Luftröhre

Die Luftröhre ist ein hohles, röhrenförmiges Organ, das dazu dient, Luft in die Lunge hinein und aus ihr heraus zu leiten. Beim Erwachsenen beginnt die Luftröhre auf Höhe der Unterkante des sechsten Halswirbels, wo sie in den Kehlkopf übergeht (auf Höhe des Ringknorpels) und endet auf Höhe der Oberkante des fünften Brustwirbels. Die durchschnittliche Länge der Luftröhre beim Erwachsenen beträgt 12 cm (8,5 bis 15 cm), die Anzahl der Trachealringe variiert zwischen 15 und 20 (maximal 26). Die Breite der Luftröhre variiert zwischen 17 und 19 mm.

Bei einem Kind entspricht der Beginn der Luftröhre dem Halswirbel IV-V und die Gabelung der Luftröhre befindet sich auf Höhe des Brustwirbels III-IV.

Die minimale Größe der Luftröhre entspricht der Ausatmungsphase, die maximale der Einatmungsphase. Während eines Hustenstoßes verringert sich das Lumen der Luftröhre je nach Alter der Person um das 3- bis 10-fache (je jünger, desto stärker verengt sich das Lumen der Luftröhre).

Die Trachea befindet sich im vorderen Halsbereich (Pars cervicalis) und im Mediastinum des Brustraums (Pars thoracica). Die Grenze zwischen beiden verläuft durch eine Querlinie, die durch die obere Öffnung des Brustkorbs verläuft. Die Trachea nimmt ein Drittel, die Brust zwei Drittel ihrer Gesamtlänge ein.

Topographisch ist die Trachea eng mit den Organen des vorderen Halses verbunden. Vor dem zervikalen Teil der Trachea befinden sich der untere Teil der Schilddrüse, die prätracheale Platte der Halsfaszie sowie der Musculus sternohyoideus und der Musculus sternothyroideus des Halses. Die Speiseröhre grenzt an die dahinterliegende Trachea. An den Seiten befindet sich ein paariges Gefäß-Nerven-Bündel, das die Arteria carotis communis, die Vena jugularis interna und den Nervus vagus umfasst.

Die Bifurkation der Trachea grenzt an den Aortenbogen, den Truncus brachiocephalicus und die Vena brachiocephalica sowie an den Anfangsabschnitt der linken Arteria carotis communis. Die Hinterwand der Trachea grenzt über ihre gesamte Länge an die Speiseröhre, von der sie durch eine Zellgewebeschicht getrennt ist. Rechts und links zwischen Trachea und Speiseröhre bilden sich die Ösophagus-Tracheal-Sicken, in denen die Recurrensnerven und die Arteria laryngea inferior verlaufen.

Entlang der Trachea vorn befinden sich die suprasternalen, interaponeurotischen, prätrachealen und paratrachealen Räume. Im prätrachealen Zellraum befindet sich der ungepaarte Venenplexus der Schilddrüse und in 10-20 % der Fälle ein zusätzlicher Ast der Aorta, der zur Schilddrüse führt (Arteria thyreoidea inferior – a. thyroidea ima). Im paratrachealen Zellraum befinden sich rechts die Lymphknoten, der Vagusnerv, die Herzäste des Grenzstamms, links die Äste des Grenzstamms und der Ductus thoracicus.

Auf Höhe des 5. Brustwirbels teilt sich die Trachea in den rechten und linken Hauptbronchien. An der Teilungsstelle der Trachea bildet sich eine Gabelung – die Bifurkation (Bifurcatio tracheae). Am Übergang der medialen Wände der Hauptbronchien zeigt sich ein kleiner Vorsprung, der als Sporn, Kiel oder Carina (Carina tracheae) bezeichnet wird. Der Bifurkationswinkel der Trachea beträgt durchschnittlich 70°. Beim Einatmen verschiebt sich die Bifurkation der Trachea um 2–3 cm nach unten und vorne.

Die Wand der Trachea besteht aus Schleimhaut, Submukosa, Faserknorpel und Adventitiamembran.

Die Schleimhaut der Trachea ist mit pseudo-geschichtetem, mehrreihigem, hochprismatischem (zylindrischem) Epithel ausgekleidet, das auf der Basalmembran liegt. Die Epithelhülle wird von Flimmerepithelzellen dominiert, die durchschnittlich 250 Flimmerhärchen besitzen. Die Bewegungen der Flimmerhärchen sind nach oben, in Richtung Kehlkopf, gerichtet. Im Deckepithel der Trachea befindet sich eine signifikante Anzahl von Becherzellen, die Schleim absondern. Es gibt auch Basalzellen (Stammzellen), Endokrinozyten (sekretieren Noradrenalin, Serotonin, Dopamin) und einige andere Arten von Epithelzellen. Die Lamina propria der Schleimhaut ist reich an längs verlaufenden elastischen Fasern und lymphatischem Gewebe. In der Dicke der Lamina propria befinden sich einzelne, hauptsächlich kreisförmig angeordnete glatte Myozyten. Durch die eigentliche Schleimhautplatte verlaufen die Ausführungsgänge zahlreicher Trachealdrüsen (Gll.tracheales), deren sekretorische Abschnitte sich in der Dicke der Submukosa befinden.

Die Submukosa der Luftröhre, die aus lockerem, faserigem Bindegewebe besteht, enthält Gefäße, Nerven, Ansammlungen lymphatischer Zellen und einzelne Lymphozyten.

Die faserknorpelige Membran der Trachea besteht aus 16–20 hyalinen Knorpeln (Cartilagines tracheales). Jeder Knorpel hat die Form eines Bogens, der 2/3 des Tracheaumfangs einnimmt und hinten nicht geschlossen ist. Die Knorpel sind durch schmale Ringbänder (ligg.annularia) miteinander verbunden, die in das Perichondrium übergehen, das die Knorpel der Trachea bedeckt. Die hintere Membranwand (Paries membranaceus) der Trachea besteht aus dichtem faserigem Bindegewebe und enthält Myozytenbündel. Die Trachea ist von außen durch die Adventitia bedeckt.

Altersbedingte Merkmale der Luftröhre und der Hauptbronchien

Bei einem Neugeborenen ist die Luftröhre 3,2–4,5 cm lang. Die Lumenbreite im mittleren Teil beträgt etwa 0,8 cm. Die Membranwand der Luftröhre ist relativ breit, die Luftröhrenknorpel sind schlecht entwickelt, dünn und weich. Im Alter (nach 60–70 Jahren) werden die Luftröhrenknorpel dicht, brüchig und brechen beim Zusammendrücken leicht.

Nach der Geburt wächst die Luftröhre in den ersten sechs Monaten schnell, dann verlangsamt sich ihr Wachstum und beschleunigt sich während der Pubertät und Adoleszenz (12–22 Jahre) wieder. Im Alter von 3–4 Jahren verdoppelt sich die Breite des Tracheallumens. Die Luftröhre eines Kindes im Alter von 10–12 Jahren ist doppelt so lang wie die eines Neugeborenen, und im Alter von 20–25 Jahren verdreifacht sich ihre Länge.

Die Schleimhaut der Tracheawand ist bei Neugeborenen dünn und empfindlich, die Drüsen sind unterentwickelt. Bei Neugeborenen liegt die Trachea hoch. Sie beginnt auf Höhe der Halswirbel II-IV, die Tracheagabelung entspricht den Brustwirbeln II-III. Bei einem 1-2-jährigen Kind liegt die Oberkante der Trachea auf Höhe der Halswirbel IV-V, mit 5-6 Jahren vor den Wirbeln V-VI und im Jugendalter auf Höhe des Halswirbels VI. Mit 7 Jahren liegt die Tracheagabelung vor den Brustwirbeln IV-V und pendelt sich nach 7 Jahren allmählich auf Höhe des Brustwirbels V ein, wie bei Erwachsenen.

Der rechte Hauptbronchus eines Neugeborenen verlässt die Luftröhre in einem kleineren Winkel (26°) als der linke (49°) und stellt in seiner Richtung eine Art Fortsetzung der Luftröhre dar. Die Hauptbronchien wachsen im ersten Lebensjahr eines Kindes und während der Pubertät besonders schnell.

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