PRŮDUŠNICE: CHARAKTERISTIKA, FUNKCE, ČÁSTI, HISTOLOGIE, NEMOCI - ANATOMIE A FYZIOLOGIE - 2025

Průdušnice je flexibilní válcová trubka o 12-14 cm dlouhý v dospělých lidí, a asi 2 cm v průměru. Začíná v cricoidní chrupavce hrtanu a končí rozdvojením (dělí se na dva, jako „Y“) a vede k vytvoření pravého hlavního průdušku a levého hlavního průdušku.

Tato struktura je součástí systému vedení vzduchu dýchacího systému člověka a mnoha dalších obratlovců. Anatomicky je průdušnice umístěna mezi hrtanem a hlavním průduškem každé plíce (vpravo a vlevo).

Průdušnice začíná na konci hrtanu

Systém vedení vzduchu dýchacího systému člověka se skládá z nosních průchodů a nosní dutiny, paranazálních dutin, hltanu (společný průchod potravou a vzduchem), hrtanu (který obsahuje hlasivky), průdušnice, průdušky a struktura plicních trubic a potrubí.

Funkcí dýchacího systému je provádět plynnou výměnu kyslíku a oxidu uhličitého (CO2) mezi vzduchem, který se dostává do plic, a plyny, které cirkulují v systémové krvi. Tento proces se nazývá „externí dýchání“, aby se odlišil od výměny tkáňových kapilár a od spotřeby kyslíku a buněčné produkce CO2, což se nazývá „vnitřní dýchání“.

Lidský dýchací systém

Přítomnost dráždivých látek v průdušnici nebo hlavních průduškách vyvolává reflex kašle, který umožňuje výbušným proudem vzduchu odstranit dráždivou látku a zabránit poškození plicních struktur „po proudu“, jako je plicní alveoly.

Tracheální anomálie jsou velmi vzácné, nicméně existují vrozené patologie, jako jsou například tracheoezofágové píštěle, tracheální stenózy, absence chrupavky a abnormální rozdvojení.

Obecné vlastnosti

Anatomický diagram lidského hrtanu, průdušnice, průdušek a plic (Zdroj: OpenStax přes Wikimedia Commons) Průdušnice je trubice, jejíž zadní část je zploštělá a sahá od spodní části hrtanu k úrovni čtvrtého hřbetního obratle, kde to rozdvojuje vznik dvou hlavních průdušek.

Histologicky se skládá ze tří různých tkání, známých jako sliznice, submukóza a adventitie.

Buňky přítomné v těchto vrstvách se účastní vedení vzduchu a vylučování hlenu a vylučování cizích látek z dýchacích cest.

Dýchání se skládá ze dvou fází: inspirace nebo vstupu vzduchu a výdechu nebo výstupu vzduchu. Během inspirace se průdušnice rozšiřuje v průměru a zvětšuje se, zatímco během exspirace se vrací do svého normálního stavu, to znamená, že se vrací do původního stavu před inspirací.

Funkce

Vedení vzduchu

Hlavní funkcí průdušnice je vést vzduch přicházející z prostředí, které sahá nosními dírkami a hrtanem, do hlavních průdušek a následně do plic.

Obrana organismu

Další důležitou funkcí této části dýchacího traktu je eliminovat prostřednictvím ciliárního zametání hlenu cizí látky nebo suspendované částice, které vstupují do vzduchu, a zabránit jim v dosažení nejcitlivějších nebo nejjemnějších částí plic, tj. do plicních alveol, které představují hlavní místa výměny plynu.

Průdušnice reaguje na dráždivé látky tím, že stahuje hladké svaly, které jsou s ní spojeny, a vyvolává reflex kašle.

Kontrakcí těchto svalů se dosáhne zmenšení průměru průdušnice a spolu s násilným stahováním výdechových svalů a prudkým otevřením glottis se zvyšuje rychlost proudění vzduchu a eliminuje dráždivé látky.

Termoregulace

Spolu s nosními průchody a dutinami se trachea podílí na zahřívání a zvlhčování (nasycení vodní páry) vzduchu vstupujícího do dýchacích cest.

Části a histologie

Průdušnice se skládá ze tří vrstev tkáně, které jsou:

- Sliznice

- Submukóza

- Dobrodružství

Hodně z průdušnice je mimo hrudník, před krkem a před jícnem. Poté vstoupí do vnitřní části hrudníku (mediastinum) a nachází se za hrudní kostí, dokud nedosáhne úrovně čtvrtého hřbetního obratle, kde se rozdvojuje.

Adventitická vrstva průdušnice

Toto je nejvzdálenější vrstva průdušnice, je tvořena fibroelastickou pojivovou tkání, hyalinní chrupavkou a vláknitou pojivovou tkání. Účinkuje při fixaci průdušnice k sousedním strukturám, jako je jícen a pojivové tkáně v krku.

V adventitiální vrstvě jsou umístěny tracheální prsteny, které jsou více než tucet a které jsou vyrobeny z chrupavky hyalinní. Tyto prsteny mají tvar „C“ nebo podkovy; „otevřená“ část podkovy je zaměřena na zadní stranu průdušnice, to znamená, jako by se dívala směrem k hřbetní části těla.

Grafické znázornění plic, průdušnice a průdušek (Zdroj: Arcadiande překlad: Ortisa přes Wikimedia Commons) Mezi každým chrupavkovým prstencem je vrstva střední vazivové tkáně. Každý prstenec je vzadu připojen k dalšímu prostřednictvím vrstvy hladkého svalstva známého jako tracheální sval. Snížení tohoto svalu snižuje průměr průdušnice a zvyšuje rychlost toku a přemístění cizích látek.

Uspořádání prstenů a tracheálního svalu způsobuje, že zadní část průdušnice je plochá a přední část zaoblená.

Těsně nad místem, kde dochází k rozdvojení průdušnice, se chrupavčité kruhy spojí, aby zcela obklopily dýchací cesty. Svalové zakrytí svalové části průdušnice se reorganizuje tak, že se uvnitř chrupavek vytvoří samostatná vrstva vzájemně propojených fasciklů.

Submukozální vrstva průdušnice

Submukózní vrstva obsahuje sliznice a seromukosální žlázy uložené v husté a nepravidelné fibroelastické tkáni. Nachází se prostorově mezi sliznicí a adventitií a je bohatá na krevní a lymfatické cévy.

Kanály žláz v této vrstvě jsou krátké a propíchávají lamina propria epitelu, čímž vypouštějí své produkty směrem k vnitřnímu povrchu průdušnice.

Mukózní vrstva průdušnice

Je to vrstva, která zakrývá vnitřní část průdušnice (krycí vrstva) a je oddělena od submukózy svazkem poměrně silných elastických vláken. Skládá se z respiračního epitelu (štěpný pseudostratifikovaný epitel) a lamina propria subepiteliální pojivové tkáně.

Dýchací epitel

Je tvořen různými typy buněk, včetně pohárkových buněk, řasnatých válcových buněk, jiných kartáčových buněk, bazálních buněk, serózních buněk a buněk difúzního neuroendokrinního systému.

Všechny tyto buňky dosáhnou bazální membrány, ale ne všechny dosáhnou průsvitu průdušnice (vnitřní prostor kanálu). Nejhojnější jsou řasinkové sloupcové buňky, pohárkové buňky a bazální buňky.

- Válcovité ciliated buňky, jak napovídá jejich název, jsou buňky s apikální plazmatickou membránou diferencovanou na řasinky a mikrovilli, jejichž pohyb je vzhůru, tj. Zdola nahoru nebo směrem k nosohltanu.

Hlavní funkcí těchto buněk je „usnadnit“ pohyb hlenu a částic v něm obsažených mimo průdušnici.

- Pohárkové buňky jsou zodpovědné za produkci mucinogenu, který je jednou z hlavních složek hlenu, a v dýchacím systému jsou to buňky s úzkou základnou a rozšířenou horní částí, bohaté na sekreční granule naplněné mucinem.

- Bazální buňky jsou krátké a jsou připojeny k bazální membráně, ale nedosahují luminálního povrchu sliznice. Kmenové buňky jsou považovány za regeneraci pohárkových buněk, vlasových buněk a kartáčových buněk.

- Serózní buňky jsou nejméně hojné v tracheální sliznici. Jsou to válcové buňky, které mají mikrovilli a apikální granule naplněné elektrodense serózní tekutinou, kterou vylučují.

- Kartáčové buňky i serózní buňky se nacházejí ve velmi malém poměru. Mají také vysoké mikrovilli a někteří vědci naznačují, že mohou mít smyslové funkce, protože byli spojeni s nervovými zakončeními.

- Buňky difúzního neuroendokrinního systému, známé také jako „malé granulové buňky“, jsou na sliznici vzácné. Obsahují granule, které jsou zjevně uvolňovány do pojivových tkáňových prostorů lamina propria, sekrece, které se zdají ovládat funkce dalších buněk respiračního epitelu.

Lamina propria

Tato vrstva je vytvořena z volné fibroelastické pojivové tkáně a obsahuje lymfoidní tkáně, jako jsou lymfatické uzliny, lymfocyty a také neutrofily. V lamina propria se také nacházejí některé seromukosální žlázy a hlen.

Nemoci

Stejně jako všechny organické tkáně je průdušnice citlivá na určité konformační změny způsobené vrozenými problémy, infekcemi a benigními nebo maligními nádory a změnami ve své struktuře v důsledku nepřetržitého vdechování dráždivých látek.

Tracheální metaplazie

Jednou z nejčastějších změn průdušnice je tracheální metaplasie, která spočívá ve snížení počtu řasinkových buněk v mukózní vrstvě a zvýšení počtu pohárkových buněk produkujících hlen, které jsou typické pro chronické kouření cigaret nebo opakovanou expozici na uhelný prach.

Zvýšení počtu pohárkových buněk zvyšuje tloušťku vrstvy hlenu, ale pokles počtu vlasových buněk snižuje jejich vylučování z tracheálního kanálu, což vede k chronickému přetížení dýchacích cest a plic.

Tracheoezofágové píštěle

Mezi vrozenými změnami průdušnice je třeba zmínit tracheoezofágové píštěle, což jsou abnormální kanály, které spojují průdušnici s jícnem; tracheální stenóza (vrozené zmenšení průměru průdušnice); ageneze chrupavky (absence tracheální chrupavky, která způsobuje kolaps a uzavření průdušnice), mimo jiné.

Infekce nebo nádory

Jiné tracheální patologie souvisí s infekcemi virového nebo bakteriálního původu nebo s vývojem benigních nebo karcinogenních nádorů.

jiný

Nakonec existují změny spojené se stažitelnými jizvami, které se vyskytují v průdušnici v důsledku pronikajících zranění nebo tracheostomie, což je zásah, při kterém je uvnitř průdušnice umístěna trubice pro spojení pacientů, kteří vyžadují asistované dýchání po velmi dlouhou dobu.

Tyto jizvy způsobují lokální zúžení průdušnice, které může způsobit potíže s dýcháním a které musí být léčeno chirurgicky.

Reference

1. Ganong, WF (1980). Manuál lékařské fyziologie.
2. Gartner, LP, a Hiatt, JL (2006). Barevná učebnice histologie ebook. Elsevier Health Sciences.
3. Johnson, K. (1991). Histologie a buněčná biologie (2. vydání). Baltimore, Maryland: Národní lékařská série pro nezávislé studium.
4. Netter, FH, a Colacino, S. (1989). Atlas lidské anatomie. Ciba-Geigy Corporation.
5. Ross, M. a Pawlina, W. (2006). Histologie. Text a atlas s korelovanou buněčnou a molekulární biologií (5. vydání). Lippincott Williams & Wilkins.