Kehlkopf
Am Kehlkopf befindet sich der Übergang von den oberen zu den unteren Atemwegen. Auf dem oberen Rand des Kehlkopfs sitzt der Kehldeckel (auch Kehlkopfdeckel, Epiglottis genannt), der als Schaltstelle zwischen der „Kreuzung" von Luft- und Speisewegen dient. Er steht wie ein umgedrehter Schuhlöffel am Eingang des Kehlkopfes. Beim Ein- und Ausatmen streckt er sich nach oben durch, so dass die Atemluft von oben aus den hinteren Nasenöffnungen (Choanen) nach vorne unten in Kehlkopf und Luftröhre gelangen kann. Beim Schlucken (wie zum Beispiel beim Essen) muss sich der Kehlkopf aber verschließen, damit keine Nahrung in die Luftröhre eintritt. Dazu legt sich der Kehldeckel beim Schluckakt (unter Anhebung des Gaumensegels und Zusammenziehen der Mundbodenmuskulatur) wie ein schützendes Dach über den Kehlkopfeingang. Infolgedessen fließt der Speisebrei über den Kehldeckel hinweg nach hinten rechts und links und verlässt den Rachenraum über die Speiseröhre.
Luftröhre
Den Anfang der unteren Atemwege bildet die etwa 12 cm lange Luftröhre. Ihre Wand wird durch Knorpelspangen verstärkt, deren Innenwände mit Schleimhaut und Flimmerhärchen überzogen sind. An ihrem unteren Ende, etwa in Höhe des fünften Brustwirbels, mündet sie in das Bronchialsystem der Lunge.
Bronchialsystem der Lunge
Dieses gliedert sich in einen rechten und einen linken Bronchienhauptstamm (Hauptbronchus), die jeweils einen der beiden Lungenflügel mit Sauerstoff versorgen. Die Wand der Hauptbronchien besteht ebenfalls (wie die der Luftröhre) aus Knorpelspangen. Jeder Bronchienhauptstamm teilt sich in kleinere Bronchien auf (Bronchien zweiter Ordnung): Der rechte Hauptbronchus verzweigt sich zu drei Hauptästen, welche die drei Lungenlappen des rechten Lungenflügels versorgen. Der linke Hauptbronchus gliedert sich in zwei Hauptäste für die zwei Lungenlappen des linken Lungenflügels. Diese fünf Hauptäste bilden die so genannten Lappenbronchien.
Das Geäst des Bronchialbaums
Wie das Geäst eines Baumes verzweigen sich die Lappenbronchien weiter zu den Segmentbronchien und in immer kleinere Äste. Nach etwa 20-25 Teilungsschritten entsteht so das weit verzweigte System des Bronchialbaums. Je kleiner die Bronchien werden, desto einfacher und dünnwandiger wird ihr innerer Aufbau. Die kleinsten Verzweigungen der Bronchien, die so genannten Bronchiolen, haben einen Innendurchmesser von weniger als 1 mm. Ihre Wände sind sehr dünn und werden - wie die größeren Bronchien auch - von glatten Muskelfasern ringförmig umschlossen. Diese Muskeln können sich zusammenziehen und den Durchmesser der Bronchien verkleinern, was sich allerdings nicht willentlich beeinflussen lässt. Die Bronchiolen verzweigen sich noch einmal in mikroskopisch feinste Ästchen (Bronchioli respiratorii). Diese führen schließlich in das eigentliche, atmende Lungengewebe mit insgesamt etwa 300 Millionen Lungenbläschen (Alveolen).
Die Lungenbläschen (Alveolen)
Diese Miniatur-Luftballone haben einen Durchmesser von 0,1-0,2 mm und geben der Lunge ihr schwammartiges Aussehen. Traubenförmig dicht gepackt sind sie den feinsten röhrenartigen Ästchen (Alveolargänge und Bronchioli respiratorii) angelagert. Ihre hauchdünnen Wände sind von einem Netz kleinster Blutgefäße (Kapillaren - jedes Lungenbläschen hat etwa 1000 Kapillaren!) durchzogen, die einen schnellen Austausch der Atemgase ermöglichen. Wenn sich beim Einatmen die Lungenbläschen mit Luft füllen, kann der darin enthaltene Sauerstoff über die sogenannte „Blut-Luft-Schranke" rasch aus den Lungenbläschen ins Blut der Kapillaren übertreten. Gleichzeitig nimmt das Kohlendioxid aus dem Blut den umgekehrten Weg in die Lungenbläschen und kann dann ausgeatmet werden.
Ein Schutzfilm (Surfactant) für die Lungenbläschen
Bei der „Blut-Luft-Schranke" handelt es sich um eine sehr dünne und empfindliche Zellschicht der Lungenbläschen, die von einem Oberflächenfilm bedeckt ist. Dieser so genannte Surfactant besteht aus einem Gemisch von Eiweißen und Fetten, wird von den Lungenbläschen gebildet und unterstützt die Atmung. Es ist nämlich ein sogenannter grenzflächenaktiver Faktor, der die Oberflächenspannung der Lungenbläschen verringert. Wenn bei der Ausatmung die Alveolen kleiner werden, verdickt sich der Surfactant-Film an ihrer Oberfläche und verhindert, dass sie in sich zusammenfallen (kollabieren). Erweitern sich die Lungenbläschen bei der Einatmung, wird der Schleimfilm zwar dünner, aber die Tendenz zu kollabieren ist dann ebenfalls vermindert.