe erfolgt dann entweder links in den Ductus thoracicus oder rechts in den Ductus lymphaticus dexter und schließlich in den rechten oder linken Venenwinkel. Fazit Das müssen Sie wissen! Aspirierte Fremdkörper gelangen in der Regel in den rechten Unterlappenbronchus.!! Die V. azygos hat eine enge Lagebeziehung zur Trachea: Sie kommt von dorsal und verläuft direkt kranial des rechten Stammbronchus zu ihrer Mündungsstelle an der V. cava.! Der Lungenmittellappen kann nur rechts ventral auskultiert werden.!! Die Fissura obliqua trennt rechts den Lungenmittellappen vom Lungenunterlappen und endet ventral am Margo inferior auf Höhe der 6. Rippe.! Die Vv. pulmonales verlassen das Lungenhilum von kaudoventral.! Der rechte Lungenflügel hat engen topografischen Bezug zum rechten Vorhof des Herzens.! Die Lungenspitzen haben u.a. zu folgenden Strukturen Kontakt: Plexus brachialis, N. laryngeus recurrens, Ganglion cervicothoracicum, N. phrenicus.! Die Pleurakuppeln projizieren ca. 2 cm oberhalb der Clavicula auf die Thoraxwand.! Die mittlere Axillarlinie schneidet die Lungengrenze in Höhe der 8. Rippe.! Die Rr. bronchiales (Vasa privata) verlaufen im peribronchialen Bindegewebe.! Lungenembolien werden meist durch Gerinnsel aus einer tiefen Bein- oder Beckenvenenthrombose verursacht, auch Gerinnsel aus dem rechten Herzohr können eine Ursache sein.! Die sensorischen Fasern aus den unteren Teilen der Atemwege verlaufen v.a. im N. vagus. 1.4 Pleura (Lungen- und Brustfell) Die Pleura ist eine seröse Haut und besteht aus zwei Blättern: Pleura visceralis (Pleura pulmonalis): Sie liegt der Lunge direkt auf (Lungenfell). Pleura parietalis: Sie kleidet die Innenwand des Thorax aus (Brustfell). Am Hilum gehen beide Blätter ineinander über. Die dabei entstehende Umschlagfalte zieht vom Hilum zum Margo inferior der Lunge und wird als Lig. pulmonale bezeichnet. Zwischen den beiden Pleurablättern befinden sich unter physiologischen Bedingungen ca. 5 ml einer serösen Flüssigkeit. Die Pleuraflüssigkeit ist ein Transsudat, d. h. ein Ultrafiltrat des Blutes. Sie ermöglicht es der Lunge, reibungsarm zu gleiten, während diese sich ausdehnt oder zusammenzieht. Das Prinzip der Pleura kann man sich auch anhand von Saugnäpfen, z. B. zum Befestigen von Haken im Bad, verdeutlichen: Feuchtet man den Saugnapf an und drückt ihn dann auf eine glatte Fläche, entsteht in der Mitte ein Flüssigkeitsfilm. Die Fläche auf der einen Seite ist starr, das Gummi auf der anderen Seite hat die Tendenz, sich zusammenzuziehen. Der Unterdruck hält dann den Haken (jedenfalls meistens) an Ort und Stelle. Gelangt Luft unter das Gummi, geht der Unterdruck verloren und der Haken fällt herunter. Ebenso ist es mit der Pleura: Kommt z.b. aufgrund einer Stichverletzung Luft in den Pleuraspalt, entsteht ein Pneumothorax die Lunge kollabiert Aufbau Während das viszerale Blatt nicht weiter unterteilt wird, kann man an der Pleura parietalis drei Anteile unterschieden: Pars costalis: Sie überzieht die Rippen. Pars diaphragmatica: Sie überzieht den zum Thorax hingewandten Teil des Zwerchfells und ist teilweise mit ihm verwachsen. Pars mediastinalis: Sie überzieht das Mediastinum. Die Pleura parietalis bildet außerdem durch Umschlagfalten Reserveräume (Recessus), in die sich die Lunge während der Inspiration ausdehnen kann (Abb. 1.4). Die Recessus costomediastinales begrenzen dabei ein pleurafreies Dreieck vor dem Herzen. Im Recessus costodiaphragmaticus lässt sich bei einem Pleuraerguss am stehenden Patienten die Ergussflüssigkeit mittels Röntgen oder Sonografie nachweisen Lagebeziehungen Die parietale Pleura hat Beziehung zu folgenden Strukturen: A. und V. subclavia: Die A. subclavia verläuft über den höchsten Punkt der von der Pars costalis gebildeten Pleurakuppel.

6 1.4 Pleura (Lungen- und Brustfell) 11 N. phrenicus: medial, an der Pars mediastinalis V. cava superior: medial, an der Pars mediastinalis der rechten Lunge Aortenbogen: medial, an der Pars mediastinalis der linken Lunge V. azygos: dorsal, an der Pars costalis bzw. Pars mediastinalis der rechten Lunge A. und V. thoracica interna: ventral, an der Pars costalis Ductus thoracicus: dorsal, an der Pars costalis bzw. der Pars mediastinalis der linken Lunge Herz/Herzbeutel: medial, Pars mediastinalis Plexus brachialis: ventral Ggl. stellatum und Ansa subclavia (Schlinge von Nervenfasern des Truncus sympathicus um die A. subclavia): dorsal. Zur Projektion der Pleura- und Lungengrenzen s. Abb. 1.4 und Tab Gefäßversorgung Die Gefäßversorgung erfolgt lediglich per Diffusion aus den benachbarten Gefäßen (z. B. Interkostalarterien) Innervation b a a a Die viszerale Pleura wird von den Nerven mitversorgt, die die Lunge innervieren. Sie ist nicht somatosensibel innerviert. Die parietale Pleura ist sensibel innerviert und sehr schmerzempfindlich. Sie wird von Nerven mitversorgt, die eine enge topografische Beziehung zur Pleura haben: Im Bereich der Pars costalis sind dies die Interkostalnerven, im Bereich der Pars diaphragmatica und der Pars mediastinalis ist es der N. phrenicus. Wie alle inneren Organe wird auch die Pleura sympathisch (Plexus pulmonalis) und parasympathisch (N. vagus) innerviert. Medioklavikularlinie vordere, mittlere, hintere Axillarlinie Skapularlinie Abb. 1.4 Pleura- und Lungengrenzen und Recessus. Die Nummern geben die Rippen an. a = Recessus costodiaphragmaticus. b = Recessus costomediastinalis. Tab. 1.3 Atemmechanik. Phase Ausprägung beteiligte Strukturen Inspiration normal (Ruheatmung) Kontraktion des Zwerchfells, dadurch Erweiterung des Recessus costodiaphragmaticus (Bauchatmung) vertieft (bei leichter körperlicher oder auch seelischer Anspannung) tief (bei Anstrengung) mit Atemhilfsmuskulatur Kontraktion der Mm. intercostales externi (Brustatmung) M. sternocleidomastoideus: Thoraxhebung Mm. scaleni: heben 1. u. 2. Rippe M. serratus posterior superior: hebt Rippe M. serratus posterior inferior: fixiert die unteren 4 Rippen Mm. pectorales major et minor: Brustkorbhebung M. erector spinae: streckt den Thorax Exspiration normal passiv durch Erschlaffung der inspiratorisch tätigen Muskeln und durch das Zusammenziehen der Lunge vertieft Atemhilfsmuskeln (s. Anatomie-Skript 1): Mm. intercostales interni, Mm. intercostales intimi, M. transversus thoracis weitere Hilfsmuskeln (Bauchmuskeln, die durch Erhöhung des intraabdominellen Drucks den intrathorakalen Druck erhöhen): M. transversus abdominis, Mm. obliqui externi et interni abdominis, M. rectus abdominis, M. iliocostalis lumborum

7 12 1 Brustsitus 1.5 Atemmechanik Da die Lunge durch ihre elastischen Rückstellkräfte permanent versucht, sich zusammenzuziehen, der Thorax aber relativ starr ist, entsteht zwischen den beiden Pleurablättern ein Unterdruck. Dieser verhindert, dass die Lunge in sich zusammenfällt, und bewirkt eine Ausdehnung der Lunge bei Erweiterung des Brustkorbs. Da die Lunge also Volumenänderungen nur passiv folgen kann kann, sind die Veränderungen der Zwerchfell- und Thoraxstellung bei der Atmung wichtig (Tab. 1.3). Fazit Das müssen Sie wissen! Die Umschlagfalte am Übergang der Pleura pulmonalis zur Pleura parietalis (Lig. pulmonale) zieht vom Hilus zum Margo inferior der Lunge.! Die physiologische Menge an Pleuralflüssigkeit beträgt pro Seite ca. 5 ml.! Das pleurafreie Dreieck vor dem Herzen wird von den Recessus costomediastinales begrenzt.! Bei einem Pleuraerguss lässt sich Ergussflüssigkeit beim stehenden Patienten mittels Röntgen oder Sonografie im Recessus costodiaphragmaticus nachweisen.!! Die Pars costalis der parietalen Pleura wird sensibel durch die Interkostalnerven innerviert.! Die Inspiration in Ruhe erfolgt durch die Kontraktion des Zwerchfells.! An einer vertieften Exspiration sind die Mm. intercostales interni beteiligt. 1.6 Cor (Herz) Das Herz (Cor) ist ein muskuläres Hohlorgan und als Pumpe in den Blutkreislauf eingeschaltet. Das linke Herz hat die Aufgabe, das sauerstoffreiche Blut im gesamten Körper zu verteilen (großer Kreislauf), das rechte Herz pumpt das sauerstoffarme Blut zur Lunge (kleiner Kreislauf). Das Herz wiegt beim Erwachsenen 250 ± 50 g und hat ein Volumen von 700 ± 200 ml bei einer Größe von ungefähr cm Entwicklung Das Wichtigste in diesem Zusammenhang womit Sie auch im schriftlichen Examen punkten können ist die Umstellung vom fetalen auf den postnatalen Kreislauf. Einzelne Fragen beziehen sich aber auch auf Herzentwicklung, Fehlbildungen und Kiemenbogenarterien/Aortenbögen. Während seiner Entwicklung verlagert sich das Herz aus der Halsregion in den Thoraxraum (Descensus cordis). Dabei werden auch Nerven mitgezogen, z. B. der N. laryngeus recurrens des N. vagus. Beim Erwachsenen verläuft deshalb der N. laryngeus recurrens links um den Aortenbogen und rechts um die A. subclavia dextra. Herzschlauch und Herzschleife Die Herzanlage entsteht in der Nähe der Prächordalplatte (s. Anatomie-Skript 1), also am kranialen Ende des Embryos. Dort bilden sich aus primitiven Blutzellen und Endothelzellen die beiden Endokardröhren, die während der lateralen Abfaltung zum Herzschlauch verschmelzen. Gleichzeitig entsteht aus dem Mesoderm die Perikardhöhle. Bereits am 22. Tag beginnt das Myokard des Herzschlauches, das aus dem umgebenden Mesoderm entsteht, mit rhythmischen Kontraktionen (einer wellenförmig fortschreitenden Wandbewegung). Im Ultraschall ist die embryonale Herztätigkeit aber erst ab der 6. Schwangerschaftswoche sichtbar. Der Herzschlauch wächst in die Länge, und durch mehrere Drehungen und Verlagerungen der ursprünglichen Strukturen wird bis zum Ende des 1. Monats die S-förmige Herzschleife gebildet (Abb. 1.5), an der bereits funktionell unterschiedliche Regionen erkennbar sind (Truncus arteriosus, Bulbus cordis, Ventriculus communis, Atrium commune und Sinus venosus). Ausstromseite Bulbus cordis Ventriculus communis Bulbus cordis Truncus arteriosus aus Ulfig, Kurzlehrbuch Embryologie, Thieme, 2009 Atrium commune Sinus venosus Einstromseite a b c Abb. 1.5 Entwicklung der Herzschleife. a 21. Tag. b 22. Tag. c 25. Tag. linker Ventrikel Perikardhöhle linker Vorhof

8 1.6 Cor (Herz) 13 Aus der Herzschleife entsteht in der Woche durch Septierungs- und Umlagerungsvorgänge das vierkammerige Herz. Dabei lassen sich folgende Prozesse unterscheiden: Unterteilung in Vorhof und Kammer Umgestaltung des Sinus venosus Septierung der Vorhöfe Septierung der Ventrikel Septierung der Ausströmungsbahn (Conus und Truncus arteriosus). Unterteilung in Vorhof und Kammer Der primitive Vorhof (Atrium commune, auch Atrium primitivum) wird mit dem primitiven Ventrikel (Ventriculus communis, auch Ventriculus primitivus) über den Atrioventrikularkanal (AV-Kanal, Abb. 1.6) verbunden. Hier bilden sich insgesamt vier Endokardkissen aus, die das Lumen des AV-Kanals H-förmig einengen. Die beiden großen Endokardkissen, nämlich das obere und das untere, wachsen aufeinander zu und verschmelzen miteinander. Dadurch wird der AV-Kanal in einen rechten und linken Abschnitt unterteilt. Der rechte Abschnitt ist das Trikuspidalostium; hier entstehen die drei Segel der Trikuspidalklappe. Im linken Abschnitt (Bikuspidalostium) entwickeln sich die zwei Segel der Bikuspidalklappe (S. 17). Sinus venosus und Umgestaltung der Vorhöfe In der 4. Woche besitzt der Sinus venosus ein rechtes und ein linkes Horn, die zunächst beide etwa gleich groß sind. In jedes Sinushorn münden drei Venen: Dottervene (V. vitellina) Nabelvene (V. umbilicalis) gemeinsamer Stamm der oberen und der unteren Kardinalvene. 1. Links-rechts-Shunt. Während bis zur ca. 4. Woche der Blutstrom zum linken und rechten Sinushorn gleich groß ist, verlagert er sich ab der 4. Woche zunehmend nach rechts: Das Blut aus der linken Nabelvene fließt nicht mehr direkt in das linke Sinushorn, sondern über den Ductus venosus (Verbindung, über die das maternale sauerstoffreiche Blut an der Leber vorbei zum Herzen fließt) in die rechte Dottervene und damit in das rechte Sinushorn. Zudem obliteriert die linke Dottervene. 2. Links-rechts-Shunt. Zwischen den beiden oberen Kardinalvenen entsteht eine Anastomose, der sinuswärts davon gelegene Abschnitt der linken oberen Kardinalvene verschließt. Damit fließt das gesamte Blut aus dem Körperkreislauf in das rechte Sinushorn. Weiterentwicklung des linken Sinushorns. Wegen des verminderten Zuflusses verkleinert sich das linke Sinushorn. Aus ihm entwickelt sich der Sinus coronarius, der auch nach der Geburt ein Leben lang über seine gesamte Strecke geöffnet bleibt. Weiterentwicklung des rechten Sinushorns. Der erhöhte Blutzustrom führt zum Wachstum des rechten Sinushorns. Bei diesen Umbauvorgängen wird das rechte Sinushorn in den Septum primum Septum secundum Foramen secundum linker Vorhof Foramen primum rechter Vorhof a 30. Tag dorsales Endokardkissen b 33. Tag Lungenvenen Foramen ovale aus Wurzinger et al., Duale Reihe Anatomie, Thieme, 2010 Foramen interventriculare c 37. Tag Septum interventriculare, Pars muscularis d 7. Woche Septum interventriculare, Pars membranacea Abb. 1.6 Vorhofseptierung mit Bildung des Foramen ovale.

9 14 1 Brustsitus rechten Vorhof integriert. Der aus dem rechten Sinushorn entstandene Vorhofteil ist glattwandig, während der aus dem Atrium primitivum entstandene Teil rauwandig trabekulär ist. Der rauwandig trabekuläre Teil, der im späteren rechten Herzohr liegt, ist durch parallele Muskelbälkchen (Mm. pectinati) gekennzeichnet. Die Grenze zwischen dem aus dem Sinushorn und dem aus dem primitiven Atrium entstandenen Bereich des rechten Vorhofs bildet die Crista terminalis, die eine Vorwölbung dorsal im rechten Vorhof darstellt. Die rechte V. cardinalis communis und ihre V. cardinalis superior werden zur V. cava superior. Die rechte V. cardinalis inferior wird zur V. azygos. Aus dem promimalen Teil der rechten Dottervene entsteht die V. cava inferior. Die rechte Nabelvene obliteriert. Umgestaltung im linken Vorhof. Auch im linken Vorhof sind ein glattwandiger und ein trabekulärer Teil zu unterscheiden. Der raue Anteil entstammt wie auf der rechten Seite dem Atrium primitivum und ist im linken Herzohr lokalisiert. Der glattwandige Teil entsteht durch Einbeziehung der primitiven Pulmonalvenen in den Vorhof. Zunächst tritt eine V. pulmonalis communis in den Vorhof ein, die zunehmend in die Wand des Vorhofes integriert wird. Dann werden auch die ersten Äste (Verzweigungen) in den Vorhof aufgenommen, sodass zuerst zwei und dann schließlich vier Pulmonalvenen getrennt in den Vorhof münden. Septierung der Vorhöfe Septum primum. Von dorsokranial wächst aus der Wand des primitiven Vorhofs eine dünne, halbmondförmige Membran in Richtung des Atrioventrikularkanals (Septum primum). Zunächst bleibt zwischen dem oberen und unteren Endokardkissen und dem Unterrand des Septum primum eine relativ große Öffnung (Foramen primum oder Ostium primum). Durch Annäherung des Septum primum und Wachstum der Endokardkissen wird das Foramen primum immer kleiner und schließlich verschlossen. Noch vor dem Verschluss des Foramen primum treten im oberen Teil des Septum primum Perforationen auf, die schnell zu einer größeren Öffnung (Foramen secundum oder Ostium secundum) zusammenfließen. Septum secundum. Rechts vom Septum primum entwickelt sich zum Ende des 2. Monats als feine Einfaltungen des Vorhofdachs und -bodens ein zweites Septum (Septum secundum). Es bedeckt das Foramen secundum, bildet aber eine nur unvollständige Trennwand, da in seinem mittleren Abschnitt eine Öffnung bleibt (Foramen ovale) (Abb. 1.6). Der nicht vom Septum secundum bedeckte Teil des Septum primum im Foramen ovale hat somit Kontakt zum rechten Vorhof. Vor der Geburt wird das Blut aus der V. cava inferior im rechten Vorhof auf das Foramen ovale gelenkt und gelangt dann zwischen Septum primum und Septum secundum in den linken Vorhof. Die beiden Septen bilden ein Ventil, d. h. sie lassen das Blut nur in eine Richtung durch, nämlich von rechts nach links. Es bildet sich also ein Rechts-links-Shunt auf Vorhofebene: Das Blut aus der V. cava inferior (Bluthauptstrom) wird dadurch am Lungenkreislauf vorbei direkt in den linken Vorhof geleitet. Das Foramen ovale kann zeitlebens sondendurchgängig bleiben. Defekte des Vorhofseptums. Wächst das Septum primum nicht bis auf das Endokardkissen herab, kommt es zu einem persistierenden Foramen primum (Ostium-primum-Defekt). Der untere Teil des Foramen ovale ist dabei komplett offen. Wenn die Perforationen im Septum primum an falscher Stelle erfolgen oder zu groß sind, können sie nicht oder nicht vollständig vom Septum secundum abgedeckt werden. Der so entstehende Ostium-secundum-Defekt hat zur Folge, dass das Foramen ovale auch nach der Geburt offen bleibt. Bei Defekten des Vorhofseptums kommt es postnatal zu einem Links-rechts-Shunt durch die fortbestehende Öffnung. Dadurch besteht eine Volumenbelastung des rechten Herzens ( Hypertrophie des rechten Herzens) und eine Hypertonie im Lungenkreislauf. Septierung des Ventrikels und der Ausflussbahn Bildung der Ventrikel. Aus dem Ventriculus communis entsteht der linke und aus dem proximalen Abschnitt des Bulbus cordis der rechte Ventrikel. Gegen Ende der 4. Entwicklungswoche kommt es zu einem starken Wachstum des Myokards an den Außenflächen des Ventriculus communis und des Bulbus cordis. Gleichzeitig wird die Innenfläche ausgehöhlt. Diese Aushöhlung erfolgt nicht gleichmäßig, sodass die Innenfläche der Herzkammern später netzförmig verbundene Muskelbälkchen aufweist (Trabeculae carneae). Am Boden des primitiven Ventrikels bildet sich eine muskuläre Leiste aus (Abb. 1.6). Sie verlängert sich als muskulärer Teils des Septum interventriculare nach oben, wobei zwischen ihrem Oberrand und den verschmolzenen (oberen und unteren) Endokardkissen zunächst eine Öffnung bestehen bleibt (Foramen interventriculare). Bildung von Aorta ascendens und Truncus pulmonalis. Aus dem distalen Abschnitt des Bulbus cordis (Conus cordis) entsteht die glattwandige gemeinsame Ausstrombahn von rechtem und linkem Ventrikel. Der Conus cordis und der Truncus arteriosus werden durch drei Wulstsysteme septiert, wodurch insgesamt eine spiralig angeordnete Scheidewand entsteht: Septum aorticopulmonale (unpaar) Truncuswülste (vorderer und hinterer Wulst) Konuswülste (rechter und linker Wulst). Aus der dorsalen Wand des Saccus aorticus wächst das Septum aorticopulmonale aus, darunter vereinigen sich die Truncusund Konuswülste. Insgesamt werden dadurch Aorta ascendens (aus dem linken Ventrikel kommend) und Truncus pulmonalis (aus dem rechten Ventrikel kommend) voneinander getrennt. Durch den spiraligen Verlauf des Septums in der Ausflussbahn ergibt sich, dass sich Aorta ascendens und Truncus pulmonalis umeinander winden: Der Truncus pulmonalis überkreuzt den Ursprung der Aorta. Apropos Transposition der großen Gefäße. Erfolgt die Septierung von Conus cordis und Truncus arteriosus nicht spiralig, sind Truncus pulmonalis und Aorta hinsichtlich ihrer Lage vertauscht. Das heißt, die Aorta entspringt dem rechten Ventrikel und liegt ventral vom Truncus pulmonalis, der dem linken Ventrikel entspringt. Nur wenn zusätzliche Fehlbildungen eine Verbindung zwischen beiden Kreisläufen herstellen, ist die Transposition mit dem Leben vereinbar.

10 1.6 Cor (Herz) 15 Verschluss des Ventrikelseptums. Als Letztes wird das Foramen interventriculare verschlossen. Dieser Verschluss erfolgt durch Wachstum und Vereinigung der Ränder des Septum interventriculare und der verschmolzenen Konuswülste. Der Verschluss ist bindegewebig und wird als Pars membranacea des Ventrikelseptums bezeichnet. Apropos Die häufigsten Ventrikelseptumdefekte sind die hoch sitzenden Defekte im Bereich der Pars membranacea. Es besteht ein Links-rechts-Shunt, d. h. Blut aus dem linken Ventrikel fließt durch den Septumdefekt in den rechten Ventrikel (und dann weiter in die Lungenstrombahn). Schließlich kann es zu einer Volumenbelastung des linken Ventrikels und einer Druckbelastung des rechten Ventrikels kommen. Symptome bei einem großen Ventrikelseptumdefekt sind Trinkschwäche, Gedeihstörungen, Dyspnoe (Atemnot), Schwitzen. Bei der Fallot-Tetralogie handelt es sich um einen Herzfehlerkomplex, bei dem vier Veränderungen vorliegen: Pulmonalstenose Ventrikelseptumdefekt Dextroposition und Überreiten der Aorta (über Ventrikelseptumdefekt) Hypertrophie des rechten Ventrikels. Aorta Ductus arteriosus Botalli A. pulmonalis dextra A. pulmonalis sinistra V. cava superior Truncus pulmonalis Foramen ovale Leber Ductus venosus Nabelvene fetale Lunge linker Vorhof rechte Herzkammer Aorta V. cava inferior Die Pulmonalstenose, eine Verengung der Ausflussbahn, führt dazu, dass venöses Blut aus dem rechten Ventrikel über den Ventrikelseptumdefekt in den linken Ventrikel und damit in die Aorta gelangt. Aufgrund der Pulmonalstenose sind die Pulmonalgefäße unterentwickelt. Die Kinder sind zyanotisch (bläuliche Verfärbung der Haut und Schleimhäute). Dabei arbeitet der rechte Ventrikel gegen einen erhöhten Druck an (Hypertrophie). Symptome wie Dyspnoe, rasche Ermüdbarkeit und Gedeihstörung treten auf. Ferner kann es zu Anfällen von Bewusstlosigkeit und Krämpfen kommen. Plazenta Nabelarterien V. iliae interna Fetalkreislauf und postnataler Kreislauf Abb. 1.7 Fetaler Kreislauf. Achten Sie beim Aufbau des Fetalkreislaufs darauf, wie er einerseits die Bedingungen des Fetallebens (keine Lungenatmung) erfüllt und andererseits eine rasche Umstellung auf den postnatalen Kreislauf ermöglicht (Schließen von Septen, Gefäßen und Kurzschlüssen ). Fetalkreislauf Das sauerstoffreiche Blut der Plazenta fließt über die V. umbilicalis in Richtung Leber (Abb. 1.7). Etwa die Hälfte des Blutes fließt durch das Venengeflecht der Leber in die V. cava inferior. Die andere Hälfte gelangt von der V. umbilicalis über den Ductus venosus direkt in die V. cava inferior. Nach einer kurzen Strecke erreicht das Blut den rechten Vorhof. An der Einmündungsstelle der V. cava befindet sich eine Klappe, die Valva venae cava inferioris, die das Blut zum offenen Foramen ovale (1. Kurzschluss) leitet. Damit gelangt das Blut vom rechten direkt in den linken Vorhof und von dort über die linke Kammer in die Aorta ascendens. Aus der Aorta gehen die Aa. carotis communis und subclavia beidseits zu Kopf, Hals und Arm ab. Nach der Passage der Kapillargebiete gelangt das venöse Blut aus diesen Regionen in die V. cava superior, die in den rechten Vorhof mündet. Jetzt fließt das Blut weiter durch die Trikuspidalklappe in die rechte Kammer und von dort wird es in den Truncus pulmonalis ausgeworfen. Über einen zweiten Kurzschluss, den Ductus arteriosus Botalli, der von der Teilungsstelle des Truncus pulmonalis abgeht, fließt das Blut in den Aortenbogen (Umgehung des Lungenkreislaufs). Über die Aorta descendens gelangt das sauerstoffarme Blut in die A. iliaca communis, dann in die Aa. iliacae communae internae, von denen die Aa. umbilicales abgehen. Die Aa. umbilicales transportieren das Blut in die Plazenta zurück (zum Gasaustausch). Die V. iliaca interna, die Blut aus den unteren Extremitäten des Fetus aufnimmt und zur V. cava inferior leitet, führt im fetalen Kreislauf das sauerstoffärmste Blut (Abb. 1.7). Umstellung auf den postnatalen Kreislauf Mit der Geburt kommt es zur Unterbrechung des Plazentakreislaufs und zum Einsetzen der Lungenatmung mit vermehrter Durchblutung der Lunge. Der Rechts-links-Kurzschluss zwischen Truncus pulmonalis und Aorta (Ductus arteriosus Botalli) muss verschlossen werden. Ebenso müssen sich das Foramen ovale, die Nabelgefäße und der Ductus venosus schließen. Die obliterierten Gefäße bleiben als Bänder erhalten (Tab. 1.4). Verschluss des Ductus arteriosus Botalli. Aufgrund der veränderten Druckverhältnisse nach der Geburt kehrt sich die Blutflussrichtung im Ductus arteriosus um. Es fließt sauerstoffreiches Blut aus der Aorta in die Pulmonalgefäße. Der erhöhte Tab. 1.4 Beziehung zwischen adultem und fetalem Kreislauf. Struktur des Fetalkreislaufs adulter Organismus V. umbilicalis Lig. teres hepatis Ductus venosus Septum primum Rand des Septum secundum Ductus arteriosus (Botalli) Aa. umbilicales (distal) Aa. umbilicales (proximal) Lig. venosum Fossa ovalis Limbus fossae ovalis Lig. arteriosum Ligg. umbilicales mediales Aa. vesicales superiores