Die Anatomie der Luftröhre

Die Luftröhre, allgemein als Luftröhre bekannt, ist der große Schlauch, der Luft von den oberen Atemwegen (Nasengänge, Rachen und Kehlkopf) zu den Bronchien (den beiden großen Atemwegen, die in jede Lunge abzweigen) leitet. Dabei erwärmt und befeuchtet es die Luft und fängt Schmutz und Mikroben auf, bevor sie in den

Die Luftröhre ist anfällig für Infektionen, Entzündungen und andere Belastungen, die Zellen schädigen können. Dies kann zu Erkrankungen wie Trachealstenose führen, bei der sich die Trachea verengt und die Atmung einschränkt, und Trachealkrebs, eine extrem seltene Form von Krebs.

Anatomie

Die Luftröhre gehört zusammen mit Lunge, Bronchien, Bronchiolen und Alveolen zu den unteren Atemwegen.

Struktur

Die Luftröhre ist ungefähr 4 bis 5 Zoll lang und 1 Zoll im Durchmesser. Es beginnt direkt unter dem Kehlkopf (Sprachbox) und verläuft in der Mitte der Brust hinter dem Brustbein (Brustbein) und vor der Speiseröhre.1

Die Luftröhre ist über einen Knorpelring, den sogenannten Ringknorpel, mit dem Kehlkopf verbunden. Während die Luftröhre den Brustkorb hinabsteigt, wird sie von 16 bis 22 U-förmigen Knorpelringen umgeben, die die Luftröhre wie ein Gerüst offen halten und den Luftstrom ermöglichen.

Die nicht von Knorpel bedeckte Hinterwand der Luftröhre besteht aus Bindegewebe und glatter Muskulatur. Der Muskel wird sich bei Bedarf biegen und ausdehnen, um den Durchmesser der Luftröhre zu ändern.

Die Luftröhre endet an der Carina, einem Knorpelkamm, der die Bronchien abtrennt und übergeht.

Membranzusammensetzung

Die Luftröhre ist von Schleimhäuten ausgekleidet, die aus Epithelzellen, schleimsekretierenden Becherzellen und haarähnlichen Vorsprüngen, den Zilien, bestehen, die Fremdpartikel nach oben und aus den Atemwegen entfernen.

Innerhalb dieser Membranen befinden sich submuköse Drüsen, die als Begleiter der Becherzellen fungieren, indem sie Wassermoleküle und Mucin (die gelartige Komponente des Schleims) an die Trachealschleimhaut absondern.2

Die Luftröhre wird von einem Netz von Blut- und Lymphgefäßen durchzogen. Blutgefäße versorgen das Gewebe mit Sauerstoff und Nährstoffen und regulieren den Wärmeaustausch innerhalb der Atemwege. Die Lymphgefäße helfen, Mikroben an der Oberfläche der Luftröhrenwand zu entfernen, damit sie vom Immunsystem isoliert und neutralisiert werden können.3

Funktion

Die Luftröhre dient als Hauptkanal, durch den die Luft von den oberen Atemwegen in die Lunge gelangt. Da während der Inhalation Luft in die Luftröhre gezogen wird, wird sie erwärmt und befeuchtet, bevor sie in die Lunge gelangt.

Die meisten Partikel, die in die Atemwege gelangen, werden in der dünnen Schleimschicht an den Tracheawänden eingeschlossen. Diese werden dann von Flimmerhärchen nach oben in Richtung Mund bewegt, wo sie geschluckt werden können.

Die U-förmigen Knorpelabschnitte, die die Luftröhre auskleiden, sind flexibel und können sich leicht schließen und öffnen, wenn sich der Trachealismuskel an der Rückseite der Ringe entweder zusammenzieht oder entspannt. Leichte Kontraktionen der Luftröhre treten unwillkürlich als Teil der normalen Atmung auf.

Wenn jedoch ein Fremdkörper, eine Flüssigkeit oder ein Reizstoff (wie Rauch) in die Luftröhre eindringt, können sich die Muskeln heftig zusammenziehen, wodurch die Substanz durch Husten ausgestoßen wird.4

Kontraktionen können auch willkürlich erfolgen, wie bei kontrolliertem Husten, der verwendet wird, um die Atemwege bei Menschen mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) oder Mukoviszidose zu reinigen, oder das Valsalva-Manöver (verwendet, um schnelle Herzschläge bei Menschen mit supraventrikulärer Tachykardie zu stoppen).

Zugehörige Bedingungen

Die Luftröhre ist wie alle Teile des Atmungssystems anfällig für eingeatmete Substanzen, die Gewebe schädigen und die Atmung beeinträchtigen können. Bestimmte Infektionen und Krankheiten können auch die Luftröhre betreffen und ihre Struktur und/oder Funktion untergraben.

Würgend

Husten ist die Methode des Körpers, Fremdstoffe aus der Luftröhre, dem Rachen oder der Lunge zu entfernen. Wenn ein Gegenstand nicht aus der Luftröhre entfernt werden kann, kann Ersticken auftreten. Ohne genügend Sauerstoff, um das Gehirn und den Rest des Körpers mit Energie zu versorgen, kann es zu Synkopen (Ohnmacht), Ersticken (Ersticken) und zum Tod kommen.5

Notfalleingriffe wie das Heimlich-Manöver oder eine Tracheotomie können erforderlich sein, um die Luftröhre von einer Obstruktion zu befreien. Nicht lebensbedrohliche Obstruktionen können normalerweise in der Notaufnahme mit Bronchoskopie behandelt werden, bei der ein flexibles Endoskop in den Rachen eingeführt wird, um Fremdkörper zu lokalisieren und zu entfernen.

Tracheitis

Tracheitis ist die Entzündung der Luftröhre, die fast ausschließlich bei Kindern auftritt. Es ist am häufigsten mit einer bakteriellen Infektion verbunden, die sich von den oberen Atemwegen ausgebreitet hat. Das Bakterium Staphylococcus aureus ist ein häufiger Täter.6

Tracheitis ist bei Babys und Kleinkindern besonders besorgniserregend, da jede Entzündung ihrer kleinen Luftröhre zu Verstopfung und in einigen Fällen zum Ersticken führen kann.

Stridor (hohes Keuchen aufgrund einer Atemwegsobstruktion oder -einengung) ist ein häufiges Symptom einer Tracheitis. Kruppe kann auch begleiten.

Eine potenziell lebensbedrohliche Form der Trachealinfektion, Epiglottitis genannt, ist eng mit dem Bakterium Haemophilus influenzae Typ B (Hib) verbunden, obwohl sie heute bei routinemäßigen Hib-Impfungen seltener auftritt.7

Bakterielle Tracheitis wird typischerweise mit Antibiotika behandelt. In schweren Fällen können intravenöse Antibiotika sowie Intubation und mechanische Beatmung erforderlich sein, um die Atmung zu unterstützen.

Tracheoösophageale Fisteln

Eine tracheoösophageale Fistel ist ein abnormaler Durchgang zwischen der Luftröhre und der Speiseröhre, durch den verschluckte Nahrung in die Luftröhre und von dort in die Lunge gelangen kann. Dies kann zu Würgen, Würgen, Atembeschwerden und Zyanose (bläuliche Haut aufgrund von Sauerstoffmangel) führen. Auch eine Aspirationspneumonie kann auftreten.

Eine transösophageale Fistel kann als Folge eines Traumas oder einer Krebserkrankung auftreten, obwohl solche Ursachen selten sind. Häufiger ist es das Ergebnis eines angeborenen Defekts, der eine unvollständige Bildung der Speiseröhre verursacht (sogenannte Ösophagusatresie).

Etwa eines von 4.000 Kindern in den Vereinigten Staaten wird mit einer tracheoösophagealen Fistel geboren, die in den meisten Fällen operativ behandelt werden kann.8

Trachealstenose

Wenn die Luftröhre beschädigt ist, können sich Narben bilden und die Atemwege verengen. Dies wird als Trachealstenose bezeichnet.

Eine Trachealstenose kann insbesondere bei körperlicher Anstrengung zu Stridor und Dyspnoe (Atemnot) führen. Ursachen der Trachealstenose sind:9:

• Kropf

• Große Stimmpolypen

• Sarkoidose

• Amyloidose

• Diphtherie und andere schwere Infektionen der Atemwege

• Wegener-Granulomatose

• Schilddrüsenkrebs

• Lungenkrebs

• Lymphom der Brust

Zwischen 1% und 2% der Menschen, die sich einer Intubation und einer mechanischen Beatmung unterziehen, entwickeln eine Trachealstenose. Am stärksten gefährdet sind Personen, die eine längere Beatmung benötigen.10

Stenosen können mit Stents und Trachealdilatation behandelt werden. In schweren Fällen kann eine Operation erforderlich sein.

Tracheomalazie

Tracheomalazie ist eine seltene Erkrankung, bei der die Luftröhre beim Atmen und beim Husten in sich zusammenfällt. Es ist oft eine Folge einer längeren Intubation. Es ist auch eine unterschätzte Komplikation der COPD, die durch die fortschreitende Verschlechterung des Luftröhrenknorpels verursacht durch chronische Entzündungen und Husten verursacht wird.11

Tracheomalazie kann auch Neugeborene als Folge einer angeborenen Knorpelschwäche der Luftröhre betreffen. Zu den Symptomen gehören Stridor, rasselnde Atemgeräusche und Zyanose.12

Erworbene Tracheomalazie kann eine Operation erfordern, um die geschwächten Atemwege zu korrigieren und zu unterstützen. Angeborene Tracheomalazie erfordert selten eine Operation und verschwindet normalerweise von selbst, wenn das Kind 2 Jahre alt ist.

Luftröhrenkrebs

Luftröhrenkrebs ist extrem selten und tritt mit einer Rate von etwa einem Fall pro 500.000 Menschen auf. Bei den meisten handelt es sich um Plattenepithelkarzinome, die durch Zigarettenrauchen verursacht werden.13 Krebserkrankungen, die von nahegelegenen Strukturen wie Lunge, Speiseröhre oder Schilddrüse ausgehen, können manchmal in die Luftröhre metastasieren (sich ausbreiten).

Auch gutartige Tumoren, einschließlich Chondromen und Papillomen, können sich in der Luftröhre entwickeln. Diese sind zwar gutartig, können aber dennoch die Atemwege blockieren, die Atmung beeinträchtigen und eine Stenose auslösen.

Die operative Entfernung eines Trachealtumors ist die bevorzugte Behandlungsmethode (mit oder ohne Strahlentherapie). Manche Menschen können möglicherweise allein mit Strahlung behandelt werden. Wenn ein Tumor nicht entfernt werden kann, wird oft eine Chemotherapie mit Bestrahlung eingesetzt.13

Behandlung und Rehabilitation

Verletzungen, Infektionen und Erkrankungen der Luftröhre können die Atemwege teilweise irreparabel schädigen. Trachealstenose ist ein solcher Fall, in dem die Entwicklung einer Fibrose (Narbenbildung) meistens dauerhaft ist. Sobald die zugrunde liegende Ursache einer Trachealverletzung behandelt ist, können Anstrengungen unternommen werden, die Trachea zu reparieren oder ihre Funktion zu unterstützen.

Physiotherapie der Brust

Da die meisten Kinder mit Tracheomalazie im Alter von 3 Jahren aus der Erkrankung herauswachsen, werden die Behandlungsanstrengungen in der Regel unterstützend wirken. Dazu gehören nicht nur regelmäßige Labor- und Bildgebungstests, sondern auch die physikalische Thoraxtherapie (CPT) zur Aufrechterhaltung der richtigen Atemwegsfreiheit.

Die Techniken beinhalten Brustschlag, Vibration/Schwingung, tiefes Atmen und kontrolliertes Husten. Ein Luftbefeuchter und ein CPAP-Gerät (Continuous Positive Airway Pressure) können ebenfalls empfohlen werden.14

CPT kann auch Erwachsenen mit Tracheomalazie oder allen Personen, die eine chronische Obstruktion oder Einschränkung der Atemwege erfahren, empfohlen werden. Regelmäßige Bewegung, fünfmal wöchentlich 20 bis 30 Minuten, kann ebenfalls helfen.

Tracheale Dilatation und Stentplatzierung

In bestimmten Fällen einer Trachealstenose kann während einer Bronchoskopie ein flexibles, schlauchartiges Instrument, Bougienage genannt, in die Luftröhre eingeführt und mit einem Ballon erweitert werden, um die Atemwege zu erweitern. Dann wird eine starre Silikon- oder Metallhülle, ein sogenannter Stent, eingeführt, um die Luftröhre offen zu halten

Trachealdilatation und Stentplatzierung werden normalerweise verwendet, wenn eine Operation nicht möglich ist. Die meisten Eingriffe können ambulant durchgeführt werden und erfordern nur ein kurzwirksames Anästhetikum wie Propofol.

Bei Erwachsenen mit Tracheomalazie kann die Stentimplantation allein verwendet werden, wenn konservative Therapien keine Linderung bringen. Abgesehen davon ist es aufgrund der "Schleppigkeit" der Luftröhre tendenziell weniger effektiv. Atemwegsinfektionen und Stentmigration sind häufig.16

Ablationstherapie

Eine Stenose kann oft behandelt werden, indem zurückgezogenes Narbengewebe zerstört wird, das die Verengung der Atemwege verursacht. Das als Ablation bezeichnete Verfahren kann das zurückgezogene Gewebe lösen und die Atmung verbessern.

Ablative Techniken umfassen Lasertherapie (mit einem schmalen Lichtstrahl), Elektrokauterisation (mit Strom), Kryotherapie (mit Kälte), Brachytherapie (mit Strahlung) und Argonplasma (mit Argongas).15

Ablationstherapien können in der Regel ambulant mit einem milden, kurz wirkenden Beruhigungsmittel durchgeführt werden und sind in der Regel erfolgreich, obwohl Schmerzen, Husten und Infektionen möglich sind.

Fistel Reparatur

Tracheoösophageale Fisteln erfordern fast immer eine chirurgische Reparatur, um das Loch zwischen der Luftröhre und der Speiseröhre zu schließen. Obwohl manchmal tracheale Stents verwendet werden, um die Lücke zu schließen, kann der Stent verrutschen und eine Neupositionierung oder einen Ersatz erfordern.

Eine Operation ist eine dauerhaftere Lösung. Abhängig von der Lage der Fistel kann eine Thorakotomie (ein Einschnitt zwischen den Rippen) oder eine Zervikotomie (ein Einschnitt in den Hals) verwendet werden, um in die Trachea einzudringen Muskeltransplantat kann verwendet werden, um die Wiedereröffnung der Fistel zu verhindern.

Die Komplikationsrate nach Fisteloperationen liegt zwischen 32% und 56% hoch. Pneumonie, Atemwegsobstruktion, Wundinfektion und Wiedereröffnung der Fistel sind die häufigsten Bedenken.17

Tracheale Resektion

Tracheale Resektion und Rekonstruktion (TRR) ist ein offenes chirurgisches Verfahren, das häufig zur Entfernung von Trachealtumoren und zur Behandlung schwerer Stenosen oder Fisteln nach der Intubation verwendet wird.

Bei der Resektion der Trachea wird ein Abschnitt des Atemwegs entfernt, dessen abgeschnittene Enden dann mit Nähten vernäht werden. Bei der Rekonstruktion wird ein kleines Knorpelstück (von einem anderen Körperteil entnommen) platziert, um die Luftröhre wieder aufzubauen und gut zu stützen.

TRR gilt als große Operation und erfordert in der Regel zwei bis drei Wochen Erholung. Zu den Komplikationen zählen eine postoperative Stenose oder Fistel sowie eine Stimmbandfunktionsstörung.18

Tracheale Rekonstruktion

Techniken wie das Maddern-Verfahren und die REACHER-Technik beinhalten die Entfernung von erkranktem Gewebe in Kombination mit einem Vollhauttransplantat vom Oberschenkel und werden manchmal zur Behandlung von Stenosen im oberen Teil der Luftröhre in der Nähe des Kehlkopfes verwendet.19

Im Gegensatz zur offenen Resektion kann das Maddern-Verfahren transoral (durch den Mund) durchgeführt werden. Das REACHER-Verfahren erfordert eine Zervikotomie, ist aber immer noch schneller als eine Resektion und hat eine viel kürzere Erholungszeit.

Der einzige Nachteil dieser Techniken ist, dass nicht alle Chirurgen wissen, wie sie durchgeführt werden. Zu diesem Zweck müssen Sie sich möglicherweise außerhalb Ihrer unmittelbaren Umgebung bei einem HNO-HNO-Arzt behandeln lassen.

Tracheostomie

Eine Tracheotomie, auch Tracheotomie genannt, ist ein chirurgischer Eingriff, bei dem ein Beatmungsschlauch durch einen Einschnitt im Rachen in die Luftröhre eingeführt wird. Es wird verwendet, wenn eine Intubation durch Nase oder Mund nicht möglich ist oder wenn eine langfristige Beatmungsunterstützung erforderlich ist.20

Eine Tracheotomie kann angezeigt sein, wenn ein Lungen- oder Ösophagustumor eine Kompression der Luftröhre verursacht und die Atmung beeinträchtigt. Eine traumatische Brustwandverletzung oder Epiglottitis kann eine Notfalltracheotomie erfordern.

Eine dauerhafte Tracheotomie kann bei Patienten mit einer schweren Rückenmarksverletzung, die nicht ausreichend alleine atmen können, oder bei Patienten mit einer Lungenerkrankung im Endstadium erforderlich sein.