TCHAWICA: CHARAKTERYSTYKA, FUNKCJE, CZĘŚCI, HISTOLOGIA, CHOROBY - ANATOMIA I FIZJOLOGIA - 2025

Tchawica jest elastyczną cylindryczną rurę o długości 12-14 cm u dorosłych ludzi, a około 2 cm. Rozpoczyna się w chrząstce pierścieniowatej krtani i kończy się rozwidleniem (podzieleniem na dwie części, jak „Y”), prowadząc do powstania prawego głównego oskrzela i lewego głównego oskrzela.

Ta struktura jest częścią układu przewodzącego powietrze w układzie oddechowym człowieka i wielu innych kręgowców. Anatomicznie tchawica znajduje się pomiędzy krtani a głównym oskrzela każdego płuca (prawego i lewego).

Tchawica zaczyna się na końcu krtani

Układ przewodzenia powietrza ludzkiego układu oddechowego składa się z przewodów nosowych i jamy nosowej, zatok przynosowych, gardła (wspólny kanał dla pokarmu i powietrza), krtani (zawierającej struny głosowe), tchawicy , oskrzela oraz budowa rur i przewodów płucnych.

Zadaniem układu oddechowego jest wymiana gazowa tlenu i dwutlenku węgla (CO2) między powietrzem docierającym do płuc a gazami krążącymi we krwi ogólnoustrojowej. Proces ten nazywany jest „oddychaniem zewnętrznym”, aby odróżnić go od wymiany tkankowo-kapilarnej oraz od zużycia tlenu i komórkowej produkcji CO2, co jest znane jako „oddychanie wewnętrzne”.

Układ oddechowy człowieka

Obecność substancji drażniących w tchawicy lub głównych oskrzelach wyzwala odruch kaszlowy, który poprzez wybuchowy prąd powietrza pozwala wyeliminować czynnik drażniący i zapobiec uszkodzeniu struktur płucnych „w dół”, takich jak pęcherzyki płucne.

Wady tchawicy są bardzo rzadkie, jednak zdarzają się patologie wrodzone, takie jak na przykład przetoki tchawiczo-przełykowe, zwężenia tchawicy, brak chrząstki i nieprawidłowe rozwidlenia, żeby wymienić tylko kilka.

Charakterystyka ogólna

Schemat anatomiczny krtani, tchawicy, oskrzeli i płuc człowieka (źródło: OpenStax via Wikimedia Commons) Tchawica to rurka, której tylna część jest spłaszczona i rozciąga się od dolnej części krtani do poziomu czwartego kręgu grzbietowego, gdzie rozwidla się powodując powstanie dwóch głównych oskrzeli.

Mówiąc histologicznie, składa się z trzech różnych warstw tkanki, znanych jako błona śluzowa, błona podśluzowa i przydanka.

Komórki obecne w tych warstwach uczestniczą w przewodzeniu powietrza oraz w wydzielaniu śluzu i usuwaniu obcych substancji z dróg oddechowych.

Oddychanie składa się z dwóch faz: wdechu lub wlotu powietrza oraz wydechu lub wylotu powietrza. Podczas wdechu tchawica rozszerza się i wydłuża, natomiast podczas wydechu powraca do swojego normalnego stanu, czyli do stanu wyjściowego sprzed wdechu.

cechy

Przewodnictwo powietrzne

Główną funkcją tchawicy jest przewodzenie powietrza pochodzącego ze środowiska, które dociera przez nozdrza i krtań do oskrzeli głównych, a następnie do płuc.

Obrona organizmu

Inną ważną funkcją tej części dróg oddechowych jest eliminacja poprzez omiatanie rzęsek śluzu przedostających się z powietrzem obcych substancji lub zawieszonych cząstek, uniemożliwiając im dotarcie do najbardziej wrażliwych lub delikatnych części płuc, czyli: do pęcherzyków płucnych, które stanowią główne miejsca wymiany gazowej.

Tchawica reaguje na substancje drażniące poprzez skurcz mięśni gładkich z nią związanych, wyzwalając odruch kaszlowy.

Skurcz tych mięśni powoduje zmniejszenie średnicy tchawicy i wraz z gwałtownym skurczem mięśni wydechowych i nagłym otwarciem głośni sprzyja przyspieszeniu przepływu powietrza i eliminacji czynników drażniących.

Termoregulacja

Wraz z kanałami nosowymi i zatokami tchawica uczestniczy w nagrzewaniu i nawilżaniu (nasycaniu parą wodną) powietrza dostającego się do dróg oddechowych.

Części i histologia

Tchawica składa się z trzech warstw tkanki, którymi są:

- Błona śluzowa

- Błona śluzowa

- Przydanka

Znaczna część tchawicy znajduje się poza klatką piersiową, w przedniej części szyi i przed przełykiem. Następnie wchodzi do wewnętrznej części klatki piersiowej (śródpiersia), znajdując się za mostkiem, aż do poziomu czwartego kręgu grzbietowego, gdzie się rozwidla.

Warstwa przydrożna tchawicy

Jest to najbardziej zewnętrzna warstwa tchawicy, zbudowana z włóknistoelastycznej tkanki łącznej, chrząstki szklistej i włóknistej tkanki łącznej. Działa przy mocowaniu tchawicy do sąsiednich struktur, takich jak przełyk i tkanka łączna szyi.

Warstwa przydankowa to miejsce, w którym zlokalizowane są pierścienie tchawicy, których jest więcej niż tuzin i które składają się z chrząstki szklistej. Pierścienie te mają kształt litery „C” lub podkowy; „otwarta” część podkowy skierowana jest w stronę tylnej części tchawicy, czyli jakby patrzyła w stronę grzbietowej części ciała.

Graficzne przedstawienie płuc, tchawicy i oskrzeli (Źródło: Tłumaczenie Arcadiande: Ortisa za pośrednictwem Wikimedia Commons) Pomiędzy każdym pierścieniem chrzęstnym znajduje się warstwa pośredniej włóknistej tkanki łącznej. Każdy pierścień, z tyłu, jest przymocowany do następnego przez warstwę mięśni gładkich zwanych mięśniami tchawicy. Skurcz tego mięśnia zmniejsza średnicę tchawicy i zwiększa prędkość przepływu i przemieszczanie się obcych substancji.

Układ pierścieni i mięśnia tchawicy powoduje, że tylna część tchawicy jest płaska, a przednia zaokrąglona.

Tuż powyżej miejsca rozwidlenia tchawicy chrzęstne pierścienie łączą się, całkowicie otaczając drogi oddechowe. Powłoka mięśniowa części mięśniowej tchawicy jest reorganizowana, tworząc oddzielną warstwę zazębiających się pęczków w obrębie wspomnianych chrząstek.

Warstwa podśluzówkowa tchawicy

Warstwa podśluzówkowa zawiera gruczoły śluzowe i surowiczo-śluzówkowe osadzone w gęstej i nieregularnej tkance fibroelastycznej. Znajduje się przestrzennie między błoną śluzową a przydanką i jest bogaty w naczynia krwionośne i limfatyczne.

Kanały gruczołów w tej warstwie są krótkie i przebijają blaszkę właściwą nabłonka, odprowadzając jego produkty do wewnętrznej powierzchni tchawicy.

Warstwa śluzowa tchawicy

Jest to warstwa, która pokrywa wewnętrzną część tchawicy (warstwa pokrywająca) i jest oddzielona od warstwy podśluzowej wiązką dość grubych elastycznych włókien. Składa się z nabłonka oddechowego (nabłonek rzęskowy pseudostratyfikowany) i blaszki właściwej podnabłonkowej tkanki łącznej.

Nabłonek oddechowy

Składa się z różnych typów komórek, w tym komórek kubkowych, komórek rzęskowych cylindrycznych, innych komórek szczoteczkowych, komórek podstawnych, komórek surowiczych i komórek rozproszonego układu neuroendokrynnego.

Wszystkie te komórki docierają do błony podstawnej, ale nie wszystkie docierają do światła tchawicy (wewnętrznej przestrzeni przewodu). Najliczniejsze są komórki rzęskowe kolumnowe, komórki kubkowe i komórki podstawne.

- Cylindryczne komórki rzęskowe, jak sama nazwa wskazuje, to komórki z wierzchołkową błoną plazmatyczną zróżnicowaną na rzęski i mikrokosmki, których ruch jest do góry, czyli od dołu do góry lub do drogi nosowo-gardłowej.

Główną funkcją tych komórek jest „ułatwianie” przemieszczania śluzu i zawartych w nim cząstek z tchawicy.

- Komórki kubkowe są odpowiedzialne za produkcję mucynogenu, który jest jednym z głównych składników śluzu, aw układzie oddechowym są to komórki o wąskiej podstawie i rozszerzonej górnej części, bogate w wydzielnicze granulki obciążone mucyną.

- Komórki podstawne są krótkie i przyczepione do błony podstawnej, ale nie sięgają do powierzchni prześwitu błony śluzowej. Komórki macierzyste są brane pod uwagę przy regeneracji komórek kubkowych, komórek rzęsatych i komórek szczoteczki.

- Najmniejszą liczbę komórek surowiczych występuje w błonie śluzowej tchawicy. Są to cylindryczne komórki, które mają mikrokosmki i wierzchołkowe granulki obciążone wydzielanym przez nie elektrodą surowiczym płynem.

- Komórki szczoteczki , jak również komórki surowicze, występują w bardzo małej proporcji. Mają również wysokie mikrokosmki i niektórzy badacze sugerują, że mogą pełnić funkcje czuciowe, ponieważ zostały połączone z zakończeniami nerwowymi.

- Komórki rozproszonego układu neuroendokrynnego , zwane także „małymi komórkami ziarnistymi”, są rzadkie w błonie śluzowej. Zawierają one granulki, które najwyraźniej są uwalniane do przestrzeni tkanki łącznej blaszki właściwej, wydzieliny, które wydają się kontrolować funkcje innych komórek nabłonka oddechowego.

Blaszka właściwa

Ta warstwa składa się z luźnej fibroelastycznej tkanki łącznej i zawiera tkanki limfoidalne, takie jak węzły chłonne, limfocyty, a także neutrofile. W blaszce właściwej znajdują się również gruczoły surowiczo-śluzówkowe i śluz.

Choroby

Jak każda tkanka organiczna, tchawica jest podatna na pewne zmiany konformacyjne spowodowane wadami wrodzonymi, infekcjami i łagodnymi lub złośliwymi nowotworami oraz zmianami w jej strukturze w wyniku ciągłego wdychania substancji drażniących.

Metaplazja tchawicy

Jedną z najczęstszych zmian w tchawicy jest metaplazja tchawicy polegająca na zmniejszeniu liczby komórek rzęsatych w błonie śluzowej i zwiększeniu liczby komórek kubkowych wytwarzających śluz, typowych dla przewlekłego palenia papierosów lub nawracającej ekspozycji do pyłu węglowego.

Zwiększenie liczby komórek kubkowych zwiększa grubość warstwy śluzu, ale zmniejszenie liczby komórek rzęsatych ogranicza ich eliminację z przewodu tchawiczego, powodując chroniczne przekrwienie dróg oddechowych i płuc.

Przetoki tchawiczo-przełykowe

Wśród wrodzonych zmian tchawicy warto wymienić przetoki tchawiczo-przełykowe, które są nieprawidłowymi przewodami łączącymi tchawicę z przełykiem; zwężenie tchawicy (wrodzone zmniejszenie średnicy tchawicy); agenezja chrząstki (brak chrząstki tchawicy powodujący zapadnięcie się i zamknięcie tchawicy), m. in.

Infekcje lub guzy

Inne patologie tchawicy mają związek z infekcjami pochodzenia wirusowego lub bakteryjnego albo rozwojem łagodnych lub rakowych guzów.

Inny

Wreszcie, istnieją zmiany związane z chowanymi bliznami, które pojawiają się w tchawicy z powodu urazów penetrujących lub tracheostomii, interwencji, w której rurka jest umieszczana wewnątrz tchawicy, aby połączyć pacjentów, którzy wymagają wspomaganego oddychania przez bardzo długi czas.

Blizny te powodują miejscowe zwężenie tchawicy, które może powodować trudności w oddychaniu i które należy leczyć chirurgicznie.

Bibliografia

1. Ganong, WF (1980). Podręcznik fizjologii medycznej.
2. Gartner, LP i Hiatt, JL (2006). Kolorowy podręcznik ebook histologii. Elsevier Health Sciences.
3. Johnson, K. (1991). Histology and Cell Biology (2nd ed.). Baltimore, Maryland: Krajowa seria medyczna do niezależnych badań.
4. Netter, FH, & Colacino, S. (1989). Atlas anatomii człowieka. Ciba-Geigy Corporation.
5. Ross, M. i Pawlina, W. (2006). Histologia. Tekst i atlas ze skorelowaną biologią komórkową i molekularną (wyd. 5). Lippincott Williams & Wilkins.