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Atmungsapparat der Schildkröte

Der Atmungsapparat (lat. Apparatus respiratorius, auch Respirationstrakt oder Atmungssystem genannt) erstreckt sich von den vorderen Atemwegen (damit sind Nase, Nasenhöhle und Rachenhöhle gemeint) bis zu den hinteren Atemwegen (Luftröhre, Bronchien und Lunge) und endet schließlich in den Lungenbläschen (Alveoli).

Im Körper hat das Atmungssystem folgende Aufgaben:

  • Aufnahme gasförmiger Stoffe (v.a. O2) in den Körper
  • Transport von Sauerstoff (O2) und Kohlendioxid (CO2)
  • Abgabe gasförmiger Stoffe (v.a. CO2) an die Außenluft

Die Atemwege selbst dienen während der Einatmung dazu, die Atemluft anzufeuchten, zu erwärmen, von Partikeln zu säubern und sie weiter zu transportieren.

Querschnitt eines Schildkrötenskeletts - Darstellung der Atmungsorgane. (C) Dominik Müller

Querschnitt eines Schildkrötenskeletts – Darstellung der Atmungsorgane. (C) Dominik Müller

Vordere Atemwege

Darstellung der vorderen Atemwege. (C) Dominik Müller

Darstellung der vorderen Atemwege. (C) Dominik Müller

Nase (Nasus)

Die Nase besteht aus den paarig angelegten Nasenlöchern sowie der dahinter liegenden Nasenhöhle. Sie liegt zentral oberhalb der Maulöffnung. Weich- und Schlangenhalsschildkröten weisen hier eine Besonderheit auf, denn deren Nasenlöcher befinden sich am Ende des ausgebildeten Rüssels. Dadurch sind sie in der Lage, ihren Rüssel wie eine Art Schnorchel aus dem Wasser ragen zu lassen, ohne auftauchen zu müssen.

Hinter der Nasenhöhle liegen die sogenannten Choanen, welche die Verbindung zum Rachenraum darstellen.

Topografischer Querschnitt Kopf/Hals - Darstellung des Luftweges während der Einatmung (Inspiration). (C) Dominik Müller

Topografischer Querschnitt Kopf/Hals – Darstellung des Luftweges während der Einatmung (Inspiration). (C) Dominik Müller

Maul (Cavum oris) und Rachen (Pharynx)

Ein ringförmiger Muskel (Glottis) verschließt am Zungengrund den Eingang zur Luftröhre, sodass beim Schluckvorgang keine Nahrung hineingelangen kann. Ein knorpeliger Kehldeckel ist bei Schildkröten nicht vorhanden.

Hintere Atemwege

Topografischer Querschnitt einer Schildkröte - Darstellung der hinteren Atemwege. (C) Dominik Müller

Topografischer Querschnitt einer Schildkröte – Darstellung der hinteren Atemwege. (C) Dominik Müller

Luftröhre (Trachea) und Bronchien (Bronchi)

Die unterhalb eines Ringmuskels (Glottis) beginnende Trachea ist bei Schildkröten sehr flexibel, sodass sich diese beim Anziehen bzw. Einziehen des Kopfes problemlos mitbiegen kann. Bereits am Ende des ersten Halsdrittels teilt sich die Luftröhre in die Hauptbronchien auf. Diese Stelle nennt man Bifurcatio tracheae. Je ein Bronchus führt zu einem hinter dem Bauchfell (retroperitoneal) liegenden Lungenflügel.

Ventralansicht des linken Lungenflügels, nach Vorlagerung bzw. Entfernung der übrigen Organe. Man kann gut die zwei Hauptbronchien und deren Ringe erkennen. Die linke Hauptbronchie wurde durchtrennt. (C) Dominik Müller

Ventralansicht des linken Lungenflügels, nach Vorlagerung bzw. Entfernung der übrigen Organe. Man kann gut die zwei Hauptbronchien und deren Ringe erkennen. Die linke Hauptbronchie wurde durchtrennt. (C) Dominik Müller

Lunge (Pulmo)

Ventralansicht nach Entfernung des Bauchpanzers (Plastrons). (C) Dominik Müller

Ventralansicht nach Entfernung des Bauchpanzers (Plastrons). (C) Dominik Müller

Die Lunge der Schildkröten befindet sich hinter dem Bauchfell (retroperitoneal) direkt unterhalb des Carapax. So wird eine Zusammendrücken (Kompression) durch das Gewicht der übrigen Organe verhindert. Gelangt eine Schildkröte jedoch in Rückenlage, beeinträchtigt das Gewicht der Organe die Atmung stark, was rasch zum Erstickungstod führen kann.

An der Unterseite (ventral) werden die Lungen durch eine seröse Membran vom Bauchraum getrennt. Ein Zwechfellmuskel (Diaphragma) existiert bei Schildkröten nicht. Ein Husten ist Schildkröten somit nicht möglich. Im Verhältnis zum Körpervolumen nehmen die Lungen bei Schildkröten einen großen Platz ein (mehr als 1/3 des Körpervolumens).

Darstellung des unterkammerten Lunge. (C) Dominik Müller

Darstellung des unterkammerten Lunge. (C) Dominik Müller

Die Lunge der Schildkröten ist wie ein großes Kammersystem aufgebaut. Diese sog. Kompartimente sind über lungeninterne Kanäle (intrapulmonale Bronchien) miteinander verbunden, um den Gasaustausch effizienter vollziehen zu können. Die Lungenbläschen (Alveoli) dienen dem Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid aus der Blutbahn und der Atemluft.

Schildkröten neigen leicht zu Atemwegserkrankungen. Dies liegt zum einen am großen Volumen der Lunge und den im Verhältnis kleinen Bronchialästen sowie an der Unfähigkeit zu Husten, sodass sich in der Lunge ansammelnde Sekrete nicht abgehustet werden können. Es kommt rasch zu einer oftmals tödlich verlaufenden Lungenentzündung (Pneumonie).

Besonderheit der Wasserschildkröten

Bei wasserbewohnenden (aquatisch lebenden) Arten hat die Lunge zusätzlich die Funktion einer Schwimmblase (durch den Auftrieb) und dient somit der Unterstützung bei dem Vorgang des Ab- bzw. Auftauchens.

Ein- und Ausatmung (Inspiration und Exspiration)

Schildkröten atmen bei völliger Gesundheit (physiologisch) durch die Nase. Eine Maulatmung findet nur statt, wenn Erkrankung wie etwa eine starker Schnupfen (Rhinitis) oder eine Lungenentzündung (Pneumonie) vorliegt. Die Maulatmung ist also pathophysiologisch und lässt immer auf eine direkte Erkrankung oder Beteiligung der Atmungsorgane schließen.

Die Atmung der Schildkröte ist mit unserer nicht zu vergleichen, da Schildkröten zum einen einen starren Brustkorb (= der Panzer) aufweisen und zum anderen das Zwerchfell (Diaphragma) als wichtiger Atemmuskel fehlt. Zur Ausatmung ist es notwendig, dass spezielle Muskeln seitlich und vorderseits der Lunge, mit Unterstüzung der Vordergliedmaßen, die Lungen im Volumen verkleinern.

Bei Landschildkröten vollzieht sich die Einatmung (Inspiration) passiv und die Ausatmung (Expiration) aktiv, also durch Muskelkraft. Bei Wasserschildkröten sind diese Vorgänge, bedingt durch den herrschenden Druck unter Wasser, genau umgekehrt.

Schildkröten sind dazu in der Lage, über einen langen Zeitraum mit der eingeatmeten Luft auszukommen, ohne erneut atmen zu müssen (teilweise bis zu 2 Stunden). Vor allem die wasserbewohnenden Arten können außerdem einen großen Anteil des Sauerstoffs über die Haut und Schleimhaut aufnehmen. So z. B. auch während der Winterstarre unter Wasser.


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