Ein lautes oder tiefes Seufzen gilt als Zeichen eher unangenehmer Gefühlsregungen. Kummer, Schmerz, Enttäuschung, Wehmut, Sehnsucht oder Resignation können in dieser nonverbalen Lautäußerung stecken. Doch was passiert dabei eigentlich im Körper?

Forscher der ETH Zürich haben dies im Rahmen einer Studie untersucht. Das Ergebnis: Tiefe Seufzer machen die Lunge elastischer und erleichtern dadurch das Atmen. Wie die Schweizer Wissenschaftler im Fachjournal „Science Advances“ beschrieben, entfaltet die sogenannte Surfactant-Schicht ihre optimale Wirkung, wenn die Lunge gelegentlich stark gedehnt wird – wie es etwa bei einem tiefen Seufzer der Fall ist.

Surfactant ist eine spezielle Flüssigkeit, die hauptsächlich in der Lunge vorkommt und dort deren Innenseite überzieht. Sie reduziert die Oberflächenspannung in den Lungenbläschen – den Alveolen –, wodurch die Atmung erleichtert und ein Kollabieren der empfindlichen Lungenbläschen verhindert wird. „Die Flüssigkeit benetzt die ganze Oberfläche, die Lunge wird dadurch verformbarer – oder um es mit einem technischen Ausdruck zu sagen – nachgiebiger“, so Jan Vermant, Professor für weiche Materialien an der ETH.

Im Labor simulierten die Zürcher Materialwissenschaftler die Bewegungen der Lungenflüssigkeit beim Atmen. Dabei beobachteten sie, dass die Oberflächenspannung nach tiefen Atemzügen deutlich absinkt. „Diese Spannung beeinflusst, wie nachgiebig die Lunge ist“, erklärt Vermant.

Das passiert beim Seufzen mit der Lunge

Die physikalische Erklärung dahinter liegt den Wissenschaftlern zufolge in der besonderen Schichtung der Lungenflüssigkeit. Sie besteht aus mehreren Lagen: oben eine etwas steifere, darunter weichere. „Direkt an der Grenze zur Luft gibt es eine etwas steifere Oberflächenschicht, darunter liegen mehrere Schichten, die im Vergleich zur Schicht an der Oberfläche weicher und zarter sein sollten“, sagt Maria Novaes-Silva, Erstautorin der Studie.

Durch das ausgeprägte Dehnen und Stauchen der Lungenflüssigkeit, wie bei einem tiefen Seufzen, ordnen sich deren Komponenten in idealer Weise an. Wenn sich die Flüssigkeit bei flacher Atmung gar nicht oder nur wenig bewegt, kehrt diese Schichtung dagegen mit der Zeit in einen ungünstigeren Gleichgewichtszustand zurück.

„Ein vielversprechender Ansatz liegt darin, Komponenten zu identifizieren, die mehrschichtige Strukturen künstlich rekonstruieren können“, ordnen die Forscher ein. Die Erkenntnisse könnten langfristig helfen, Therapien für Patientinnen und Patienten mit Lungenversagen zu verbessern. Denkbar sei etwa, mehrschichtige Strukturen künstlich nachzubilden, schreiben Autoren.

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