气管与支气管都是呼吸通道,任何阻塞都将对呼吸产生影响,一处小的运气管的阻塞会导致相应的肺叶不张,气管若阻塞,可能引发死亡。
气管和支气管都是以软骨、肌肉、结缔组织和黏膜构成。软骨为“C”字形的软骨环,缺口向后,各软骨环以韧带连接起来,环后方缺口处由平滑肌和致密结缔组织连接,形成一层薄膜,保持了气管或支气管呈持续张开状态。气管和支气管的管腔衬以黏膜,和鼻腔一样表面覆盖纤毛上皮,黏膜分泌的黏液可黏附吸入空气中的灰尘颗粒,纤毛像扫帚一般不断向咽部摆动,将黏液与灰尘排出,以净化吸入的气体。
气管上端在相当于第6颈椎体下缘的平面处与喉相连,向下至胸骨角平面分为左、右支气管为止,成人气管全长10~13厘米,含15~20个软骨环。分叉处叫气管杈。根据行程,气管可分为颈、胸两段,颈段较浅表,在胸骨柄切迹上方可以摸到。
气管在分叉处分为左右两条支气管,医学称为一级支气管,右侧支气管分出3条支气管,叫二级支气管,这些支气管都已进入肺内,所以右肺有3个肺叶;左侧支气管分出的二级支气管只有2条,也叫肺叶支气管,所以左肺为2个肺叶,但左侧上叶支气管又分出1条支气管应该属于三级的支气管,但这条支气管构成的肺叶特殊给了一个名字,叫舌叶,实际上左肺也是3个肺叶,除了舌叶之外,一般三级支气管组成的肺结构名之为段,三级支气管又名为肺段支气管,右侧的肺有 10个肺段,左侧肺有8个肺段。肺段支气管再继续分下去还可以分16~17级,直到最后的毛细支气管,那就更细了,毛细支气管与肺泡相连接。
右侧支气管比左侧稍直也稍粗。通常医生为患者做支气管镜检查时,最远可抵达二级支气管。
气管管壁分黏膜、黏膜下层和外膜三层。
黏膜:表面为假复层纤毛柱状上皮,由纤毛细胞、杯状细胞、基细胞、刷细胞和弥散的神经内分泌细胞等组成。纤毛细胞呈柱状,游离面有纤毛,每个细胞约有300根纤毛,核卵圆形,位于细胞中部。纤毛向咽侧呈快速摆动,将黏液及附于其上的尘粒、细菌等异物推向咽部后再被咳出,故纤毛细胞有净化吸入空气的重要作用。杯状细胞也很多,其结构与肠道上皮的杯状细胞相似,顶部胞质内含大量黏原颗粒,细胞分泌的黏蛋白是一种大分子糖蛋白,它与管壁内腺体的分泌物在上皮表面共同构成一道黏液性屏障,黏附吸入空气中的异物,溶解吸入的 SO2、CO 等有害气体,随黏液咳出。基细胞呈锥形,位于上皮深部,是一种未分化的细胞,有增殖和分化能力,可分化形成前述两种细胞。刷细胞呈柱状,游离面有许多排列整齐的微绒毛,形如刷状。刷细胞的功能至今还不清楚,可能有一定吸收作用,细胞顶部可见基粒,因此也有学者认为它可能是一种未成熟的纤毛细胞。有的刷细胞基部可见与传入纤维构成的突触,所以还可能有感受刺激的功能。
气管及其以下分支的导气部管壁上皮内还有弥散的神经内分泌细胞,细胞呈锥体形,散在于上皮深部,胞质内有许多致密核心颗粒,故又称小颗粒细胞。细胞免疫化学研究证明,细胞内含有多种胺类或肽类物质,如5-羟色胺、蛙皮素、降钙素、脑啡肽等,分泌物可能通过旁分泌作用,或经血液循环,参与调节呼吸道血管平滑肌的收缩和腺的分泌,但至今还没有被正式列入内分泌的范围。固有层结缔组织中的弹性纤维较多,使管壁具有一定弹性。固有层内也常见淋巴组织,它与消化管管壁内的淋巴组织一样,也有免疫性防御功能。浆细胞分泌的免疫球蛋白A,与上皮细胞产生的分泌片结合形成分泌性免疫球蛋白A,释放入管腔内,可抑制细菌繁殖和病毒复制,减弱内毒素的有害作用。
黏膜下层:为疏松结缔组织,与固有层和外膜无明显分界。黏膜下层除有血管、淋巴管和神经外,还有较多混合性腺体。
外膜:为疏松结缔组织,较厚,主要有16~20个“C”形透明软骨环构成管壁支架,软骨环之间以弹性纤维组成的膜状韧带连接,使气管保持通畅并有一定弹性。软骨环的缺口朝向气管后壁,缺口处有弹性纤维组成的韧带和平滑肌束。咳嗽反射时平滑肌收缩,使气管腔缩小,有助于清除痰液。
小儿的气管和支气管的结构亦与成人不同。新生儿气管长度只有4厘米,到成人时增加3倍。新生儿的气管分叉在3~4胸椎的平面部位,而成人在第5胸椎下缘。右侧支气管较直,有似气管的直接延续,因此,气管插管时常易滑入右侧支气管,支气管异物也以右侧多见。新生儿末梢气道相对较宽些,从新生儿到成人,肺重和肺总量增加 20 倍,气管直径增加 4倍,而毛细支气管只增加2倍,但其壁厚增加3倍。毛细支气管平滑肌在生后5个月以前薄而少,3 岁以后才明显发育,所以婴儿的呼吸道梗阻,除因支气管痉挛外,主要是黏膜肿胀和分泌物堵塞。婴儿支气管壁缺乏弹力组织,软骨柔弱,细支气管无软骨,呼气时易被压,造成气体滞留,影响气体交换。由于胎儿时期气道的发育先于肺泡的发育,新生儿的肺传导部分多,呼吸部分少,其结果是呼吸效率低,而且因为管径细小,婴幼儿呼吸道阻力绝对值明显大于成人,在呼吸道梗阻时尤为明显。这些特点增加了小儿呼吸道疾病治疗时的难度。
气管与支气管是怎样受到血液供应的?很多人都懂得人体的血液循环知识,由静脉回流的血液到右心,然后经肺动脉到肺部,既交换气体,又提供营养,气管和支气管和肺连在一起,大概也是由右心来的血液供应的。这种认识错了。气管和支气管是有一套独立的供应系统的,直到每一个肺叶或肺段内的支气管都是如此。这一点在临床上很重要。在肺癌的介入治疗中,就是把药物直接注射到癌块所在的供血的动脉,让癌块局部有很高的药物浓度,收到良好的效果,这与静脉给药产生的浓度与效果都截然不一样。
了解了气管和运气结构后,就不难理解当气管急性炎症时,必然会有黏膜的水肿、充血,纤毛遭到破坏,和大量的分泌物,这些分泌物的排出,就是痰,气管和支气管壁的对炎症刺激的反应,将以咳嗽的方式把痰咳出。痰的排出相当于引流,有利于疾病的康复;若病原体是化脓菌,则必然有大量的白细胞参与战斗而死亡,痰将是黄色而黏稠。慢性炎症时,尤其是支气管发生节段性的扩张时,常夜间处于安静状态,气管和支气管的反应能力减弱,支气管内潴留了大量的痰,早晨将有大量的痰排出,此时病人会感觉到舒适。无论急性还是慢性的气管、支气管炎症,第一重要的是把痰咳出来,从这一点来说,咳嗽是好事,不要随便服用止咳药,否则,痰的堆积将向下发展成肺炎,甚至于肺脓肿,那就更难治了。
气管异物是意外情况,人在进食时由于说话等原因,使局部功能失调而致,一般可因气管受到刺激而激烈地咳嗽,多数都能咳出。小孩是高发的人群,如进食虾头、豆粒时由于说话或突然受到意外的刺激,使会咽没有及时地关闭而误入气管,老年人也有类似情况,或睡着了义齿掉下进入气管。部分人可行气管镜取出,但因为生命处于紧急状态,或时间或设备条件的不允许,更多的靠气管切开手术取出,危险性很大。
由于肺癌多起源于支气管,所以称为支气管肺癌,来自肺泡的癌,叫肺泡肺癌,只是极少数。