หลอดลม: ลักษณะการทำงานชิ้นส่วนเนื้อเยื่อวิทยาโรค - กายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยา - 2025

หลอดลมเป็นหลอดทรงกระบอกที่มีความยืดหยุ่นเกี่ยวกับ 12-14 เซนติเมตรยาวในมนุษย์ผู้ใหญ่ประมาณ 2 ซม. ในเส้นผ่าศูนย์กลาง มันเริ่มต้นในกระดูกอ่อน cricoid ของกล่องเสียงและจบลงด้วยการแบ่งเป็นสองส่วน (แบ่งเป็นสองส่วนเช่นตัว "Y") และก่อให้เกิดหลอดลมหลักด้านขวาและหลอดลมหลักด้านซ้าย

โครงสร้างนี้เป็นส่วนหนึ่งของระบบการนำอากาศของระบบทางเดินหายใจของมนุษย์และสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ อีกมากมาย ทางกายวิภาคหลอดลมอยู่ระหว่างกล่องเสียงและหลอดลมหลักของปอดแต่ละข้าง (ขวาและซ้าย)

หลอดลมเริ่มต้นที่ส่วนท้ายของกล่องเสียง

ระบบการนำอากาศของระบบทางเดินหายใจของมนุษย์ประกอบด้วยทางเดินจมูกและโพรงจมูกไซนัส paranasal คอหอย (ทางเดินอาหารและอากาศทั่วไป) กล่องเสียง (ซึ่งมีสายเสียง) หลอดลม หลอดลมและโครงสร้างของท่อและท่อในปอด

หน้าที่ของระบบทางเดินหายใจคือการแลกเปลี่ยนก๊าซออกซิเจนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ระหว่างอากาศที่ไปถึงปอดกับก๊าซที่ไหลเวียนในเลือดในระบบ กระบวนการนี้เรียกว่า "การหายใจภายนอก" เพื่อแยกความแตกต่างจากการแลกเปลี่ยนเนื้อเยื่อ - เส้นเลือดฝอยและจากการใช้ออกซิเจนและการผลิต CO2 ของเซลล์ซึ่งเรียกว่า "การหายใจภายใน"

ระบบทางเดินหายใจของมนุษย์

การปรากฏตัวของสารระคายเคืองในหลอดลมหรือหลอดลมหลักทำให้เกิดอาการไอซึ่งช่วยให้กระแสลมระเบิดสามารถกำจัดสิ่งระคายเคืองและป้องกันความเสียหายต่อโครงสร้างปอด "ปลายน้ำ" เช่น ถุงลมปอด

ความผิดปกติของหลอดลมเป็นสิ่งที่หายากมากอย่างไรก็ตามมีพยาธิสภาพที่มีมา แต่กำเนิดเช่นรูหลอดอาหารหลอดอาหารตีบหลอดลมไม่มีกระดูกอ่อนและการแตกตัวผิดปกติเพื่อบอกชื่อไม่กี่

ลักษณะทั่วไป

แผนภาพทางกายวิภาคของกล่องเสียงหลอดลมหลอดลมและปอดของมนุษย์ (ที่มา: OpenStax ผ่าน Wikimedia Commons) หลอดลมเป็นท่อที่มีส่วนหลังแบนและขยายจากส่วนล่างของกล่องเสียงไปจนถึงระดับของกระดูกสันหลังหลังที่สี่โดยที่ มัน bifurcates ก่อให้เกิดหลอดลมหลักสองอัน

การพูดทางจุลพยาธิวิทยาประกอบด้วยชั้นเนื้อเยื่อที่แตกต่างกันสามชั้นซึ่งเรียกว่าเยื่อเมือก submucosa และ adventitia

เซลล์ที่มีอยู่ในชั้นเหล่านี้มีส่วนร่วมในการนำอากาศและในการหลั่งเมือกและการกำจัดสิ่งแปลกปลอมออกจากทางเดินหายใจ

การหายใจประกอบด้วยสองขั้นตอน: แรงบันดาลใจหรือทางเข้าของอากาศและการหมดอายุหรือทางออกของอากาศ ในระหว่างที่ได้รับแรงบันดาลใจหลอดลมจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางกว้างขึ้นและมีความยาวเพิ่มขึ้นในขณะที่ในระหว่างการหมดอายุหลอดลมจะกลับคืนสู่สภาพปกตินั่นคือจะกลับสู่สภาพเริ่มต้นก่อนที่จะมีแรงบันดาลใจ

คุณสมบัติ

การนำอากาศ

หน้าที่หลักของหลอดลมคือการนำอากาศที่มาจากสิ่งแวดล้อมซึ่งไหลผ่านรูจมูกและกล่องเสียงไปยังหลอดลมหลักและต่อไปยังปอด

การป้องกันสิ่งมีชีวิต

หน้าที่ที่สำคัญอีกประการหนึ่งของระบบทางเดินหายใจส่วนนี้คือการกำจัดโดยการกวาดเยื่อเมือกสารแปลกปลอมหรืออนุภาคแขวนลอยที่เข้ามาในอากาศป้องกันไม่ให้ไปถึงส่วนที่บอบบางหรือบอบบางที่สุดของปอดนั่นคือ ไปยังถุงลมปอดซึ่งเป็นตัวแทนของพื้นที่หลักของการแลกเปลี่ยนก๊าซ

หลอดลมตอบสนองต่อสารระคายเคืองโดยการหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบที่เกี่ยวข้องทำให้เกิดอาการไอ

การหดตัวของกล้ามเนื้อเหล่านี้จะทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางของหลอดลมลดลงและร่วมกับการหดตัวอย่างรุนแรงของกล้ามเนื้อที่หายใจออกและการเปิดอย่างกะทันหันของ glottis จะช่วยเพิ่มความเร็วในการไหลของอากาศและการกำจัดสารระคายเคือง

การควบคุมอุณหภูมิ

หลอดลมยังมีส่วนร่วมในการให้ความร้อนและความชื้น (ความอิ่มตัวของไอน้ำ) ของอากาศที่เข้าสู่ทางเดินหายใจ

ชิ้นส่วนและเนื้อเยื่อวิทยา

หลอดลมประกอบด้วยเนื้อเยื่อสามชั้นซึ่ง ได้แก่ :

- เยื่อบุ

- submucosa

- การผจญภัย

หลอดลมส่วนใหญ่อยู่นอกหน้าอกด้านหน้าคอและด้านหน้าของหลอดอาหาร จากนั้นจะเข้าสู่ส่วนภายในของทรวงอก (mediastinum) ซึ่งตั้งอยู่ด้านหลังกระดูกอกจนกระทั่งถึงระดับของกระดูกหลังที่สี่ซึ่งมันจะแยกออกเป็นสองส่วน

ชั้น Adventitial ของหลอดลม

นี่คือชั้นนอกสุดของหลอดลมซึ่งเกิดจากเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่มีเส้นใยยืดหยุ่นกระดูกอ่อนไฮยาลีนและเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่มีเส้นใย ทำงานในการยึดหลอดลมกับโครงสร้างที่อยู่ติดกันเช่นหลอดอาหารและเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่คอ

ชั้นแอดเวนติเชียลเป็นที่ตั้งของวงแหวนหลอดลมซึ่งมีมากกว่าหนึ่งโหลและประกอบด้วยกระดูกอ่อนไฮยาไลน์ วงแหวนเหล่านี้มีรูปร่างเหมือนตัว "C" หรือเกือกม้า; ส่วนที่ "เปิด" ของเกือกม้าจะถูกนำไปทางด้านหลังของหลอดลมนั่นคือราวกับว่ามองไปที่ส่วนหลังของร่างกาย

การแสดงภาพกราฟิกของปอดหลอดลมและหลอดลม (ที่มา: คำแปลของ Arcadiande: Ortisa ผ่าน Wikimedia Commons) ระหว่างวงแหวนกระดูกอ่อนแต่ละอันเป็นชั้นของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่มีเส้นใยกลาง วงแหวนแต่ละวงที่ด้านหลังติดกับอีกชั้นหนึ่งผ่านชั้นของกล้ามเนื้อเรียบที่เรียกว่ากล้ามเนื้อหลอดลม การหดตัวของกล้ามเนื้อนี้จะช่วยลดเส้นผ่านศูนย์กลางของหลอดลมและเพิ่มความเร็วในการไหลและการเคลื่อนย้ายของสารแปลกปลอม

การจัดเรียงของวงแหวนและกล้ามเนื้อหลอดลมทำให้ส่วนหลังของหลอดลมแบนและส่วนหน้าโค้งมน

เหนือบริเวณที่เกิดการแตกออกของหลอดลมวงแหวนของกระดูกอ่อนจะมารวมกันเพื่อล้อมรอบทางเดินหายใจอย่างสมบูรณ์ กล้ามเนื้อหุ้มส่วนที่เป็นกล้ามเนื้อของหลอดลมได้รับการจัดโครงสร้างใหม่เพื่อสร้างชั้นของพังผืดที่เชื่อมต่อกันภายในกระดูกอ่อนดังกล่าว

ชั้น Submucosal ของหลอดลม

ชั้นใต้ผิวหนังประกอบด้วยต่อมเมือกและเซโรมูโคซัลที่ฝังอยู่ในเนื้อเยื่อ fibroelastic ที่หนาแน่นและผิดปกติ ตั้งอยู่เชิงพื้นที่ระหว่างชั้นเมือกและแอดเวนติเทียและอุดมไปด้วยเลือดและท่อน้ำเหลือง

ท่อของต่อมในชั้นนี้สั้นและแทงทะลุเยื่อบุผิวลามินาโพรเพรียของเยื่อบุผิวระบายผลิตภัณฑ์ออกสู่ผิวด้านในของหลอดลม

ชั้นเมือกของหลอดลม

เป็นชั้นที่ปิดส่วนด้านในของหลอดลม (ชั้นปิด) และแยกออกจาก submucosa ด้วยเส้นใยยืดหยุ่นที่หนาพอสมควร ประกอบด้วยเยื่อบุผิวในระบบทางเดินหายใจ (ciliated pseudostratified epithelium) และ lamina propria ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันใต้เยื่อหุ้มเซลล์

เยื่อบุผิวทางเดินหายใจ

ประกอบด้วยเซลล์หลายประเภท ได้แก่ เซลล์กุณโฑเซลล์รูปทรงกระบอก ciliated เซลล์แปรงอื่น ๆ เซลล์ฐานเซลล์เซรุ่มและเซลล์ของระบบประสาทแบบแพร่กระจาย

เซลล์ทั้งหมดเหล่านี้ไปถึงเยื่อชั้นใต้ดิน แต่ไม่ใช่ทั้งหมดที่ไปถึงลูเมนของหลอดลม (ช่องว่างด้านในของท่อ) ที่มีอยู่มากที่สุด ได้แก่ เซลล์คอลัมน์ที่มีการปรับเปลี่ยนเซลล์ถ้วยและเซลล์ฐาน

- เซลล์ ciliated รูปทรงกระบอกตามชื่อระบุว่าเป็นเซลล์ที่มีเยื่อหุ้มพลาสมาปลายยอดที่แตกต่างกันเป็น cilia และ microvilli ซึ่งมีการเคลื่อนที่ขึ้นด้านบนนั่นคือจากล่างขึ้นบนหรือไปทางช่องจมูก

หน้าที่หลักของเซลล์เหล่านี้คือการ "อำนวยความสะดวก" ในการเคลื่อนย้ายเมือกและอนุภาคที่อยู่ในหลอดลมออกจากหลอดลม

- เซลล์ถ้วยมีหน้าที่ในการผลิตมิวซิโนเจนซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของเมือกและในระบบทางเดินหายใจเซลล์เหล่านี้เป็นเซลล์ที่มีฐานแคบและส่วนบนที่ขยายตัวอุดมไปด้วยเม็ดสารคัดหลั่งที่เต็มไปด้วยมิวซิน

- เซลล์ฐานมีความยาวสั้นและติดกับเยื่อชั้นใต้ดิน แต่ไม่ถึงพื้นผิวด้านล่างของเยื่อบุ เซลล์ต้นกำเนิดได้รับการพิจารณาสำหรับการสร้างใหม่ของเซลล์ถ้วยเซลล์ผมและเซลล์แปรง

- เซลล์ซีรัสมีจำนวนน้อยที่สุดในเยื่อบุหลอดลม เซลล์เหล่านี้เป็นเซลล์รูปทรงกระบอกที่มีไมโครวิลลีและแกรนูลปลายยอดเต็มไปด้วยของเหลวเซรุ่มอิเล็กโทรดที่พวกมันหลั่งออกมา

- เซลล์แปรงเช่นเดียวกับเซลล์เซรุ่มพบในสัดส่วนที่ต่ำมาก พวกเขายังมี microvilli สูงและนักวิจัยบางคนแนะนำว่าพวกเขาอาจมีการทำงานของประสาทสัมผัสเนื่องจากพวกมันเชื่อมโยงกับปลายประสาท

- เซลล์ของระบบประสาทแบบแพร่กระจายหรือที่เรียกว่า“ เซลล์เม็ดเล็ก” นั้นหายากในเยื่อบุ สิ่งเหล่านี้ประกอบด้วยแกรนูลที่เห็นได้ชัดว่าถูกปล่อยออกมาในช่องว่างของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของลามินาโพรเรียซึ่งเป็นสารคัดหลั่งที่ดูเหมือนจะควบคุมการทำงานของเซลล์อื่น ๆ ของเยื่อบุผิวทางเดินหายใจ

ลามินาโพรเรีย

ชั้นนี้ประกอบด้วยเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน fibroelastic หลวมและมีเนื้อเยื่อน้ำเหลืองเช่นต่อมน้ำเหลืองลิมโฟไซต์และนิวโทรฟิล นอกจากนี้ยังพบต่อมและเมือก seromucosal ใน lamina propria

โรค

เช่นเดียวกับเนื้อเยื่อออร์แกนิกหลอดลมมีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างบางอย่างที่เกิดจากปัญหาที่มีมา แต่กำเนิดโดยการติดเชื้อและเนื้องอกที่อ่อนโยนหรือมะเร็งและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเนื่องจากการสูดดมสารระคายเคืองอย่างต่อเนื่อง

Tracheal metaplasia

การเปลี่ยนแปลงที่พบบ่อยที่สุดอย่างหนึ่งของหลอดลมคือ tracheal metaplasia ซึ่งประกอบด้วยการลดจำนวนเซลล์ขนในเยื่อบุและการเพิ่มขึ้นของเซลล์กุณโฑที่สร้างเมือกซึ่งเป็นเรื่องปกติของการสูบบุหรี่เรื้อรังหรือการสัมผัสซ้ำ เป็นฝุ่นถ่านหิน

การเพิ่มจำนวนของเซลล์กุณโฑจะเพิ่มความหนาของชั้นเมือก แต่การลดลงของจำนวนเซลล์ขนจะลดการกำจัดออกจากท่อหลอดลมส่งผลให้ทางเดินหายใจและปอดคั่งเรื้อรัง

ช่องทวารหนักหลอดอาหาร

ในบรรดาการเปลี่ยนแปลงที่มีมา แต่กำเนิดของหลอดลมเป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การกล่าวถึงรูทวารของหลอดลมซึ่งเป็นท่อที่ผิดปกติที่เชื่อมต่อหลอดลมกับหลอดอาหาร หลอดลมตีบ (การลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของหลอดลม แต่กำเนิด); agenesis ของกระดูกอ่อน (ไม่มีกระดูกอ่อนหลอดลมที่ทำให้เกิดการยุบตัวและการปิดของหลอดลม) และอื่น ๆ

การติดเชื้อหรือเนื้องอก

พยาธิสภาพของหลอดลมอื่น ๆ เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อจากเชื้อไวรัสหรือแบคทีเรียหรือการพัฒนาของเนื้องอกที่อ่อนโยนหรือเป็นมะเร็ง

อื่น ๆ

ในที่สุดมีการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับรอยแผลเป็นที่หดได้ซึ่งเกิดขึ้นในหลอดลมเนื่องจากการบาดเจ็บจากการเจาะทะลุหรือการผ่าตัดหลอดลมซึ่งเป็นการแทรกแซงที่ท่อวางอยู่ในหลอดลมเพื่อเชื่อมต่อผู้ป่วยที่ต้องการการช่วยหายใจเป็นระยะเวลานาน

แผลเป็นเหล่านี้ทำให้หลอดลมตีบแคบลงซึ่งอาจทำให้หายใจลำบากและต้องได้รับการผ่าตัด

อ้างอิง

1. กานอง, WF (1980). คู่มือสรีรวิทยาทางการแพทย์.
2. Gartner, LP, & Hiatt, JL (2006). ตำราสีของจุลชีววิทยา ebook วิทยาศาสตร์สุขภาพเอลส์เวียร์
3. จอห์นสัน, K. (1991). จุลชีววิทยาและชีววิทยาของเซลล์ (2nd ed.). บัลติมอร์แมริแลนด์: ชุดการแพทย์แห่งชาติสำหรับการศึกษาอิสระ
4. Netter, FH และ Colacino, S. (1989). แผนที่กายวิภาคของมนุษย์ Ciba-Geigy Corporation
5. Ross, M. , & Pawlina, W. (2006). จุล ข้อความและแผนที่ที่มีความสัมพันธ์กับเซลล์และอณูชีววิทยา (ฉบับที่ 5) Lippincott Williams และ Wilkins