Luftvägar
| Andningsvägar | |
|---|---|
 Ledande passager
| |
| Detaljer | |
| Systemet | Andningssystem |
| Identifierare | |
| FMA | 265130 |
| Anatomisk terminologi | |
Andningsvägarna är underavdelningen av andningssystemet som är involverat i andningsprocessen hos däggdjur . Andningsvägarna är kantade med andningsepitel som andningsslemhinna.
Luft andas in genom näsan till näshålan , där ett lager av nässlemhinnan fungerar som ett filter och fångar upp föroreningar och andra skadliga ämnen som finns i luften. Därefter rör sig luft in i svalget , en passage som innehåller skärningspunkten mellan matstrupen och struphuvudet . Struphuvudets öppning har en speciell broskflik, epiglottis , som öppnas för att tillåta luft att passera igenom men stängs för att förhindra mat från att flytta in i luftvägarna.
Från struphuvudet rör sig luft in i luftstrupen och ner till skärningspunkten som kallas carina som förgrenar sig för att bilda de högra och vänstra primära (huvud-) bronkierna . Var och en av dessa bronkier förgrenar sig till en sekundär (lobar) bronki som förgrenar sig till tertiära (segmentella) bronkier, som förgrenar sig till mindre luftvägar som kallas bronkioler som så småningom ansluter till små specialiserade strukturer som kallas alveoler som fungerar vid gasutbyte .
Lungorna som finns i brösthålan skyddas från fysisk skada av bröstkorgen . Vid basen av lungorna finns ett skikt av skelettmuskel som kallas diafragman . Diafragman separerar lungorna från magen och tarmarna . Diafragman är också den huvudsakliga andningsmuskeln som är involverad i andningen och styrs av det sympatiska nervsystemet .
Lungorna är inneslutna i ett seröst membran som viks in på sig självt för att bilda lungsäcken – en skyddande barriär i två lager. Den inre viscerala pleura täcker ytan av lungorna, och den yttre parietal pleura är fäst vid den inre ytan av brösthålan. lungsäcken omsluter en hålighet som kallas lungsäckshålan som innehåller lungsäcksvätska . Denna vätska används för att minska mängden friktion som lungorna upplever under andning.
Strukturera
Andningsvägarna är uppdelade i de övre luftvägarna och de nedre luftvägarna . De övre luftvägarna eller övre luftvägarna inkluderar näsan och näspassagerna, paranasala bihålor , svalget och delen av struphuvudet ovanför stämbanden (banden) . De nedre luftvägarna eller nedre luftvägarna inkluderar delen av struphuvudet under stämbanden, luftstrupen , bronkierna och bronkiolerna . Lungorna kan inkluderas i de nedre luftvägarna eller som en separat enhet och inkluderar de respiratoriska bronkiolerna, alveolära kanalerna , alveolära säckarna och alveolerna .
Andningsvägarna kan också delas in i en ledande zon och en andningszon , baserat på distinktionen av att transportera gaser eller utbyta dem.
Den ledande zonen inkluderar strukturer utanför lungorna - näsan , svalget , struphuvudet och luftstrupen , och strukturer inuti lungorna - bronkierna, bronkiolerna och terminala bronkiolerna. Ledningszonen leder luft som andas in som filtreras, värms och fuktas in i lungorna. Det representerar den 1:a till den 16:e avdelningen av luftvägarna. Den ledande zonen är större delen av andningsvägarna som leder gaser in i och ut ur lungorna men utesluter andningszonen som utbyter gaser. Den ledande zonen fungerar också för att erbjuda en väg med lågt motstånd för luftflöde. Det ger en viktig försvarsroll i sin filtreringsförmåga.
Andningszonen inkluderar luftvägarnas bronkioler, alveolära kanaler och alveoler och är platsen för utbyte av syre och koldioxid med blodet. De respiratoriska bronkiolerna och alveolarna står för 10 % av gasutbytet. Alveolerna är ansvariga för de övriga 90 %. Andningszonen representerar den 16:e till den 23:e avdelningen av andningsvägarna.
Från bronkerna blir delningsrören successivt mindre med uppskattningsvis 20 till 23 delningar innan de slutar vid en alveol.
Övre luftvägarna
De övre luftvägarna kan hänvisa till de delar av andningssystemet som ligger ovanför bröstbensvinkeln (utanför bröstkorgen ) , ovanför stämbanden eller ovanför cricoidbrosket . Struphuvudet ingår ibland i både de övre och nedre luftvägarna . Struphuvudet kallas även röstlådan och har tillhörande brosk som producerar ljud. Området består av näshålan och paranasala bihålor , svalget ( nasofarynx , orofarynx och laryngopharynx ) och inkluderar ibland struphuvudet .
Nedre luftvägarna
De nedre luftvägarna eller nedre luftvägarna kommer från den utvecklande förtarmen och består av luftstrupen , bronkierna (primära, sekundära och tertiära), bronkioler (inklusive terminala och respiratoriska) och lungor (inklusive alveolerna ). Det inkluderar ibland även struphuvudet.
De nedre luftvägarna kallas också för andningsträdet eller trakeobronkialträdet , för att beskriva grenstrukturen i luftvägarna som levererar luft till lungorna, och inkluderar luftstrupen, bronkierna och bronkiolerna.
-
luftstrupe
- huvudbronk (diameter cirka 1 – 1,4 cm hos vuxna)
-
lobar bronk (diameter cirka 1 cm)
-
bronk (diameter 4,5 till 13 mm)
- subsegmentell bronk (diameter 1 till 6 mm)
-
bronk (diameter 4,5 till 13 mm)
-
lobar bronk (diameter cirka 1 cm)
- huvudbronk (diameter cirka 1 – 1,4 cm hos vuxna)
Vid varje delningspunkt eller generation förgrenas en luftväg till två eller mindre luftvägar. Det mänskliga andningsträdet kan i genomsnitt bestå av 23 generationer, medan musens andningsträd har upp till 13 generationer. Proximala divisioner (de närmast toppen av trädet, såsom bronkierna) fungerar främst för att överföra luft till de nedre luftvägarna. Senare divisioner inklusive luftvägsbronkiol, alveolära kanaler och alveoler, är specialiserade för gasutbyte .
Luftstrupen är det största röret i luftvägarna och består av luftrörsringar av hyalint brosk . Den förgrenar sig i två bronkialrör, en vänster och en höger huvudbronk . Bronkerna förgrenar sig i mindre sektioner inuti lungorna, kallade bronkioler . Dessa bronkioler ger upphov till luftsäckar i lungorna som kallas alveolerna .
Lungorna är de största organen i de nedre luftvägarna . Lungorna är suspenderade i pleurahålan i bröstkorgen. Pleura är två tunna membran, ett cellskikt tjockt, som omger lungorna . Den inre ( viscerala pleura ) täcker lungorna och den yttre ( parietal pleura ) kantar den inre ytan av bröstväggen. Detta membran utsöndrar en liten mängd vätska, vilket gör att lungorna kan röra sig fritt i pleurahålan medan de expanderar och drar ihop sig under andning. Lungorna är uppdelade i olika lober. Den högra lungan är större än den vänstra, eftersom hjärtat ligger till vänster om mittlinjen. Den högra lungan har tre lober – övre, mellersta och nedre (eller överlägsen, mellersta och nedre), och den vänstra lungan har två – övre och nedre (eller överlägsen och nedre), plus en liten tungformad del av den övre lob känd som lingula. Varje lob är vidare uppdelad i segment som kallas bronkopulmonella segment . Varje lunga har en kustyta, som ligger intill bröstkorgen; en diafragmatisk yta, som är vänd nedåt mot diafragman; och en mediastinal yta, som är vänd mot mitten av bröstkorgen och ligger mot hjärtat, stora kärl och carina där de två huvudstammarnas bronkier förgrenar sig från basen av luftstrupen.
Alveolerna är små luftsäckar i lungorna där gasutbytet sker . Det genomsnittliga antalet alveoler i en mänsklig lunga är 480 miljoner. När membranet drar ihop sig genereras ett undertryck i bröstkorgen och luft rusar in för att fylla hålrummet. När det händer fylls dessa påsar med luft, vilket gör att lungan expanderar. Alveolerna är rika på kapillärer, så kallade alveolära kapillärer. Här tar de röda blodkropparna upp syre från luften och för sedan tillbaka det i form av oxyhemaglobin, för att ge näring till cellerna. De röda blodkropparna transporterar också bort koldioxid (CO 2 ) från cellerna i form av karbaminohemoglobin och släpper ut det i alveolerna genom de alveolära kapillärerna. När membranet slappnar av genereras ett positivt tryck i bröstkorgen och luft rusar ut ur alveolerna och driver ut koldioxiden.
Mikroanatomi
Andningsvägarna är täckta av epitel , som varierar ner i kanalen. Det finns körtlar och slem som produceras av bägareceller i delar, såväl som glatt muskulatur , elastin eller brosk . Epitelet från näsan till bronkiolerna är täckt av cilierat pseudostratifierat kolumnärt epitel, vanligtvis kallat respiratoriskt epitel . Flimmerhåren slår i en riktning och flyttar slem mot halsen där det sväljs. När de rör sig ner i bronkiolerna blir cellerna mer kubformade men är fortfarande cilierade.
Det finns rikligt med körtlar i de övre luftvägarna, men det finns färre nedre och de är frånvarande från bronkiolerna. Detsamma gäller bägareceller, även om det finns spridda sådana i de första bronkiolerna.
Brosk finns tills de små bronkerna. I luftstrupen är de C-formade ringar av hyalint brosk , medan brosket i bronkerna har formen av insprängda plattor. Slät muskulatur börjar i luftstrupen, där den förenar de C-formade broskringarna. Den fortsätter nerför bronkierna och bronkiolerna , som den helt omger. Istället för hårt brosk består bronkierna och bronkiolerna av elastisk vävnad.
Lungorna består av tretton olika sorters celler, elva typer av epitelceller och två typer av mesenkymala celler. Epitelcellerna bildar slemhinnan i luftstrupen och luftrören, medan de mesenkymala cellerna kantar lungorna.
Skillnader i celler längs luftvägarna.
Tvärsnitt av trakealvävnad . Observera att bilden är felaktigt märkt "cilierat stratifierat epitel" uppe till höger.
Fungera
Det mesta av luftvägarna existerar bara som ett rörsystem för luft att färdas i lungorna, och alveolerna är den enda delen av lungan som byter ut syre och koldioxid med blodet .
Andning
Andning är den rytmiska andningsprocess , där luft sugs in i lungornas alveoler via inandning och sedan ut genom utandning . När en människa andas in, färdas luft ner i luftstrupen, genom luftrören och in i lungorna. Hela området skyddas av bröstkorgen, ryggraden och bröstbenet . I lungorna överförs syre från inandningsluften till blodet och cirkulerar i hela kroppen. Koldioxid (CO 2 ) överförs från återförande blod tillbaka till gasform i lungorna och andas ut genom de nedre luftvägarna och sedan de övre, för att slutföra andningsprocessen .
Till skillnad från luftstrupen och bronkerna är den övre luftvägen ett hopfällbart, följsamt rör. Som sådan måste den kunna motstå sugtryck som genereras av den rytmiska sammandragningen av diafragman som suger in luft i lungorna. Detta åstadkoms genom rytmisk sammandragning av övre luftvägsmuskler, såsom genioglossus (tunga) och hyoidmusklerna . Förutom rytmisk innervation från andningscentrumet i medulla oblongata får de motoriska nervcellerna som kontrollerar musklerna också tonisk innervation som anger en baslinjenivå för stelhet och storlek.
Diafragman är den primära muskeln som möjliggör lungexpansion och sammandragning . Mindre muskler mellan revbenen, de yttre interkostalerna , hjälper till med denna process.
Försvar mot infektion
Epitelslemhinnan i de övre luftvägarna är varvat med bägareceller som utsöndrar ett skyddande slem . Detta hjälper till att filtrera avfall, som så småningom antingen sväljs in i den mycket sura magmiljön eller stöts ut via spott. Epitelet som täcker luftvägarna är täckt av små hårstrån som kallas flimmerhår . Dessa slår rytmiskt ut från lungorna och flyttar utsöndrade slemfrämmande partiklar mot laryngopharynx uppåt och utåt, i en process som kallas mucociliär clearance , förhindrar de slemansamling i lungorna. Makrofager i alveolerna är en del av immunsystemet som uppslukar och smälter alla inandade skadliga ämnen.
Hår i näsborrarna spelar en skyddande roll och fångar upp partiklar som damm. Hostreflexen driver ut alla irriterande ämnen i slemhinnan till utsidan . Luftvägarna i lungorna innehåller ringar av muskler. När gångarna är irriterade av något allergen kan dessa muskler dra ihop sig.
Klinisk signifikans
Luftvägarna är en vanlig plats för infektioner.
Infektion
Övre luftvägsinfektion
Övre luftvägsinfektioner är förmodligen de vanligaste infektionerna i världen.
Andningsorganen är mycket benägna att utveckla infektioner i lungorna. Spädbarn och äldre vuxna är mer benägna att utveckla infektioner i lungorna eftersom deras lungor inte är lika starka i att bekämpa dessa infektioner. De flesta av dessa infektioner var tidigare dödliga, men med ny forskning och medicin går de nu att behandla. Vid bakterieinfektioner skrivs antibiotika ut, medan virusinfektioner är svårare att behandla men ändå botas.
Förkylning och influensa är de vanligaste orsakerna till en övre luftvägsinfektion, som kan orsaka allvarligare sjukdomar som kan utvecklas i de nedre luftvägarna .
Nedre luftvägsinfektioner
Lunginflammation är den vanligaste och frekventa nedre luftvägsinfektionen . Detta kan vara antingen viralt, bakteriellt eller svamp. Denna infektion är mycket vanlig eftersom lunginflammation kan vara luftburen, och när du andas in denna infektion i luften kommer partiklarna in i lungorna och flyttar in i luftsäckarna. Denna infektion utvecklas snabbt i den nedre delen av lungan och fyller lungan med vätska och överflödigt slem. Detta orsakar andningssvårigheter och hosta eftersom de nedre luftvägarna försöker bli av med vätskan i lungorna. Du kan vara mer benägen att utveckla denna infektion om du har astma, influensa, hjärtsjukdom eller cancer
Bronkit är en annan vanlig infektion som sker i de nedre luftvägarna. Det är en inflammation i luftrören. Det finns två former av denna infektion: akut bronkit, som är behandlingsbar och kan försvinna utan behandling, eller kronisk bronkit, som kommer och går, men som alltid kommer att påverka ens lungor. Bronkit ökar mängden slem som är naturligt i dina luftvägar. Kronisk bronkit är vanligt hos rökare, eftersom tjäran från rökning ackumuleras med tiden, vilket gör att lungorna arbetar hårdare för att reparera sig själva.
Tuberkulos är en av många andra infektioner som uppstår i de nedre luftvägarna. Du kan få denna infektion från luftburna droppar, och om du andas in löper du risken för denna sjukdom. Detta är en bakteriell infektion som försämrar lungvävnaden vilket resulterar i hosta upp blod. Denna infektion är dödlig om den inte behandlas.
Cancer
Vissa av dessa cancerformer har miljöorsaker som rökning. När en tobaksprodukt andas in, förlamar röken flimmerhåren, vilket gör att slem kommer in i lungorna. Frekvent rökning, med tiden, gör att flimmerhåren dör och kan inte längre filtrera slem. Tjära från röken som andas in kommer in i lungorna och gör de rosa lungorna svarta. Ansamlingen av denna tjära kan så småningom leda till lungcancer eller kronisk obstruktiv lungsjukdom .
KOL
Kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) är en vanlig nedre luftvägssjukdom som kan orsakas av exponering för skadliga kemikalier eller långvarig användning av tobak. Denna sjukdom är kronisk och progressiv, skadorna på lungorna är irreversibla och slutligen dödliga. KOL förstör alveolerna och lungvävnaden vilket gör det mycket svårt att andas, vilket orsakar andnöd , hyperventilering och höjt bröst. Det minskade antalet alveoler orsakar förlust av syretillförsel till lungorna och en ökad ansamling av koldioxid. Det finns två typer av KOL: primär och sekundär. [ citat behövs ] Primär KOL kan hittas hos yngre vuxna. Denna typ av KOL försämrar luftsäckarna och lungmassan. Sekundär KOL kan hittas hos äldre vuxna som röker eller har rökt och har en historia av bronkit. KOL inkluderar symtom på emfysem och kronisk bronkit .
Astma
Bronkerna är de viktigaste passagerna till höger och vänster lunga. Dessa luftvägar transporterar syre till bronkiolerna inuti lungorna. Inflammation i bronkierna och bronkiolerna kan få dem att svälla upp, vilket kan leda till en astmaanfall . Detta resulterar i väsande andning , tryck över bröstet och allvarliga andningssvårigheter. Det finns olika typer av astma som påverkar luftrörens funktioner. Allergier kan också utlösa en allergisk reaktion, vilket orsakar svullnad av luftrören; som ett resultat kommer luftpassagen att svälla upp eller stängas helt.
Munandning
I allmänhet andas luft in genom näsan . Det kan andas in genom munnen om det inte går att andas genom näsan. Men kronisk munandning kan orsaka torr mun och leda till infektioner.