LUCHTPIJP: KENMERKEN, FUNCTIES, ONDERDELEN, HISTOLOGIE, ZIEKTEN - ANATOMIE EN FYSIOLOGIE - 2025

De luchtpijp is een flexibele cilindrische buis van ongeveer 12-14 cm lang bij volwassen mensen en ongeveer 2 cm in diameter. Het begint in het cricoid-kraakbeen van het strottenhoofd en eindigt in een splitsing (in tweeën gedeeld, zoals een "Y") en geeft aanleiding tot de rechter hoofdbronchus en de linker hoofdbronchus.

Deze structuur maakt deel uit van het luchtgeleidingssysteem van het ademhalingssysteem van de mens en vele andere gewervelde dieren. Anatomisch gezien bevindt de luchtpijp zich tussen het strottenhoofd en de belangrijkste bronchus van elke long (rechts en links).

De luchtpijp begint aan het einde van het strottenhoofd

Het luchtgeleidingssysteem van het menselijke ademhalingssysteem bestaat uit de neusholte en neusholte, de neusbijholten, de keelholte (gemeenschappelijke doorgang voor voedsel en lucht), het strottenhoofd (dat de stembanden bevat), de luchtpijp , de bronchiën en de structuur van longbuizen en kanalen.

De functie van het ademhalingssysteem is om de gasuitwisseling van zuurstof en kooldioxide (CO2) uit te voeren tussen de lucht die de longen bereikt en de gassen die in het systemische bloed circuleren. Dit proces wordt "externe ademhaling" genoemd, om het te onderscheiden van weefsel-capillaire uitwisseling en van zuurstofverbruik en cellulaire productie van CO2, dat bekend staat als "interne ademhaling".

Menselijke ademhalingswegen

De aanwezigheid van irriterende stoffen in de luchtpijp of de belangrijkste bronchiën triggert de hoestreflex, die het mogelijk maakt om door een explosieve luchtstroom de irriterende stof te elimineren en schade aan de longstructuren "stroomafwaarts", zoals de pulmonale longblaasjes.

Tracheale anomalieën zijn zeer zeldzaam, maar er zijn aangeboren pathologieën zoals bijvoorbeeld tracheo-oesofageale fistels, tracheale stenosen, afwezigheid van kraakbeen en abnormale vertakkingen, om er maar een paar te noemen.

Algemene karakteristieken

Anatomisch diagram van het menselijke strottenhoofd, de luchtpijp, de bronchiën en de longen (Bron: OpenStax via Wikimedia Commons) De luchtpijp is een buis waarvan het achterste deel is afgeplat en zich uitstrekt van het onderste deel van het strottenhoofd tot het niveau van de vierde rugwervel, waar het splitst zich en geeft aanleiding tot de twee belangrijkste bronchiën.

Histologisch gezien bestaat het uit drie verschillende weefsellagen, bekend als de mucosa, submucosa en adventitia.

De cellen die in deze lagen aanwezig zijn, nemen deel aan de geleiding van lucht en aan de afscheiding van slijm en de eliminatie van vreemde stoffen uit de luchtwegen.

Ademhaling bestaat uit twee fasen: inademing of luchtinlaat en uitademing of luchtuitlaat. Tijdens inademing verwijdt de luchtpijp zich in diameter en neemt in lengte toe, terwijl hij tijdens het uitademen terugkeert naar zijn normale toestand, dat wil zeggen dat hij terugkeert naar de oorspronkelijke toestand voorafgaand aan inademing.

Kenmerken

Luchtgeleiding

De belangrijkste functie van de luchtpijp is het geleiden van lucht die uit de omgeving komt en die via de neusgaten en het strottenhoofd naar de hoofdbronchiën en vervolgens naar de longen reikt.

Verdediging van het organisme

Een andere belangrijke functie van dit deel van de luchtwegen is het elimineren, door de ciliaire zwaai van slijm, vreemde stoffen of zwevende deeltjes die met de lucht binnendringen, waardoor wordt voorkomen dat ze de meest gevoelige of kwetsbare delen van de long bereiken, dat wil zeggen, naar de longblaasjes, die de belangrijkste plaatsen van gasuitwisseling vertegenwoordigen.

De luchtpijp reageert op irriterende stoffen door de bijbehorende gladde spieren samen te trekken, waardoor de hoestreflex wordt geactiveerd.

De samentrekking van deze spieren zorgt voor een verkleining van de diameter van de luchtpijp en helpt, samen met de heftige samentrekking van de uitademingsspieren en het abrupt openen van de glottis, om de snelheid van de luchtstroom te verhogen en irriterende stoffen te verwijderen.

Thermoregulatie

Samen met de neusholtes en sinussen, neemt de luchtpijp deel aan de verwarming en bevochtiging (verzadiging van waterdamp) van de lucht die de luchtwegen binnenkomt.

Onderdelen en histologie

De luchtpijp is opgebouwd uit drie lagen weefsel, namelijk:

- Het slijmvlies

- De submucosa

- De adventitia

Een groot deel van de luchtpijp bevindt zich buiten de borst, aan de voorkant van de nek en voor de slokdarm. Vervolgens komt het het interne deel van de thorax (mediastinum) binnen, dat zich achter het borstbeen bevindt, totdat het het niveau van de vierde rugwervel bereikt, waar het zich splitst.

Adventitiële laag van luchtpijp

Dit is de buitenste laag van de luchtpijp, deze wordt gevormd door fibro-elastisch bindweefsel, hyaline kraakbeen en fibreus bindweefsel. Het werkt bij het bevestigen van de luchtpijp aan aangrenzende structuren zoals de slokdarm en het bindweefsel in de nek.

De adventitia-laag is waar de tracheale ringen zich bevinden, die meer dan een dozijn zijn en die bestaan ​​uit hyaline kraakbeen. Deze ringen hebben de vorm van een "C" of hoefijzer; het "open" deel van het hoefijzer is naar de achterkant van de luchtpijp gericht, dat wil zeggen alsof het naar het dorsale deel van het lichaam kijkt.

Grafische weergave van de longen, luchtpijp en bronchiën (Bron: Arcadiande vertaling: Ortisa via Wikimedia Commons) Tussen elke kraakbeenring bevindt zich een laag tussenliggend bindweefsel. Elke ring aan de achterkant is aan de volgende bevestigd door een laag gladde spier die bekend staat als de tracheale spier. De samentrekking van deze spier vermindert de diameter van de luchtpijp en verhoogt de stroomsnelheid en de verplaatsing van vreemde stoffen.

Door de plaatsing van de ringen en de tracheale spier is het achterste deel van de luchtpijp vlak en het voorste deel afgerond.

Net boven waar de vertakking van de luchtpijp plaatsvindt, komen kraakbeenringen samen om de luchtweg volledig te omringen. De spierbedekking van het spiergedeelte van de luchtpijp wordt gereorganiseerd en vormt een afzonderlijke laag van in elkaar grijpende bundels binnen het kraakbeen.

Submucosale laag van de luchtpijp

De submucosale laag bevat slijmvlies- en seromucosale klieren ingebed in een dicht en onregelmatig fibroelastisch weefsel. Het bevindt zich ruimtelijk tussen de slijmlaag en de adventitia en is rijk aan bloed- en lymfevaten.

De kanalen van de klieren in deze laag zijn kort en doorboren de lamina propria van het epitheel, waardoor de producten naar het binnenoppervlak van de luchtpijp worden afgevoerd.

Slijmlaag van de luchtpijp

Het is de laag die het binnenste gedeelte van de luchtpijp (afdeklaag) bedekt en wordt gescheiden van de submucosa door een bundel vrij dikke elastische vezels. Het is samengesteld uit een respiratoir epitheel (trilharen pseudostratified epithelium) en een lamina propria van subepitheliaal bindweefsel.

Het respiratoire epitheel

Het bestaat uit verschillende soorten cellen, waaronder slijmbekercellen, cilindrische trilharencellen, andere borstelcellen, basale cellen, sereuze cellen en cellen van het diffuse neuro-endocriene systeem.

Al deze cellen bereiken het basismembraan, maar niet alle bereiken het lumen van de luchtpijp (de binnenruimte van het kanaal). De meest voorkomende zijn trilharen kolomcellen, slijmbekercellen en basale cellen.

- Cilindrische trilharencellen zijn, zoals hun naam aangeeft, cellen met een apicaal plasmamembraan gedifferentieerd in trilharen en microvilli, waarvan de beweging naar boven is, dat wil zeggen van onder naar boven of naar de nasofaryngeale route.

De belangrijkste functie van deze cellen is om de beweging van het slijm en de deeltjes die het bevat uit de luchtpijp te "vergemakkelijken".

- Slijmbekercellen zijn verantwoordelijk voor de productie van mucinogeen, een van de belangrijkste componenten van slijm, en in het ademhalingssysteem zijn dit cellen met een smalle basis en een geëxpandeerd bovenste deel, rijk aan secretoire korrels geladen met mucine.

- De basale cellen zijn kort van lengte en zijn vastgemaakt aan het basaalmembraan, maar bereiken het luminale oppervlak van het slijmvlies niet. Stamcellen komen in aanmerking voor de regeneratie van slijmbekercellen, haarcellen en borstelcellen.

- Sereuze cellen komen het minst voor in het tracheale slijmvlies. Het zijn cilindrische cellen met microvilli en apicale korrels geladen met de elektrodense sereuze vloeistof die ze afscheiden.

- Borstelcellen , evenals sereuze cellen, worden in een zeer laag aandeel aangetroffen. Ze hebben ook hoge microvilli en sommige onderzoekers suggereren dat ze sensorische functies kunnen hebben, omdat ze in verband zijn gebracht met zenuwuiteinden.

- Cellen van het diffuse neuro-endocriene systeem , ook wel "kleine granulecellen" genoemd, zijn schaars in het slijmvlies. Deze bevatten korrels die blijkbaar worden afgegeven in de bindweefselruimten van de lamina propria, afscheidingen die de functies van andere cellen van het ademhalingsepitheel lijken te controleren.

De lamina propria

Deze laag bestaat uit los fibroelastisch bindweefsel en bevat lymfoïde weefsels zoals lymfeklieren, lymfocyten en ook neutrofielen. Sommige seromucosale klieren en slijm worden ook aangetroffen in de lamina propria.

Ziekten

Zoals alle organische weefsels is de luchtpijp gevoelig voor bepaalde conformatieveranderingen veroorzaakt door aangeboren problemen, door infecties en goedaardige of kwaadaardige tumoren, en door veranderingen in de structuur als gevolg van de voortdurende inademing van irriterende stoffen.

Tracheale metaplasie

Een van de meest voorkomende veranderingen van de luchtpijp is tracheale metaplasie, die bestaat uit een vermindering van het aantal trilharen in de slijmvlieslaag en een toename van slijmproducerende slijmbekercellen, typisch voor chronisch roken van sigaretten of terugkerende blootstelling tot kolenstof.

De toename van het aantal slijmbekercellen vergroot de dikte van de slijmlaag, maar de afname van het aantal haarcellen vermindert hun eliminatie uit het tracheale kanaal, wat resulteert in chronische congestie van de luchtwegen en longen.

Tracheo-oesofageale fistels

Onder de aangeboren afwijkingen van de luchtpijp is het vermelden waard de tracheo-oesofageale fistels, dit zijn abnormale leidingen die de luchtpijp met de slokdarm verbinden; tracheale stenose (een aangeboren vermindering van de diameter van de luchtpijp); agenese van kraakbeen (afwezigheid van tracheale kraakbeen die de ineenstorting en sluiting van de luchtpijp veroorzaakt), onder andere.

Infecties of tumoren

Andere tracheale pathologieën hebben te maken met infecties van virale of bacteriële oorsprong, of de ontwikkeling van goedaardige of carcinomateuze tumoren.

Andere

Ten slotte zijn er veranderingen die verband houden met intrekbare littekens die optreden in de luchtpijp als gevolg van penetrerende verwondingen of tracheostomie, een interventie waarbij een buis in de luchtpijp wordt geplaatst om patiënten te verbinden die gedurende zeer lange tijd geassisteerde ademhaling nodig hebben.

Deze littekens veroorzaken lokale vernauwing van de luchtpijp die ademhalingsmoeilijkheden kan veroorzaken en die operatief moet worden behandeld.

Referenties

1. Ganong, WF (1980). Handleiding medische fysiologie.
2. Gartner, LP en Hiatt, JL (2006). Kleur leerboek van histologie ebook. Elsevier Gezondheidswetenschappen.
3. Johnson, K. (1991). Histologie en celbiologie (2e ed.). Baltimore, Maryland: The National Medical Series voor zelfstudie.
4. Netter, FH en Colacino, S. (1989). Atlas van de menselijke anatomie. Ciba-Geigy Corporation.
5. Ross, M., en Pawlina, W. (2006). Histologie. Een tekst en atlas met gecorreleerde cel- en moleculaire biologie (5e ed.). Lippincott Williams & Wilkins.