Luftrøret og bronkierne

Luftvejstræets strukturelle udformning

Hierarkiet af de opdelende luftveje og til dels også af de blodkar, der trænger ind i lungen, bestemmer i høj grad den indre lungestruktur. Funktionelt kan det intrapulmonale luftvejssystem opdeles i tre zoner, en proximal, rent ledende zone, en perifer, rent gasudvekslende zone og en mellemliggende overgangszone, hvor begge funktioner gradvist går over i hinanden. Ud fra et morfologisk synspunkt giver det dog mening at skelne de relativt tykvæggede, rent luftledende rør fra de grene af luftvejstræet, der strukturelt er udformet til at muliggøre gasudveksling.

Den strukturelle udformning af luftvejstræet er funktionelt vigtig, fordi forgreningsmønsteret spiller en rolle i forhold til at bestemme luftstrømmen og partikelaflejringen. Ved modellering af det menneskelige luftvejstræ er der almindeligvis enighed om, at luftvejene forgrener sig efter reglerne for uregelmæssig dikotomi. Regelmæssig dikotomi betyder, at hver gren i en trælignende struktur giver anledning til to dattergrene med identiske dimensioner. Ved uregelmæssig dikotomi kan dattergrenene derimod være meget forskellige i længde og diameter. I modellerne beregnes den gennemsnitlige vej fra luftrøret til lungens periferi som bestående af ca. 24-25 generationer af grene. De enkelte baner kan dog variere fra 11 til 30 generationer. Overgangen mellem den ledende og den respiratoriske del af en luftvej ligger i gennemsnit i slutningen af den 16. generation, hvis trachea regnes som generation 0. De ledende luftveje omfatter trachea, de to stambronkier, bronkierne og bronchiolerne. Deres funktion er at opvarme, fugte og rense den indåndede luft yderligere og fordele den til lungens gasudvekslingszone. De er beklædt med det typiske respiratoriske epithel med cilierede celler og talrige indskudte slimudskillende gobletceller. Der findes cilierede celler langt nede i luftvejstræet, og deres højde aftager med forsnævringen af rørene, hvilket også gælder for hyppigheden af gobletceller. I bronchiolerne er gobletcellerne fuldstændig erstattet af en anden type sekretoriske celler kaldet Clara-celler. Epitelet er dækket af et lag af lavviskøs væske, hvori cilierne udøver en synkroniseret, rytmisk slag, der er rettet udad. I større luftveje er dette væskelag dækket af et tæppe af slim med høj viskositet. Slimlaget trækkes med af ciliernes bevægelse og transporterer de opfangede partikler mod svælget, hvor de synkes. Denne konstruktion kan sammenlignes med et transportbånd for partikler, og mekanismen kaldes faktisk for den mucociliære rulletrappe.

Mens bruskringe eller -plader giver støtte til væggene i trachea og bronkier, får væggene i bronchiolerne, der er blottet for brusk, deres stabilitet fra deres strukturelle integration i de gasudvekslende væv. De sidste rent ledende luftvejsgenerationer i lungerne er de terminale bronchioler. Distalt er luftvejsstrukturen stærkt forandret ved, at der opstår skålformede udposninger fra væggene. Disse danner små luftkamre og udgør de første gasudvekslende alveoler på luftvejsstrækningen. I alveolerne giver det respiratoriske epithel plads til et meget fladt foringslag, som gør det muligt at danne en tynd luft-blodbarriere. Efter flere generationer (Z) af sådanne respiratoriske bronkioler er alveolerne så tæt pakket langs luftvejen, at der ikke findes en egentlig luftvejsvæg; luftvejen består af alveolære kanaler. De sidste generationer af luftvejstræet ender blindt i alveolarsækkene.